1、电 力 系 统 过 电 压,任课教师：赵 彤,山东大学电气工程学院,第五章 输电线路的防雷保护,输电线路的防雷保护,大量统计数据表明，无论是高压或超高压的输电线路，雷害故障占线路故障的40%70%，尤其是在多雷、土壤电阻率高、地形复杂的地区，雷击输电线路而引起的事故率更高，因此必须十分重视输电线路的雷电过电压及其保护问题。雷击线路可能引起两种破坏：雷电过电压造成线路发生短路接地故障，实际上雷击是引起线路跳闸停电事故的主要原因；雷击线路形成的雷电过电压波，沿线路传播侵入变电所，危害变电站电气设备的安全运行。,输电线路的防雷保护,输电线路防雷性能的重要指标是耐雷水平和雷击跳闸率。耐雷水平是指雷击输
2、电线路时，线路绝缘不发生冲击闪络的最大雷电流幅值，单位为kA。耐雷水平是表征输电线路耐受雷电流强弱能力的参数。雷击跳闸率是标准雷暴日数为40时，每100km长的线路每年因雷击引起的跳闸次数，单位为次/(百公里年)。雷击跳闸率是表征输电线路遭受雷击造成损失的一个参数。输电线路防雷保护的目的，就是依据有关规程规定使耐雷水平值达到要求，尽量降低输电线路的雷击跳闸率。,雷击输电线路时，可能击中塔杆顶部、避雷线或导线，产生直击雷过电压，危及电气设备的安全。当雷击输电线路附近地面时，由于雷电流产生的强烈电磁脉冲，也会在输电线路上产生有危害的感应雷过电压。电力系统输电线路的防雷保护，通常是在输电线路雷电过电
3、压分析计算的基础上，并根据输电线路的实际运行经验、雷电活动等气象条件、土壤电阻率的高低和地形地貌等环境条件，通过技术经济比较来确定输电线路的雷电防护措施。,雷击输电线路,雷击输电线路附近地面,输电线路的防雷保护,输电线路的感应雷过电压,输电线路的直击雷过电压,输电线路的耐雷水平与雷击跳闸率,输电线路的防雷措施,输电线路的防雷保护,感应雷过电压的形成,设雷云带负电荷，在主放电开始之前，雷云中的负电荷沿先导通路向地面运动，线路处于雷云和先导通道形成的电场中。由于静电效应，在最靠近负先导通道的一段导线上聚集了异号的正电荷，称为束缚电荷。导线上的负电荷被排斥到导线两端远处。由于先导发展的速度很慢，导致
4、线路上束缚电荷的聚集过程也比较缓慢，因而导线上由此而形成的电流很小，可以忽略不计，而导线将通过系统的中性点或泄漏电阻保持其零电位。,如果先导通道电场使导线各点获得的电位为-U0(x)，则导线上的束缚电荷电场必定使导线获得电位为+U0(x)，即二者在数值上相等，符号相反，也即各点上均有U0(x)叠加，使导线在先导阶段时处处电位为零。,感应雷过电压的形成,雷击地面主放电开始后，先导通道中的负电荷被迅速中和，导线上的束缚电荷转变成自由电荷沿导线向两侧运动，电荷运动形成的电流 i 与导线的波阻抗Z的乘积是感应过电压流动波u=iZ=Z，其中为先导通道中的线电荷密度，为电荷运动的速度。这种由于先导通道中的
5、电荷所产生的静电场突然消失而引起的感应电压，称为感应过电压的静电分量。,如果先导通道中的电荷是全部瞬时被中和的，则导线上的束缚电荷将全部瞬时变为自由电荷，此时导线出现的电位仅由这些刚解放的束缚电荷决定，显然等于+U0(x)，这是静电感应过电压的极限。实际上，主放电的速度有限，所以导线上束缚电荷的释放是逐步的，因而静电感应过电压将比+U0(x)小。,感应雷过电压的形成,主放电通道中的雷电流在通道周围空间产生了强大的磁场，该磁场交链导线与大地的回路，也将使导线上感应出电压。这种由于主放电通道中雷电流所产生的磁场变化而引起的感应电压，称为感应过电压的电磁分量。由于主放电通道与导线几乎互相垂直，所以互
6、感不大，即电磁感应较弱，因此电磁分量不大，约为静电分量的1/5。两种分量出现的最大值时刻也不同，所以在对总的感应过电压幅值的构成上，静电分量起主要作用。,感应雷过电压的极性与雷电流极性相反，并且感应雷过电压的静电分量和电磁分量都是由同一主放电过程产生的电磁场突变引起的，感应雷过电压中静电分量起主导作用。,雷击线路附近地面时导线上的感应过电压,雷电流幅值越大，则雷电先导通道中电荷密度 越大，先导阶段产生的电场强度越大，导线上产生的束缚电荷亦越多，感应电压越高；另外，雷电流幅值越大，主放电速度越快，则束缚电荷变成自由电荷也越快，形成的流动电流波也越大，所以感应过电压的大小与雷电流幅值I 成正比；导
