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摘要：在架空配电线路实际运行中，为能够使其稳定运行得到更好保证，应当对相关影响因素进行积极分析，以便能够更好应对，而雷电感应过电压就是各种影响因素中比较重要的一种。为有效避免雷电感应过电压影响，应当对进行科学合理计算，以便能够依据计算结果通过有效策略实行应对，以保证架空配电线路能够得以更好运行，使其输电功能及效率能够得到更加理想的保证，促进其进一步发展。
关键词：架空配电线路；雷电感性；过电压
雷过电压对架空线路的影响还存在不同的形式，分为直击雷过电压和感应雷过电压。在这两种雷过电压中对输电线路产生破坏作用比较大的是直击雷过电压，在很长的一段时期内对雷过电压的科研方向主要集中在直击雷过电压上，对感应雷过电压进行的研究项目相对较少。经过统计发现在雷电对架空配电线路产生的影响中由感应雷过电压引起的破坏要超过直击雷过电压对架空线路产生的影响。因此对架空配电线路感应雷过电压做出研究能够为其进行有效的防护产生积极的影响。
一、架空配电线路感应过电压的分析
在发生雷电现象后，架空配电线路感应雷过电压产生的感应电荷量的大小与放电通道内的电荷量有关，在高速放电的情况下产生的感应电荷较少，相对来说在低速下产生的感应电荷就多。其中起决定性的因素是输电线路产生的感应电压由雷电电流的磁力线与架空配电线路交叉感应产生感应电压。通过应用镜像法对线路导线上的感应过电压的大小进行求解时我们可以看出，绝缘子在距离雷电感应过电压中心距离的距离大小不同时产生的感应过电压大小会出现相应的变化，在距离雷电感应过电压中心越远时受到的感应电压越小。同时我们还可对雷击产生的感应过电压强度进行计算，从而测算出感应雷过电压强度对架空线路产生的影响。从而制定出有效的防护措施。在架空线路中还有一个关键性的设备是避雷器。避雷器是架空配电线路的保护装置，能将绝大部分的直击雷电流引入地下，防止对配电线路的破坏。在安装的避雷器的设定电流承受能力不能满足较大雷击电流时就会引起避雷器的损坏，在避雷器由于长时间受自然环境的影响产生老化的现象是以及接地部分出现腐蚀电阻增大的情况，不能有效地将雷击电流导入地下，导致架空配电线路的损坏。
二、架空配电线路雷电感应过电压计算方法
1、场抵消法。在架空配电线路雷电感应过电压计算方面，场抵消法属于比较常见的一种计算方法。该方法主要就是通过对数字离散化处理技术进行利用，从而使杆塔雷击响应问题得以较好解决，提出时间及空间双离散化方法，也就是在实行计算时不但要将时间分隔作为补偿Δt，并且应当对需要计算全部导体均实行离散化处理，将其分隔成为不同单元，每个单元长度为Δ1，对于比较复杂的一些电磁场问题，可通过离散化将其转变成为数学问题进行较好解决。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，在利用场抵消法实行计算过程中，雷电荷叫做强迫电荷，对于在杆塔系统中所施加强迫分量而言，其分别为在塔顶及地线中所注入相关电流及电荷，还有放电通道中向云层中进行传播的相关电流及电荷，在对杆塔雷击响应进行求解过程中，若假设在杆塔中所注入电荷及电流波均为单位响应方波，在对其它方波进行研究时，在方波响应基础上可通过Duhamel 积分实行求解，对于这两个部分选择相同算法，在分别求解之后进行叠加。在场抵消法实际应用过程中，其选择及应用的边界条件为，在导体表面的相关电场，其强度切向分量为零，其认为由感应电荷及电流所产生抵消场，可与强迫场之间进行相互抵消，在实行计算过程中可将感应电流所产生影响忽略，对于每一时刻感应电荷实际分布情况，可利用静电场方法实行求解，对于比较复杂的电磁场问题可利用准静电场方法进行解决。
