杆塔耐雷水平计算方法
110kv耐雷水平
110kv耐雷水平110kv耐雷水平是指110kv线路在遭受雷击时能够承受的雷电过电压水平。
耐雷水平是评估线路防雷保护能力的重要指标之一，对于保障电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
本文将从以下几个方面详细介绍110kv耐雷水平的含义、影响因素、计算方法和提高措施。
一、110kv耐雷水平的含义110kv耐雷水平是指110kv线路在遭受雷击时，能够承受的雷电过电压水平。
耐雷水平的高低直接影响到线路的防雷保护效果。
当线路遭受雷击时，雷电过电压会超过线路的绝缘水平，导致线路跳闸或设备损坏等后果，严重时甚至会影响到电力系统的稳定运行。
因此，提高110kv线路的耐雷水平对于保障电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
二、影响110kv耐雷水平的因素影响110kv耐雷水平的因素有很多，主要包括以下几个方面：1．雷电活动的强度和频度：雷电活动的强度和频度是影响线路耐雷水平的重要因素。
一般来说，雷电活动强烈的地区，线路的耐雷水平相对较低。
2．线路绝缘水平：线路绝缘水平是决定线路耐雷水平的关键因素。
绝缘水平低的线路容易发生闪络，导致线路跳闸或设备损坏。
3．杆塔高度和地形条件：杆塔高度和地形条件也会对线路的耐雷水平产生影响。
高杆塔和复杂地形条件的线路更容易遭受雷击，因此其耐雷水平相对较低。
4．防雷保护措施：防雷保护措施的采取和效果也会对线路的耐雷水平产生影响。
例如，安装避雷器、架设耦合地线等措施可以提高线路的耐雷水平。
三、110kv耐雷水平的计算方法110kv耐雷水平的计算方法主要包括以下几种：1．统计法：根据多年的雷电活动情况和线路跳闸记录，统计出线路的耐雷水平。
这种方法简单易行，但准确度相对较低。
2．模拟法：通过模拟雷电过电压对线路的影响，计算出线路的耐雷水平。
这种方法需要建立模型并进行大量计算，但可以得到较为准确的结果。
3．工程法：根据经验公式和相关参数，计算出线路的耐雷水平。
这种方法在实际工程中应用较为广泛，但准确度受到参数选择的影响。
杆塔耐雷水平计算办法
精心整理
杆塔耐雷水平计算方法
一、反击耐雷水平按式（1）计算
()
110%
501av gv
t a SU
h K h L k h R k U I ⎪⎪⎫ ⎛-+⎪⎪⎫ ⎛-+-=
ββ式（1） 式（1av h h f
gv
h h f a h t
h ——杆塔高度，m
K ——导线与地线间的几何耦合系数
几种典型线路的几何耦合系数0K 见表1
表1典型线路的几何耦合系数0K
t L t L '
t L 表β表k ——电晕下的耦合系数，01K k k =，其中1k 为雷击塔顶时的电晕校正系数，取
值如表4 表4电晕校正系数
R
SU
U
50
%
式（5）
例：忻侯Ⅰ线108＃塔型如下图，杆塔接地电阻为10Ω，导线弧垂6.6米，地线弧垂4.5米
（1）避雷线平均高度：
（2）导线平均高度：(这里计算与上述表达式不一致)
（3）双避雷线对外侧导线的几何耦合系数：
（4）电晕下的耦合系数：
（5
（6
（7
＝
（8。
5 输电线路的防雷保护总结
根据理论分析和实验结果，当雷击点离导线的距离
S>65m，I≤100kA 时，导线上感应雷过电压幅值Ui可计算为：
Ui
?
