7-4 直击雷过电压和耐雷水平

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
20
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
避雷线根数
β值
1 2
1 2 2
0.90 0.86
0.92 0.88 0.88
以
diL IL dt 2.6 代入，则塔顶电位的幅值为：
U td I L Rch I L
I L ( Rch
Lgt 2.6
Lgt 2 .6 )
式中： I L 是雷电流的幅值； Rch 是杆塔接地电阻；
表 7-4 有避雷线线路的耐雷水平
额定电压 （kV） 35 20～30 60 30～60 110 60～75 220 330 500
耐雷水平 （kV）
80～ 120
100～ 150
125～ பைடு நூலகம்75
表7—5杆塔的接地电阻
接地电阻 （Ω·m）
接地电阻（Ω）
100及 以下
10
100～ 500
15
500～ 1000
IL 代入 等，整理得 2.6
Lgt hd U j IL Rcj 2.6 2.6 1 k
二.雷击杆塔塔顶时的耐雷水平
耐雷水平是绝缘不发生闪络的最大雷电流。 耐雷水平的计算，是在前面绝缘子串承受的电压的公式 中，用线路的能耐受得电压，即U50%代替Uj，得：
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：
Lgt 是杆塔单位长度的电感。

表 7-2 杆塔的电感和波阻抗的平均值
杆塔形式 杆塔电感（μH/m）
0.84 0.42 0.42 0.50 0.40 0.69
杆塔波阻（Ω ）
250 125 125 150 125 130
无拉线水泥单杆 有拉线水泥单杆 无拉线水泥双杆 铁 杆 门 型 铁 杆 A 、H 型 铁 杆
U td
kU td
- hd (1 k )
7
U d kUtd ahd (1 k )
线路绝缘子串上两端电压为塔顶电位和导线电位之差，故 线路绝缘上的电压幅值 U j 为：
U j U td U d U td kUtd ahd (1 k ) U td ahd 1 k
I1
U 50% Lgt hd (1 K ) ( Rch ) 2.6 2.6
I1为雷击杆塔时的耐雷水平,其大小与杆塔的接地电阻、 分流系数、等值电感，耦合系数等有关。实际上往往以降 低杆塔接地电阻和提高耦合系数k作为提高耐雷水平的主要
手段。
9
《规程》规定，不同电压等级的输电线路，雷击塔杆时 的耐雷水平不应低于表7-4所列数值。