【原】防雷计算

输电线路防雷设计计算

涉及110KV以上的架空线路设计中，防雷设计是重点工作之一。除了对线路所经地点的实地勘察及气象资料的汇总分析之外，防止大气过电压即遭到雷击引起的直击雷、反击雷、绕击雷导致线路跳闸、发电厂及变电站高压设备绝缘击穿损坏造成经济损失或者造成发电厂的非正常停运影响电网稳定运行是重中之重。

那么在工程上，常采用以下防雷措施：

1、  架设避雷线，尽可能的减小雷电直击导线；

2、  减小杆塔接地电阻，使雷电流能更好的释放到大地；

3、  装设线路MOA；

4、  在发电厂或变电站线路终端及高压设备上装设MOA；

5、  提高杆塔耐雷水平；

6、  经济合理的配置塔头间隙、线间距等

通过以上措施，依据国家现行及行业规范等，简单介绍一下输电线路防雷设计中跳闸率、建弧率等的相关计算。

防雷计算的内容主要在《电力工程高压送电线路设计手册》第二版的第二章第七节部分进行了详细的讲解，同时提供了算例。由于年代久远以及技术进步，书中少部分内容已不再适用于今天的情况。那么主要参考什么呢？GB50545-2010  《110KV-750KV架空输电线路设计规范》以及GB/T50064-2014《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》（620的升级版，同时也是对线路手册中部分内容的更新与补充）。

雷击跳闸率的计算式依据线路手册中介绍的三个公式进行计算如下：

 

上式中的N与下式中的NL是一致的，有出入是由于在GB50064中对雷击次数的计算提出了优化公式，所以线路手册中的字符标示上有了出入。

 

以下是50064中对于雷电流幅值概率的计算，也就是P1值的计算：

 

Pq即为线路手册介绍的如下：

 

结合线路手册与50064中的计算，在计算思路上，二者没有太大的区别，但是有一点需要说明的是，下式是50064中雷击跳闸率的计算，明显的可以看到计算式的不一样。

 

式中Psf是绕击闪络概率，线路手册中的公式中P1 ， P2前者是雷击杆塔概率，后者是雷击导线概率，50064中直接以线路绕击造成闪络的概率作为计算因子，这里需要分别计算绕击率及闪络概率后计算Psf。从工程实践来说，50064中的计算公式更加简洁。同时，当雷击导线时，产生的雷电过电压幅值较高，此类防雷又与输电线路的绝缘配合紧密关联，包括MOA及接地设计等。

上式中的绕击耐雷水平是所求最大值，当需要求解最小值时，需要减去分流部分，而不是加。

另外，上述绕击率Pq的计算，又可以用来反算地线保护角度。地线保护角涉及塔头间隙、线间距、导线水平偏移等，将在后续中说明。对于线路的雷击就介绍到这里，欢迎同行业的老师批评指正。