(潮州潮安供电局 广东省潮州市 515638)
摘要：基于高压输电线路具有引雷特性，这就使其周边建筑物易受雷击问题的影响。研究人员分析了高压架空输电线路引雷对附近10kV架空配电线路宽度特性、时空特性以及距离特性的影响，其目的是为相关建设者提供一些理论依据。结果表明，架空配电线路雷击跳闸特性影响的准确分析，要采用规程法、电气几何模型以及先导发展模型来计算出雷电流幅值的分布状况。
关键词：高压架空输电线路引雷；10kV架空配电线路；雷击跳闸特性；直击雷
引言
科学技术的不断发展，使得人们对电力系统运行使用的安全稳定性需求越来越大。高压架空输电线路是提高电力系统运行效率以及经济性的重要组成部分，然而，其引雷特性给系统运行带来一定安全风险。为此，研究人员应在明确高压架空输电线路引雷对附近10kV架空配电线路各类特性影响的前提下，找出风险控制的方式方法。
1.高压架空输电线路引雷对附近10kV架空配电线路的宽度特性影响
研究人员采用规程法分析了10kV架空配电线路的避雷线是否能够保护其不受雷击的影响。具体来说，当高压架空输电线路引雷发展到一定高度时，超出架空线路的避雷线就会感应出与雷云电荷性质相反的电荷，这种畸变的空间电场分布状态，不仅会影响下行先导方向，还会使雷云集中于避雷线进行放电。电力系统研究人员基于规程法，即通过避雷线水平保护范围公式计算认为：避雷线在一定的保护范围内是能够实现保护附近10kV架空配电线路不受雷击问题影响的。此外，还可通过架空配电线路的受雷宽度，来证明架空输电线路引雷会自动形成屏蔽范围，并不会发生重叠。但是由于架空输电线路本身就具备引雷特性，这就使其附近的雷电活动较为频繁。这种情况，就导致架空配电线路雷击跳闸风险大幅度增加。
此外，还可采用电气几何模型，来分析高压架空输电线路引雷对附近10kV架空配电线路的宽度特性影响。即通过架空配电线路暴露弧以及架空输电线路避雷线暴露弧来求出架空配电线路的引雷宽度。此计算过程，要求特性分析人员要利用导线雷电击距公式：Rd=0.67h0.6I0.74，即在某一固定雷电流幅值条件下，两基杆塔间的水平距离要小于临界水平距离。这种情况下，架空配电线路就能受到架空输电线路避雷线的保护，从而降低直击雷出现的风险。值得注意的是，当架空输配电线路之间的水平距离处在临界水平环境时，如果雷电流的幅值增大，那么架空配电线路导线就会与架空输电线路的避雷线暴露弧进行相交，以保护架空配电线路不受高压架空输电线路的影响。
2.高压架空输电线路引雷对附近10kV架空配电线路的时空特性影响
高压架空输电线路引雷对附近10kV架空配电线路的时空特性影响主要体现在四个方面，即统计线路、统计模型、地闪密度以及雷电流幅值分布。其中统计线路的影响是由于雷电活动具备较大不确定性造成的，即在雷云范围内的建筑物外形、空气状况、离子背景以及土壤状况等外界因素，均会对雷击选择造成影响。统计模型是基于击距理论的电气几何模型来实现特性分析的，具体来说，雷电先导进入雷电击距范围前，落雷点是不确定的。但当雷电先导进入某一物体的雷电击距范围，就会立即向该物体进行放电。在地闪密度方面，研究人员根据先导发展模型发现，架空输电线路作为地面高耸的尖端物体，其会最先受到雷电先导的作用。即在线路周边电厂畸变严重的情况下，产生向上的迎面先导，这就意味着一定范围内雷电先导还会受到畸变电场的影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆畸变电场的影响主要体现在会向架空输电线路方面进行偏移，进而击中线路中的某点。而雷电流幅值分布，就是雷电流的幅值越高，架空输电线路受雷击影响的概率就越大。为此，研究人员根据雷电定位系统采集的数据信息，统计了不同电压架空输电线路架设后，对雷电流幅值的密度影响。结果表明，不同架空输电线路架设完成后，线路走廊内的雷电流幅值概率密度峰值变小，雷电流幅值概率密度分布曲线向高雷电流幅值方向发生了偏移，且雷电流幅值的概率密度均匀性并为发生变化。由此可以推断，输电线路架设可能会对附近的雷电流幅值分布造成影响。