25
Ihc S
式中 I — 雷电流幅值，kA；
hc — 导线悬挂的平均高度，m； S — 雷击点与导线的水平距离，m。
由于雷击地面时雷击点的自然接地电阻较大，雷电流幅 值一般不超过100kA，所以可按 I=100kA 估算线路上可能出 现的最大感应雷过电压。根据对这种过电压的实测证明，感 应雷过电压幅值一般不超过300~400kV。
雷击线路附近地面时导线上的感应过电压
感应雷过电压对35kV及以下输电线路，可能造成绝缘闪 络，而对于110kV及以上线路，由于线路的绝缘水平较高， 一般不会引起闪络。感应雷过电压在三相导线中存在，三相 导线上感应过电压在数值上的差别仅仅是导线高度的不同而 引起的，故相间电位差很小，所以感应过电压不会引起架空 线路的相间绝缘闪络。
如果先导通道中的电荷是全部瞬时被中 和的，则导线上的束缚电荷将全部瞬时 变为自由电荷，此时导线出现的电位仅 由这些刚解放的束缚电荷决定，显然等 于+U0(x)，这是静电感应过电压的极限。 实际上，主放电的速度有限，所以导线 上束缚电荷的释放是逐步的，因而静电 感应过电压将比+U0(x)小。
感应雷过电压的形成
雷击时，地线上的电位较高，将出现电晕，耦合系数 将变大为原来的k1倍，即k=k1k0，其中k0为导线间的几何耦 合系数，k1为考虑电晕效应的修正系数。
耦合系数的电晕修正系数k1
雷击杆塔塔顶或附近避雷线时的过电压
? 线路绝缘上承受的电压
不考虑塔顶与绝缘子悬挂点的电位差，线路绝缘两端 电压Ulj等于塔顶电位减去导线电位为：
第九章 输电线路的防雷保护(4)
第九章输电线路的防雷保护本章要求：输电线路的感应过电压：雷击大地和雷击杆塔时导线上感应过电压的计算输电线路上的直击雷过电压和耐雷水平建弧率及雷击跳闸率的计算。
输电线路防雷措施及作用分析由于输电线路长度大，分布面广，地处旷野，易受到雷击。
输电线路上出现的大气过电压有两种：一种是雷击于输电线路引起的，称为直击雷过电压；（1）雷直击导线，无避雷线的线路最易发生，但即使有避雷线，雷电仍可能绕过避雷线的保护范围而击于导线（绕击）。
（2）雷击杆塔或避雷线强大的雷电流通过杆塔及接地电阻，使杆塔和避雷线的电位突然升高，杆塔与导线的电位差超过线路绝缘子闪络电压时绝缘子发生闪络，导线上出现很高的电压。
这种杆塔电位升高，反过来对导线放电，称为反击。
另一种是雷击线路附近地面而引起的，由于电磁感应所引起的，称为感应雷过电压。
（3）雷击输电线路附近大地：当雷击导线水平距离65m以外的大地时(更近的落雷由于线路的引雷作用而击于线路)，由于空间电磁场的急剧变化，在导线上感应出的过电压，称为感应雷过电压。
感应雷过电压的危害：（3-1）引起线路跳闸，影响正常供电由于过电压引起绝缘子闪络，导线对地短路，雷电过电压持续时间短（几十μs），继电保护装置来不及动作，但工频续流沿放电通道继续放电，在形成稳定燃烧的电弧后，则继电保护装置将使断路器跳闸，影响正常送电。
（3-2）雷电波侵入变电站导线上形成的雷电过电压波，最终将侵入变电站，经复杂的折反射后，在电气设备上出现很高的过电压，危及设备绝缘，造成事故。
输电线路防雷性能的优劣主要由耐雷水平及雷击跳闸率来衡量。
耐雷水平：雷击线路时线路绝缘不发生冲击闪络的最大雷电流的幅值，单位为KA。
线路的耐雷水平越高，线路绝缘发生冲击闪络的机会就越小。
雷击跳闸率：每100km线路每年有雷击所引起的跳闸次数。
是衡量线路防雷性能的综合指标。
线路防雷问题是一个综合的技术经济问题，在确定线路的具体防雷措施时，应根据线路的电压等级、负荷性质、系统运行方式、雷电活动的强弱、地形地貌的特点和土壤电阻率的高低等条件，特别要结合当地原有线路的运行经验通过技术经济比较来确定。
线路直击雷过电压与耐雷水平
额定电压(kV)
35
110
220
330
500
耐雷水平I1(kA) 雷电流超过I1的概率(%)
20～30 40～75 75～110 100～150 125～175
59～46 35～14 14～6
7～2
3.8～1
2、雷击避雷线档距中央：
根据模拟试验和实际运行经验，雷击避雷线档 距 中由央于的半概 径率较较小小的(避10雷%线)。的强烈电晕衰减作用，使 过 电压波传播到杆塔时，已不足以使绝缘子串闪络 标，准通规常定只，需只要要考按虑经雷验击公避式雷S线＝对0.导01线2l+的1确反定击档问距题。 中央导、地线间的空气间距S，一般不会发生避雷 线 对导线的反击故障。
Riit
Lt
dit dt
(Rii Lt
di ) dt
Lt为杆塔等值电感，雷电流波前陡度di/dt=I/T1， 塔顶电位幅值为：
U top Ri I Lti / T1 I Ri Lt / T1
注：不同类型杆塔的等值电感不同，见表7-1； 不同电压等级及避雷线数目的β也不同，见表7-2
谢谢观看！ 2020
(2) 导线电位和绝缘子串上的电压：