7、线悬挂高度越高，其对地电容越小，当导线上的束缚电荷一定时，感应电压则越高，所以感应过电压的大小与导线悬挂的平均高度h成正比；雷击点距离导线越远，导线感应的电场强度越弱，导线上感应的束缚电荷越小，故感应电压越低，所以感应雷过电压的大小与雷击点距导线的距离成反比。,雷击线路附近地面时导线上的感应过电压,根据理论分析和实验结果，当雷击点离导线的距离S65m，I100kA 时，导线上感应雷过电压幅值Ui可计算为：,式中 I 雷电流幅值，kA；hc 导线悬挂的平均高度，m；S 雷击点与导线的水平距离，m。,由于雷击地面时雷击点的自然接地电阻较大，雷电流幅值一般不超过100kA，所以可按 I=100kA
8、估算线路上可能出现的最大感应雷过电压。根据对这种过电压的实测证明，感应雷过电压幅值一般不超过300400kV。,雷击线路附近地面时导线上的感应过电压,感应雷过电压对35kV及以下输电线路，可能造成绝缘闪络，而对于110kV及以上线路，由于线路的绝缘水平较高，一般不会引起闪络。感应雷过电压在三相导线中存在，三相导线上感应过电压在数值上的差别仅仅是导线高度的不同而引起的，故相间电位差很小，所以感应过电压不会引起架空线路的相间绝缘闪络。如果导线上方架设有避雷线，发生雷击导线附近大地时，由于避雷线的屏蔽作用，导线上的感应电荷会减少，从而导线上的感应过电压将会下降。,雷击线路附近地面时导线上的感应过电压
9、,设导线和避雷线的对地平均高度分别为hc和hg，假设避雷线不接地，则导线上和避雷线上的感应过电压分别为Uic和Uig：,实际上避雷线是通过杆塔接地的，其电位为零，这就相当于在避雷线上叠加了一个与雷电感应电位大小相等极性相反的电位-Uig，而该电位将在导线上产生耦合电位k(-Uig)，其中k为避雷线与导线间的耦合系数。导线上的感应过电压幅值应为两者的叠加，即导线上实际的感应过电压为,避雷线的存在使导线上的感应雷过电压下降为无避雷线时的(1-k)倍，耦合系数k通常在0.20.3之间。,雷击线路杆塔时导线上的感应过电压,当S65m时，可认为将因线路的引雷作用而击中线路(避雷线或导线)或杆塔。雷击线路
10、杆塔时，由于主放电通道所产生的磁场的迅速变化，将在导线上感应出与雷电流极性相反的过电压，其形成机理与雷击地面的情况相似，但引起的过电压计算问题至今尚有争论。对一般杆塔高度小于40m的线路，在无避雷线时，我国有关规程推荐导线上感应雷过电压的幅值可采用下式计算：,有避雷线时，由于避雷线的屏蔽效应，考虑耦合系数k，导线上的感应雷过电压应为,式中 感应过电压系数，kV/m。等于以kA/s计的雷电流平均波前陡度，即,输电线路的感应雷过电压,输电线路的直击雷过电压,输电线路的耐雷水平与雷击跳闸率,输电线路的防雷措施,输电线路的防雷保护,输电线路的直击雷过电压,架空线路长度大，暴露在旷野，易受雷击。我国11
11、0kV及以上的输电线路一般全线架设避雷线，而35kV及以下线路一般不全线架设避雷线。下面以有避雷线线路为例，分析输电线路的直击雷过电压。雷击输电线路时，可能击中杆塔顶部、避雷线或导线，由于击中点不同，雷电流流通的通道也不同，产生的过电压也随着变化。,雷击杆塔塔顶或附近避雷线时的过电压,输电线路杆塔塔顶和架设于塔顶的避雷线位于输电线路的最上端，是最容易遭受雷击的部分，架设避雷线的目的也是为保护下方的导线不受直接雷击。杆塔是接地的，正常工作时，塔顶电位为零，雷击塔顶后，引起塔顶电位升高，则悬挂导线的绝缘子两端电位差会升高，可能导致绝缘子闪络。雷击线路杆塔塔顶或附近避雷线时，雷电流绝大部分通过塔顶入
