雷电是一种电磁波,它对输电线路的危害可以按照其物理过程分为两类:
一类是直击雷过电压,即雷电直接击中架空输电线路的杆塔、避雷线或者导线,在绝缘子两侧产生过电压使之发生闪络事故。
一类是感应雷过电压,即雷电击于输电线路附近的大地或者其它物体时,由于电磁感应和静电感应等作用,在线路上产生过电压,使绝缘发生闪络事故。
由于110kV及以上电压等级输电线路的绝缘水平较高,而幅值超过500kV以上的感应雷过电压发生的概率较小,110kV及以上电压等级输电线路主要受雷电直击的威胁,感应雷过电压主要对35kV及以下线路产生影响。
直击雷过电压是指雷电直接击中架空输电线路本身时产生的过电压,当线路的杆塔或者避雷线直接被雷击中时,雷电流通过杆塔入地时,由于杆塔本身存在阻抗,在杆塔的顶部绝缘子挂点出将产生很高的电位,使与线路连接的绝缘子两端形成电压差,当绝缘子串两端的电压差大于一定值时(冲击电压耐受值),绝缘子即可能发生闪络对导线放电,称为反击。当雷电直接击中导线,在导线上产生高电位,而绝缘子串靠近杆塔侧的电位与地电位相同,因此,可能使绝缘子形成过电压,这种过电压叫绕击,如图所示
输电线路的雷电绕击事故的机理决定了绕击过电压与雷电流幅值、绝缘子串长度、避雷线保护角等因数有关,而输电线路反击过电压与雷电流的幅值、杆塔高度、杆塔材质、接地电阻等参数有关。因此,可根据输电线路雷击部位的不同制定相应的防护措施。
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