雷击塔顶时，与塔顶相连的避雷线也有相同的电位 utop。负极性的雷电波沿杆塔及避雷线传播时，由 于避雷线与导线之间的电磁耦合作用，在导线上将 产生耦合电压kutop，其极性与雷电流极性相同。
另一方面，由塔顶向雷云发展的正极性雷电波，引 起空间电磁场的迅速变化，又使导线上出现与雷电 流极性相反的正的感应过电压 U g ahc (1 k) 。
提高雷击塔顶时耐雷水平的措施：
（1）一般高度杆塔（小于40m），冲击接地电阻 上压降是塔顶电位的主要成分，因此降低接地电阻 可以有效地减小塔顶电位和提高耐雷水平； （2）增大耦合系数k； （3）加强线路绝缘（提高U50%） 。
杆塔水平拉力计算公式
杆塔水平拉力计算公式在建设高压输电线路时，杆塔是起着支撑和固定导线的作用，承受着导线的水平拉力。
为了确保杆塔的稳定性和安全性，需要对杆塔的水平拉力进行计算和设计。
在进行这一计算时，需要使用杆塔水平拉力计算公式。
杆塔水平拉力计算公式是根据力学原理和结构力学理论推导出来的，它可以用来计算杆塔在受到水平拉力作用时的受力情况。
这一公式可以帮助工程师们在设计杆塔时，合理地确定杆塔的尺寸和材料，以满足导线的水平拉力要求，保证输电线路的安全运行。
杆塔水平拉力计算公式的一般形式如下：F = T sin(α)。
其中，F为杆塔所受水平拉力，单位为牛顿（N）；T为导线的水平拉力，单位为牛顿（N）；α为导线与水平方向的夹角，单位为弧度（rad）。
这个公式简洁明了，通过导线的水平拉力和导线与水平方向的夹角，就可以计算出杆塔所受的水平拉力。
在实际工程中，可以根据这个公式来设计杆塔的结构，确保其能够承受导线的水平拉力，保证输电线路的安全运行。
需要注意的是，导线的水平拉力和导线与水平方向的夹角是随着导线的张力和杆塔的位置而变化的。
因此，在进行杆塔水平拉力计算时，需要根据实际情况来确定导线的水平拉力和导线与水平方向的夹角。
这就需要工程师们在进行设计时，充分考虑导线的张力和杆塔的位置，以确保计算结果的准确性。
另外，在实际工程中，除了杆塔水平拉力计算公式外，还需要考虑其他因素对杆塔的影响，比如风载荷、地形地貌、土壤条件等。
这些因素都会对杆塔的受力情况产生影响，因此在设计杆塔时，需要综合考虑这些因素，确保杆塔的稳定性和安全性。
除了计算杆塔的水平拉力外，还需要对杆塔的结构进行强度、刚度等方面的计算，以确保杆塔在受到水平拉力作用时不会发生破坏或变形。
这就需要工程师们在设计杆塔时，充分考虑杆塔的结构特点和受力情况，进行合理的设计和计算。
总之，杆塔水平拉力计算公式是在建设高压输电线路时非常重要的一部分，它可以帮助工程师们合理地设计杆塔的结构，确保其能够承受导线的水平拉力，保证输电线路的安全运行。
杆塔耐雷水平计算方法
杆塔耐雷水平计算方法一、反击耐雷水平按式（1）计算()6.216.210%501av av gvt t a SUh K h h L k h h R k U I ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=ββ 式（1） 式（1）中：av h ——导线的平均高度，ma av f h h ⨯-=321 式（2）式（2）中：1h ——导线挂线点高度 a f ——导线弧垂gvh ——地线的平均高度，mg gv f h h ⨯-=322 式（3）式（3）中：2h ——地线挂线点高度 g f ——地线弧垂a h ——导线横担对地高度，m th ——杆塔高度，mK ——导线与地线间的几何耦合系数几种典型线路的几何耦合系数0K 见表1表1 典型线路的几何耦合系数0Kt L ——杆塔电感，H μ't t L h =t L 式（4）式（4）中 t h ——杆塔高度，m't L ——单位杆塔电感，m /H μ，取值见表2表2 典型杆塔的波阻抗和电感β——杆塔分流系数，取值见表3表3 杆塔分流系数k ——电晕下的耦合系数，01K k k =，其中1k 为雷击塔顶时的电晕校正系数，取值如表4表4 电晕校正系数SU R ——杆塔接地电阻，实测后应考虑1.4～1.8倍的季节系数%50U ——50％放电冲击电压二、绕击耐雷水平Z%502U I =式（5） 式（5）Z ——波阻抗，一般取100Ω。
例：忻侯Ⅰ线108＃塔型如下图，杆塔接地电阻为10Ω，导线弧垂6.6米，地线弧垂4.5米（1）避雷线平均高度：()m h b 325.4325.36=⨯-=（2）导线平均高度：(这里计算与上述表达式不一致)()m h d 1.246.6325.433=⨯--=（3）双避雷线对外侧导线的几何耦合系数：184.01022.2164ln 10005.4322ln36.129.736.121.56ln7.19.77.11.56ln 22222222220=++⨯+++++=K（4）电晕下的耦合系数：k ＝k 1k 0＝1.28×0.2＝0.256（5）杆塔电感：L t ＝36.5×0.5＝18.25(μH)（6）雷击杆塔时分流系数：β＝0.88（7）雷击杆塔时耐雷水平(当用FXBW4-500/160时)：()6.21.242.01.243216.225.1888.0256.05.3633788.0256.0121001⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯-+⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛-+⨯⨯-=I＝136.507(kA)（8）雷绕击于导线时的耐雷水平：)(2110021002kA I ==经计算可看出，108＃杆塔（ZB2-33）雷击塔顶时的耐雷水平为136.507kA ，绕击耐雷水平为21kA 。