2、时域有限差分法、对于时域有限差分法而言，其在电磁场数值计算方面属于比较有效的一种方法，随着该方法不断完善及发展，在计算电磁学中已经成为十分重要的一种工具，并且近几年来在雷电研究方面有着越来越广泛的应用。对于时域有限差分法而言，其基本思想就是在时间及空间上对电磁场E、H 分量取样点选择网格实行分割，每个格点均被定义为Yee 元胞，在每个电场及磁场周围均包含四个对应分量，通过这种离散方式可将时间变量麦克斯韦方程转变成为差分方程，且在时间轴上逐渐推进，从而对空间及电磁场实行求解，依据电磁问题初始值及边界值，可对各时间及空间电磁分布情况进行逐渐计算。该方法的功能主要就是通关过对空间有限区域实行单元离散，在利用麦克斯韦方程时域离散形式应用的基础上，对于目标对入射电磁脉冲所产生时域响应实行计算。首先，应当依据时域有限差分法相关要求构建计算模型，在通过计算得到目标散射时域响应之后，通过傅里叶变换能够得到目标所需相关频段内有关特点。在实践过程中，通常利用有限差分法对传输线问题进行求解，通过对场线耦合模型进行计算，从而对配电线路雷电感应过电压进行求解。具体而言，其计算步骤如下：
依据导线型号及架空线路几何结构对三相电路中相关等效电气参数实行求解，构建场线耦合电路模型及传输线时域电报方程，对配电线路始端及终端边界条件进行设置，对在线路端部垂直导体上电场垂直分量所产生电压进行考虑，利用时域有限差分法对传输时域电报方程及边界条件实行离散化处理，通过推导得出迭代方程，最后通过求解可将配电线路中雷电感应电压得出。
三、防止雷电过电压的策略
1、新型设备材料的应用。钢绞线是避雷线的首选材料，导线在线路架设的结构设置中，处于杆塔的最顶端，主要发挥引雷的功能。现有配电线路架设过程中，针对高压输电路和超高压输电路，避雷线一般采用镀锌钢绞线作为原材料进行架设，常用截面一般为25mm2、35mm2、50mm2、70mm2，导线的截面越大，使用的壁垒线截面越大。壁垒线会受到风力作用影响发生震动，而在容易发生震动的节点装置防震锤是一项有效措施。随着电力事业的发展，国际上电力系统发达的国家在超高压线路架设过程中，开始将良导线应用到架空线路的建设过程中，主要材料是铅包钢结构的导线，具有强度高、不生锈、具有良好导电率的优点。通过对新材料的有效应用可以有效防止雷电过电压现象的发生。
2、安装施工工艺的改进。对保护角的有效控制是增强输电线路绕击奈雷性能的有效措施。在线路架设过程中，采用小保护角避雷线的监控线路，能够有效降低雷击导线产生的绕击故障发生率。有意识的减少避雷线保护角，能够增强避雷线对导线的保护功能，增大对导线的保护面积，提高对导线的屏蔽效率。在雷电流的作用下，可以有效减少可能发生的绕击电流出现频率，从而使雷击跳闸率降低。因此，在安装施工工艺上应当利用先进科学技术，不断进行技术创新，将避雷线的保护角大幅度降低，甚至呈现负保护角状态，将对预防绕击现象发挥重要的作用。
在当前架空配电线路实际运行过程中，保证配电线路稳定良好运行属于十分必要的一项任务及内容，而为能够使配电线路稳定良好运行得到较理想保证，十分重要的一点就是应当对线路中雷电感应过电压实行计算，保证更好了解过电压情况。所以，相关工作人员在实际工作中应当对雷电感应过电压加强重视，并且应当以合理方法实行计算，从而保证计算结果的准确性及科学性，促进我国电力事业的长足稳定发展。
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论文作者:林立
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/5
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