高速铁路接触网与架空输电线路防雷规范差异对比分析

通过对比分析高速铁路接触网与架空输电线路防雷规范差异条款,并利用“经验法”计算高速铁路接触网地线和附加导线弛度、落雷次数、耦合系数、建弧率、绕击率、分流系数、耐雷水平、跳闸率等关键技术参数和指标,评估降低高速铁路雷击跳闸率相关措施的有效性。研究发现,全线架设架空地线的接触网绝缘水平及耐雷水平与66 kV架空输电线路相当,参考66 kV架空输电线路保护角的控制指标,可显著降低接触网的雷击跳闸率;在高土壤电阻率的山区通过采取局部提高线路绝缘水平和设置线路避雷器措施提高线路的耐雷水平,较盲目降低接地电阻更为经济合理;建议复线架空地线架设高度应满足两根地线间的距离不应超过地线与AF线间垂直距离的5倍,以确保架空地线对上下行正线接触网T线的防护效果。

1000kV单回特高压交流输电线路的绕击防雷保护

风雨在空中的漂移和空气中不均匀介质的存在使闪电的轨迹呈不规则曲线形。考虑自然闪电轨迹的随机性和雷电主先导与次先导并存现象等因素,有必要引入动态防雷保护角概念,建议特高压交流线路中地线(针)对导线的实际保护角形成的角平分线应与雷电先导的来向一致,并应计及垂直档距和水平档距的比值和风速的影响。根据杭州1962—1988年220kV新杭I线雷击统计结果,认为特高压线路防雷绕击分析应结合塔头和档内中央线路两处的防雷情况,并分别进行了防雷保护角计算与比较。

针对山区输电线路防绕击雷性能的探讨

绕击是超高压、特高压输电线路雷击跳闸的主要原因,山区绕击跳闸率计算相对平原更为复杂。通过分析,在地面倾角和风速情况下对EGM电气几何模型进行了修正。根据实际算例探讨了影响山区输电线路绕击率的不同因素,重点分析了因雷电先导入射角以及地面倾角变化对绕击率的影响。

考虑多参数影响的输电线路绕击跳闸率求解算法

现有的输电线路绕击跳闸率算法无法适用于当前输电线路差异化防雷的要求。为兼顾输电线路绕击跳闸率求解的准确性和工程实用性,引入地形倾角、高空风速和雷电先导入射角3个影响因子,提出了对传统电气几何模型进行改进的方法。分析导线、地线风偏后与大地平面之间的空间几何位置拓扑变化,基于传统电气几何模型,构建了线路杆塔位于山顶、山坡,以及线路爬坡架设条件下的坐标系。通过坐标旋转,推导了考虑多参数影响下的最大击距、暴露弧和绕击跳闸率求解方程,提出适用于工程实际的考虑多参数的绕击跳闸率求解算法。以美国345 kV输电线路为例对提出的算法进行验证,结果表明,相对于传统算法,误差降低了56.15%。该算法已在三门峡地区防雷工程中得到了应用,效果良好。