雷击杆塔顶时耐雷水平的计算
雷击杆塔顶时耐雷水平的计算I1：雷击杆塔顶时的耐雷水平；kAU50％：绝缘子串50％冲击放电电压；kVk：导线与地线间的耦合系数；k＝k1×k0k1：电晕校正系数；查表2-7-9k0：导线和地线间的几何耦合系数；查表2-7-8β：杆塔分流系数；查表2-7-4R su：杆塔冲击接地电阻；Ωh a：横担对地高度；mh t：杆塔高度；mL t：杆塔电感；μHh gv：地线的平均高度；mh av：导线的平均高度；mP1:超过雷电流幅值I1的概率；logP1=-I1/88I2：雷绕击导线时的耐雷水平；kA；I2=U50％/100P2:超过雷电流幅值I2的概率；logP2=-I2/88b：两根地线之间的距离；mN：每年每100km线路的雷击次数；N=0.28(b+4h av)η：建弧率；η=(4.5E0.75-14)×10-2g:击杆率；查表2-7-2θ：杆塔上地线对外侧导线的保护角；°Pθ：平原线路绕击率；lgPθ=θ×(h)0.5/86-3.9Pθ'：山区线路绕击率；lgPθ'=θ×(h)0.5/86-3.35h：地线在杆塔上的悬挂点高度；mP3：雷击档距中央的避雷线时，雷电流超过耐雷水平的概率。
由于发生这种闪络的情况极少，其值一般可U（kV）n k1k0kβR su h a h t L t h1f1h gv h2f2 12022 1.250.2370.296250.881027381924818.67381312016 1.250.2370.296250.881227381924818.67381312016 1.250.2370.296250.881427381924818.67381312016 1.250.2370.296250.881627381924818.67381312016 1.250.2370.296250.881827381924818.67381312016 1.250.2370.296250.882027381924818.673813 12016 1.250.2370.296250.882227381924818.673813 12016 1.250.2370.296250.882427381924818.673813 12016 1.250.2370.296250.882627381924818.673813 12016 1.250.2370.296250.882827381924818.673813 12016 1.250.2370.296250.883027381924818.673813 12016 1.250.2370.296250.883227381924818.673813 12016 1.250.2370.296250.883427381924818.673813的情况极少，其值一般可不予计算。
铁塔的避雷措施
铁塔的避雷措施 The document was finally revised on 2021铁塔的避雷措施铁塔的避雷措施。
铁塔超过一定高度时，雷出的次数与铁塔高度的平方成正比例地增加，也就是说铁塔超过一定高度后，受雷击的机会将强着增多。
铁塔每年遭受的雷击次数(N)的估算公式为N=ng(Cc×H+h)2D×10。
(次／年)式中：ng—地面落雷密度；H—置与lkm半径范围的地平面的平均差值(m)；h—铁塔的高度；D—铁塔坐落地区的等雷线值；C—地形的系数。
其中，山顶铁塔周围是开阔地及山岳为陡坡时C取，周围是开阔地及山岳不陡C取，其他情况下C取～。
非山顶塔周围是开阔地及山岳不陡时C取，平地上铁塔C取0，其余情况下c取。
根据我国移动通信基站的情况，尤其是在南方地区，铁塔遭雷击是损伤基站设备的主要途径之一。
因此，铁塔应有完善的防直击雷及二次感应雷的防雷装置，避雷带的引接必须符合设计和相关规范，一般采用自塔顶避雷针向下引接两条为40mm×4mm的热镀锌扁钢(尽量减少中间连接，距离电力线、通信线、燃气管道1．5m．以上)，并与塔体固定可靠，相互焊接合格，焊接处应有可靠的防腐措施，走向合理，符合要求。
塔顶避雷针～般为镀锌钢管，顶部为尖状，应安装牢固，其高度要保证天线在避雷针的45°保护范围内。
(18)铁塔的障碍灯一般在塔顶设2～4个，红色lOOW，如果用交流电，其电源线必须为屏蔽线，同时外屏蔽套的上下两端接地。
现大都采用太阳电池作能源，也应采取相应的防雷措施。