3.高压架空输电线路引雷对附近10kV架空配电线路间的距离关系影响
由于架空配电线路导线具有相同特性，这就意味着在固定范围内，雷电很有可能集中导线。为此，研究人员可通过相关计算公式，找出架空输配电线路各自的屏蔽范围以及空间分布情况。研究表明，架空输配电线路各自形成的屏蔽范围并没有发生重叠，因此，架空配电线路受雷击宽度的影响，而不是架空输电线路的影响。但是，架空输电线路具有引雷特性，当电路周边雷电的活动频繁，架空配电线路发生雷击跳闸的风险就会随之增加。此过程，架空输电线路以及架空配电线路之间的水平距离是决定雷电跳闸风险大小的关键。研究表明，当水平距离小于45m时，架空配电线路受输电线路的屏蔽影响，处在受直击雷暴雨小于无架空输电线路的状态。当水平距离小于10m时，架空配电线路会完成被输电线路屏蔽，这就导致配电线路的直击雷暴露弧长度为0，且处在架空输电线路的保护状态下。因此，不存在直击雷风险。为此，高压输电线路建设人员应将与架空配电线路之间的距离控制在10m以内，以降低线路运行受雷击问题的影响。
在应用先导发展模型来进行距离特性分析的过程中，由于雷电是一种会因上下行的先导连接，来形成放电通道的，这就导致雷云向地面释放电荷的情况出现。具体来说，当雷云下行会导致先导向下发展到一定深度时，地面高送物体就会较为迅速的产生感应电荷。而感应电荷发生畸变空间电场，并产生了上行先导现象。由于上下行先导会相互吸引，进而经过连接形成放电通道，从而导致雷云向地面释放电荷。为此，特性分析人员可通过建立基于先导发展模型的架空输配电线路受雷宽度的分析模型。即通过雷电先导导头以及架空配电线路杆塔和架空输电线路塔杆之间的水平距离来进行具体计算。计算结果表明，当雷电流幅值I≤20 kA、l=45 m>l1+l2时，架空配电线路不受架空输电线路的屏蔽作用保护，且架空配电线路导线受雷宽度随着雷电流幅值的增大而增大；当雷电流幅值I=30 kA、l=45 m<l1+l2时，架空配电线路靠近架空输电线路的一侧受到其屏蔽保护；当雷电流幅值I=30kA、l=10 m<l1+l2时，架空配电线路受到架空输电线路的屏蔽保护；当雷电流幅值增大到一定值时，架空配电线路完全被架空输电线路所屏蔽。
4.结束语
综上所述，高压架空输电线路引雷会对附近10kV架空配电线路影响主要体现在：宽度特性、时空特性以及距离特关系。例如，相关建设人员应高压输电线路与附近架空配电线路之间的水平距离控制在10m以内，以杜绝线路受雷击影响问题的出现。
参考文献
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作者简介
陈奕铭（1976-01-06），性别：男，籍贯：广东省潮州市人，民 族：汉 ，职称：无，学历：大专，单位：潮州潮安供电局，研究方向：10千伏配电线路技术方面。
论文作者:陈奕铭
论文发表刊物:《电力设备》2016年第24期
论文发表时间:2017/1/16
标签：线路论文; 雷电论文; 先导论文; 避雷线论文; 高压论文; 特性论文; 距离论文; 《电力设备》2016年第24期论文;