同时还需要按照国防部、民航局的规定具体处理。
(19)监理人员应检查铁塔避雷针(网)及其支撑件的安装，要求位置正确、牢固可靠、防腐性能好，针体垂直偏差不大于顶端针杆的直径。
避雷网规格尺寸和弯曲半径正确，支持件间隔均匀，避雷针及其支持件制作质量应符合设计要求，设置的标志针、航标灯具应完整、显示清晰。
(20)要保证天线处于避雷针的有效保护区域之内，避雷针的有效保护范围半径(R)可以通过下式计算，即R=×P)／(1+h2／h1)式中：h1——避雷针的高度(m)；铁塔的避雷措施。
超(特)高压输电线路耐雷性能计算方法综述
超(特)高压输电线路耐雷性能计算方法综述摘要：在本文之中，主要是针对了超(特)高压输电线路耐雷性能计算方法做出了全面的分析研究，并且在这个基础上提出了下文之中的一些内容，希望能够给与同行业工作的人员提供一定价值的参考。
关键词：超(特)高压；输电线路；耐雷性能；分析1 导言超(特)高压输电线路结构尺寸大,线路及杆塔高度大幅度地提高。
受高等级线路运行电压等因素影响,输电线路的引雷能力增大,导致输电线路被雷电击中的概率大大提高,所以,对超(特)高压输电线路进行防雷研究是超(特)高压输电线路设计的一项重要工作。
由于超(特)高压输电线路结构尺寸增加,线路、杆塔波阻抗分布、计算及雷电暂态响应特性更为复杂,为了更进一步研究超(特)高压输电线路的反击耐雷性能,必须重新建立符合超(特)高压输电线路特点的反击耐雷性能研究模型。
2 超(特)高压输电线路反击耐雷性能计算方法2.1 行波法行波法将杆塔的各段视为线路段,并将线路段视为分布参数,把分布参数的线段化成集中参数模型,然后再用集中参数电路的节点分析方法求出杆塔各节点电压,得出绝缘子串的电位差随时间的变化过程,并与其伏秒特性进行比较,判断绝缘子串是否闪络。
计算过程反映了雷电波在杆塔上的传播过程,以及反射波对杆塔各节点电位的影响。
行波法是从线路的贝杰龙数学模型得到的,所以又称为贝杰龙法。
利用行波法分析线路反击耐雷性能时,杆塔波阻抗的正确选取非常重要,选择不当将产生较大误差,我国规程推荐的铁塔波阻抗为150Ω,杆塔电感为0.5μH/m,相应的波速为300 m/μs。
国内外实测的波阻抗和波速一般小于上述值,不同形状的铁塔的波阻抗和波速也不相同,日本甚至对一个铁塔的不同部位采用不同的波阻抗。
2.2 蒙特卡洛法蒙特卡洛法又称统计模拟法或统计试验法,它利用数学方法产生各种不同分布的随机变量抽样序列来模拟给定问题的概率统计模型,然后给出问题数值解的渐进统计估计值。
其原理是由计算机产生代表雷电流幅值、波前长度等统计量,计算线路耐雷性,验算和确定线路绝缘水平,校验防雷措施的性能。
输电线路的耐雷水平计算公式修正
输电线路的耐雷水平计算公式修正
郑江;林苗
【期刊名称】《电瓷避雷器》
【年(卷),期】2008(000)004
【摘要】为了合理设计输电线路的耐雷水平及雷击跳闸率,通过理论推导,修正了现有规程的输电线路耐雷水平计算公式.结果表明,现有规程将杆塔冲击接地电阻值增大了一倍,雷击杆塔顶部时的塔顶电位被抬高了38.56%～57.35%.线路的耐雷水平被降低了22.1 1%一37.14%.雷击跳闸率被高估了1.72～8.46倍.提出的修正公式满足现行防雷规程的要求,有益于正确分析输电线路的雷害,提高供电的可靠性.【总页数】3页(P23-25)
【作者】郑江;林苗
【作者单位】广西大学电气工程学院,南宁530004;广西大学电气工程学院,南宁530004
【正文语种】中文
【中图分类】TM726
【相关文献】
1.高压架空输电线路雷击过电压的仿真计算与分析研究之二:输电线路耐雷水平与雷击跳闸率的仿真计算与分析 [J], 李明贵;鲁铁成
2.高压架空输电线路雷击过电压的仿真计算与分析研究之三:影响输电线路耐雷水平因素的仿真计算与分析 [J], 李明贵;鲁铁成
3.基于ATP的输电线路耐雷水平仿真研究 [J], 王飞龙
4.110 kV"上"字型输电线路复合材料横担耐雷水平研究 [J], 柏继云;王亿勃;程范贤
5.加装避雷器对提高输电线路耐雷水平的研究 [J], 王文宇;张青
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线路直击雷过电压及耐雷水平资料
中央导、地线间的空气间距S，一般不会发生避雷 线 对导线的反击故障。
3、直击或绕击：
装设避雷线的线路，仍有雷绕过避雷线击于导线的 可能
发生绕击的概率称为绕击率Ka Ka与避雷线保护角α、杆塔高度h及线路通过地区 的地形地貌有关。 山区线路因地面附近电场受山坡地形影响，绕击率 约为平原线路的3倍。 虽然绕击率很小，但一旦发生绕击，产生的雷过电 压很高，即使是绝缘水平很高的超高压线路也往往 难免闪络。 (1) 雷击点电压幅值： 研究表明，雷电流通道具有分布参数特征，其波阻 抗用Z0表示。
令 U Lj U 50% ，即可求得 雷击塔顶反击时的耐雷水 平I1，即 影响I1的因素：
I1
U 50% Lt hc (1 k ) Ri T T 1 1
杆塔分流系数β，杆塔等值电感Lt，杆塔冲击接 地电阻Ri，耦合系数k和绝缘子串的U50%冲击放 电电压。
此即国标中用来估算绕击时过电压的近似公式
(2) 绕击时的耐雷水平： 令 U A U 50% ，可得绕击时的耐雷水平I2：I 2
U 50%
100
例如：采用13片XP-70型绝缘子的220kV线路绝缘子 串的U50%≈1200kV，可求得其I2＝12 kA ，大于I2的 雷电流出现概率P1≈73.1%。同理110、500kV线路 绕击时耐雷水平分别只有7、27.4kA，雷电流幅值超 过7、27.4kA的概率分别为83.3%、48.8%！
反击：本来是地（低）电位的物体，由于某种原因 导致其电位（绝对值）突然升高，当其与周围导体 的电压超过了该间隙的击穿电压或表面放电电压时 ，发生的击穿或闪络现象。
绝缘子串上 电压幅值为： (3) 耐雷水平：
U j
输电线路防雷保护计算
输电线路防雷保护计算01class1. 雷电参数1.1 雷电活动频度雷暴日雷暴日T d是一年中发生雷电的天数，以听到雷声为准，在一天内只要听到过雷声，无论次数多少，均计为一个雷暴日。
雷暴小时雷暴小时T h是一年中发生雷电放电的小时数，在一个小时内只要有一次雷电，即计为一个雷电小时。
一个雷暴日折合三个雷暴小时。
少雷区年均雷暴日数不超过15d或地面落雷密度不超过0.78次/（km2·a）的地区。
注：《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB 50343-2012）规定少雷区年平均雷暴日在25d及以下的地区。
中雷区年平均雷暴日数超过15d 但不超过40d 或地面落雷密度超过0.78次/（km2·a）但不超过2.78次/（km2·a）的地区。
注：《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB 50343-2012）规定中雷区年平均雷暴日大于25d ，不超过40d 的地区。
多雷区年平均雷暴日数超过40d 但不超过90d 或地面落雷密度超过2.78次/（km2·a）但不超过7.98次/（km2·a）的地区。
强雷区年平均雷暴日数超过90d 或地面落雷密度超过7.98次/（km2·a）以及根据运行经验雷害特殊严重的地区。
1.2 地面落雷密度地面落雷密度表示每平方公里地面在一个雷暴日受到的平均雷击次数。
用γ表示（次/km2·雷暴日）。
我国标准对T d＝40的地区，取＝0.07 。
1.3 雷电流幅值雷电流是指雷击于接地良好的目标时泄入大地的电流。
雷电流的幅值（I）一般都是在塔上或避雷针上用磁钢棒测出的。
一般地区，雷电流幅值超过I的概率可按下式计算：lg P=-I/8802class2. 防雷保护计算2.1 线路落雷次数每100km线路的年落雷次数N L按下式计算：式中：N L——线路落雷次数[次/（100km·a）]；Ng——地闪密度[次/(km2·a)]，对年平均雷暴日数为40d的地区暂取2.78次/(km2·a)；h T——杆塔高度(m)；b——两根底下之间的距离(m)。
耐雷水平计算详细公式1
K0 I1 I2 P1 P2
0.1735 179.2094 36.5225 0.9195% 38.4567% 1.8 11.7650 0.151818896 8.6986 0.2664% 0.6064 1/6 0.0d Hg Hc Hg Hc a b r1 d13~ d13 d23~ d23 d12~ d12 K0 Lt Lg Ri β U50% K1 β Ri h呼 h塔 Lt Hg Hc
几何耦合系数 反击耐雷水平(KA) 雷绕击导线时的耐雷水平(KA) 雷电流超过I1的概率 雷电流超过I2的概率 地线挂点与导线挂点的水平距离 地线挂点与导线挂点的垂直距离 保护角(弧度) 保护角(度) 绕击率 建弧率 击杆率(平原取1/6；山地取1/4） 跳闸率(40个雷暴日)(次/100KM·年) 跳闸率(80个雷暴日)(次/100KM·年)
耐雷水平计算
使用时请注意:1、使用之前请做好备份；2、不要改动黄色框中数据；3 、红色字体为报告中需填写内容，摘录时请勿复制。 地线最低点应力 导线最低点应力 地线自重比载 导线自重比载 雷击杆塔前侧档距 雷击杆塔后侧档距 雷击杆塔垂直档距 塔高 呼高 绝缘子结构高度(mm) 绝缘子有效片数 绝缘子实际片数 绝缘子有效串长(米) 绝缘子实际串长(米) 地线连接金具长(米) 实测接地电阻 地线弧垂 导线弧垂 地线平均高度 导线平均高度 地线平均高度(米) 导线平均高度(米) 导地线水平间距(米) 地线间距(米) 地线半径(米) 导线与较近地线影象间距 导线与较近地线实际间距 导线与较远地线影象间距 导线与较远地线实际间距 地线影象间距 地线间距(米) 几何耦合系数 铁塔电感 杆塔两侧相邻档避雷线的电感并联值 冲击接地电阻 分流系数 冲击放电电压 电晕下的耦合系数 分流系数 冲击接地电阻 杆塔呼高 杆塔塔高 铁塔电感 地线平均高度 导线平均高度 δb δd Gb Gd L前 L后 L h塔 h呼 228.5000 53.5000 0.077817 0.030319 734.0000 730.0000 732.0000 58.8000 54.0000 195.0000 35.0000 37.0000 6.8250 7.2150 0.2500 15.0000 22.8099 37.9575 43.3434 21.4800 43.3434 21.4800 1.8000 14.0000 0.0057 64.8484 21.9374 66.7212 26.9750 87.8101 14.0000 0.1735 29.4000 307.4377 12.0000 0.8723 3652.2500 0.2221 0.8723 12.0000 54.0000 58.8000 29.4000 43.3434 21.4800
杆塔耐雷水平计算方法
杆塔耐雷水平计算方法
1.杆塔耐雷水平概述
2.固定系数法
固定系数法是指根据将不同的雷电参数转化为固定的数值系数，结合
杆塔的结构参数进行计算。
根据天津市规定，固定系数法的计算公式如下：-杆塔雷电冲击可承受过流I(kA)=αS(Lxσ-λ)
-杆塔雷电冲击绕组电压U(kV)=αS(Lxσ-λ)
其中，α为雷势系数，取1.15；S为杆塔横截面积（单位：m²）；L
为杆塔高度（单位：m）；σ为大地电阻率（单位：Ω.m）；λ为杆塔附
近的基本层次雷电过程的雷电平均充电量（单位：C/m²）。
3.概率法
概率法是指根据雷电的概率分布进行统计分析，计算杆塔在不同概率
水平下的耐雷水平。
IEEE指南中介绍的概率法包括以下几个步骤：-确定雷电信号的概率分布
-选择阻抗模型
-进行雷电流和雷电绕组电压的计算
概率法的计算结果更加准确，能够更好地反映实际情况。
其优点是能
够根据具体雷电活动的特点，对杆塔进行更加精细的耐雷设计和计算。
4.其他影响因素
在杆塔耐雷水平的计算中，还需考虑以下因素：
-线路的输电能力：根据线路参数和设计要求，计算雷电过电压通过线路的能力。
-地面接地系统：合理设计接地系统，减小杆塔接地电阻，提高杆塔的抗雷性能。
-环境因素：考虑杆塔的周围环境，如空气离子浓度、湿度等对线路的影响，合理选择防雷强度等级。
综上所述，杆塔耐雷水平的计算方法可以采用固定系数法或概率法，其中概率法的计算结果更准确。
在计算中还需综合考虑线路的输电能力、接地系统和环境因素等。
通过合理的耐雷设计和计算，可以保证杆塔的安全运行和电力系统的可靠性。
配网线路杆塔防雷性能指标评价
２ 计 算 原 理
雷 击线 路 的跳 次数 与线路 可能受 雷击 的 次数有
密 切 的关 系 。通常 地 面落 雷密 度 ＝ ０ ． ０ １ ５， 若 取每 年
４ ０个雷 暴 ¨作 为标 准 值 ， 此１ ３ 寸 ， 每年 １ ０ ０ ｋ ｎ 线 路 受 到 ｉ 的雷击 次数 为 ： Ｎ＝ ４ ０× ０ ． ０ １ ５× ｈ＝０ ． ６ ｈ次／ （ １ ０ ０ ｋ ｍ・ ４ ０雷 电 口） （ ｈ为避 雷 线平 均 高度 ， 在 无避 雷 线 时施 的保 护效 果 及技 术 经 济 性 进 行 研 究 ， 提 出 有 针 对性 的配 电线 路 防雷 保护 实施 方 案 ， 是 目前 配 电线 路 防雷 工作 中亟待 解决 的 问题 。
进 入程 序 主 界面 图 ２ ， 点击程序“ 信息 管 理 ” 菜 单 选择“ 编辑杆 塔 ” 下 拉 选 项 进 入 信息 录入 界 丽 ， 如图３
１ ０ ２
《 电气开关》 （ ２ ０ １ ７ ． Ｎ ｏ ． ３ ）
文章 编号 ： １ ０ ０ ４—２ ８ ９ Ｘ（ ２ ０ １ ７ ） ０ ３— ０ １ ０ ２— ０ ３
配网线路杆 塔防雷性 能指标评价
贤 昌华
（ 广 西电网有 限责任公 司崇左凭祥供 电局 ， 广西 凭祥
摘
５ ３ ２ ６ ０ ０ ）
ｐ ｏｔ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｌ ｉ ｎ ｅ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ｎ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｃ ｈ ｅ ｍｅ， ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｄｉ ｓ ｔ ｉｂｕ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｎｅ ｔ ・ ｗｏ ｒ ｋ ｌ ｉ ｇ ｈｔ ｎ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｔ ｏ ｆ ｕ ｌ ｌ ｐ ｌ ａ ｙ ａ ｒ ｅ ａ ｎ ｌｙ ａ ｚ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈｉ ｓ ｐ ａ ｐｅ ｒ ． Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈｅ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ｎ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ｏ ｆ
7-4 直击雷过电压和耐雷水平
1000～ 2000
25
2000 以上
30
小结：有避雷线线路直击雷的三种情况 ①雷击杆塔塔顶； ②雷击避雷线档距中央； ③雷电绕过避雷线击于导线；
雷击杆塔塔顶时的过电压和耐雷水平为
I1
U 50% Lgt hd (1 K ) ( Rch ) 2.6 2.6
平原
山丘
1/4
1/3
1/6
1/4
3
1. 塔顶电位
雷击杆塔时，雷电流分布和等值电路如下图所示
U td Rchigt Lgt
digt
diL RchiL Lgt dt dt
式中： igt iL ， 为分流系数，对于不同电压等级
值可由表7-3查得。 一般长度档距的杆塔，
4
线路额定电压（kV） 110 220 330（500）
雷击杆塔时的过电压 和耐雷水平
有避雷线线路直击雷的三种情况
｛
①雷击杆塔塔顶； ②雷击避雷线档距中央； ③雷电绕过避雷线击于导线；
2
一、雷击杆塔时的过电压
雷击杆塔的次数与避雷线的根数和经过地区的地形有
关，雷击杆塔次数与雷击输电线路总次数之比称为击杆率 g
，DL/T 620—1997标准，击杆率g可采用表8-5所列数据。 避雷线根数 1 2
2. 导线电位和线路绝缘子串上的电压
当塔顶电位为 U td 时，则与塔顶相连的避雷线上也将
有 U td 的电位，由于避雷线与导线间的耦合作用，导线上
将产生耦合电压 kU td ，此电压与雷电流同极性。此外，由 于雷电通道电磁场的作用，根据式(7-5)在导线上还有感应 电压 - hd (1 k ) ，此电压与雷电流极性相反，所以导线 电位 U d 的幅值为：
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值
110
单地线
0.90
双地线
0.86220单地线092双地线0.88
330及500
双地线
0.88
——电晕下的耦合系数， ，其中 为雷击塔顶时的电晕校正系数，取值如表4
表4电晕校正系数
额定电压（kV）
20～35
60～110
220～330
500
双地线
1.1
1.2
1.25
1.28
单地线
1.15
1.25
——单位杆塔电感， ，取值见表2
表2典型杆塔的波阻抗和电感
杆塔型式
杆塔波阻抗（Ω）
杆塔电感（ ）
无拉线钢筋混泥土单杆
250
0.84
有拉线钢筋混泥土单杆
125
0.42
无拉线钢筋混泥土双杆
125
0.42
铁塔
150
0.50
门型铁塔
125
0.42
——杆塔分流系数，取值见表3
表3杆塔分流系数
线路额定电压（kV）
＝136.507(kA)
（8）雷绕击于导线时的耐雷水平：
经计算可看出，108＃杆塔（ZB2-33）雷击塔顶时的耐雷水平为136.507kA，绕击耐雷水平为21kA。
1.3
双地线有耦合地线
1.1
1.15
1.2
1.25
单地线有耦合地线
1.1
1.2
1.25
——杆塔接地电阻，实测后应考虑1.4～1.8倍的季节系数
——50％放电冲击电压
二、绕击耐雷水平
式（5）
式（5）Z——波阻抗，一般取100Ω。
例：忻侯Ⅰ线108＃塔型如下图，杆塔接地电阻为10Ω，导线弧垂6.6米，地线弧垂4.5米
表1典型线路的几何耦合系数
额定电压
线路型式
几何耦合系数
35kV
无地线，消弧线圈接地或不接地
0.238
110kV
单地线
0.114
单地线、单耦合线
0.275
双地线、双耦合线
0.438
220kV
单地线
0.103
双地线
0.237
500kV
双地线
0.20
双地线、双回路塔
0.124
——杆塔电感，
式（4）
式（4）中 ——杆塔高度，m
杆塔耐雷水平计算方法
一、反击耐雷水平按式（1）计算
式（1）
式（1）中：
——导线的平均高度，m
式（2）
式（2）中： ——导线挂线点高度
——导线弧垂
——地线的平均高度，m
式（3）
式（3）中： ——地线挂线点高度
——地线弧垂
——导线横担对地高度，m
——杆塔高度，m
——导线与地线间的几何耦合系数
几种典型线路的几何耦合系数 见表1
（1）避雷线平均高度：
（2）导线平均高度：(这里计算与上述表达式不一致)
（3）双避雷线对外侧导线的几何耦合系数：
（4）电晕下的耦合系数：
k＝k1k0＝1.28×0.2＝0.256
（5）杆塔电感：
Lt＝36.5×0.5＝18.25(μH)
（6）雷击杆塔时分流系数：
β＝0.88
（7）雷击杆塔时耐雷水平(当用FXBW4-500/160时)：