12、地，还有一部分经过避雷线由相邻杆塔入地。,经杆塔入地的电流 it 流过杆塔后经杆塔底部的接地体入地。令经杆塔入地的电流 it 与雷击杆塔的总雷电流 i 的比值为分流系数，即:,雷击塔顶示意图,等值电路,雷击杆塔塔顶或附近避雷线时的过电压,塔顶电位,设雷电流波头为斜角波，其陡度为I/2.6，则此时的塔顶电位可由下式计算,将 di/dt=I/2.6代入，可得塔顶电位的幅值为：,式中 I 雷电流幅值，kA；Ri 杆塔冲击接地电阻，；Lt 杆塔电感，H。,雷击杆塔塔顶或附近避雷线时的过电压,塔顶电位,对于一般高度的杆塔，分流系数 可由杆塔电感Lt 与杆塔的接地电阻Ri串联后再并联避雷线的电感Lg 进行
13、计算。,线路杆塔的分流系数,杆塔的等值电感的平均值,杆塔的接地电阻与埋设的接地装置和土壤条件有关，可通过实际测量获得。,雷击杆塔塔顶或附近避雷线时的过电压,导线电位,在分析雷电过电压时，对220kV及以下线路可忽略导线上的工作电压。雷击塔顶后，塔顶电位升高为utop，由于避雷线与塔顶相连，避雷线也具有与塔顶相等的电位utop。由于避雷线与导线之间耦合作用，在导线上将产生耦合电位kutop，该电位分量与雷电流极性相同。另一方面在发生雷击杆塔主放电时，导线上还存在感应电位 hc(1-k)，该电位分量与雷电流极性相反。耦合电位和感应电位共同组成导线上总的电位值为,式中 k 避雷线与导线间的耦合系数。
14、,雷击杆塔塔顶或附近避雷线时的过电压,导线电位,雷击时，地线上的电位较高，将出现电晕，耦合系数将变大为原来的k1倍，即k=k1k0，其中k0为导线间的几何耦合系数，k1为考虑电晕效应的修正系数。,耦合系数的电晕修正系数k1,雷击杆塔塔顶或附近避雷线时的过电压,线路绝缘上承受的电压,不考虑塔顶与绝缘子悬挂点的电位差，线路绝缘两端电压Ulj等于塔顶电位减去导线电位为：,如果作用于绝缘子串上的电压超过其50%冲击放电电压，绝缘子串会发生塔杆对导线放电导致的闪络，这也称为反击。,雷绕击导线时的过电压,输电线路装设避雷线就是利用避雷线的屏蔽作用，保护导线不遭受雷击。但也可能发生雷电屏蔽失效，即雷绕过避雷
15、线而击于导线，成为绕击。虽然绕击的概率较低，但其危害较大，一旦发生绕击，往往会引起线路绝缘子串的闪络。,雷绕击导线的示意图,等值电路,雷绕击导线时的过电压,由等值电路，可求得流经雷击点d的电流为,式中 I 雷电流幅值，kA；Zc 导线波阻抗，；Z0 雷电通道波阻抗，。,导线上的电压为,当雷电流达到幅值时，导线上的电压最大，其幅值为,雷绕击导线时的过电压,我国规程建议取Zc 2Z0，此时有id=i0/2，按雷电流定义：雷击于小接地阻抗时的电流定义为雷电流。因此，在此条件下，雷击导线时流过导线的总电流只有雷电流的一半。220kV及以下输电线路导线波阻抗Zc取400，于是导线上的电压幅值为：,此电压
16、值也是雷绕击导线时，绝缘子串上承受的雷电过电压，单位是kV。即使对于绝缘很强的330500kV线路来说，在1015kA的雷电流下也将发生闪络，而出现等于及大于这一电流的概率是很大的(8173%)，因此，采用避雷线来大大减少雷击于导线的情况是很重要的措施。,雷击挡距中央避雷线时的过电压,雷击挡距中央避雷线时，也会在雷击点产生很高的过电压。但由于避雷线的半径很小，会在避雷线上产生强烈的电晕，引起雷电波能量快速衰减，并且雷击点离杆塔较远，当过电压波传播到杆塔时，已衰减的不足以造成绝缘子串击穿，因此通常只考虑雷击点避雷线对导线的反击问题。,雷击挡距中央避雷线的示意图,等值电路,雷击挡距中央避雷线时的过
17、电压,雷击点的电位为：,式中 Lb 雷击点至杆塔的等值电感；雷电流平均陡度。,由于避雷线与导线间的耦合作用，在导线上将产生耦合电位kub，故雷击点避雷线与导线间空气间隔S上所承受的最高电压为：,雷击避雷线挡距中央时，雷击处避雷线与导线间空气绝缘所承受的电压与耦合系数k、挡距l 及雷电流陡度 有关。当此电压超过空气间隙的放电电压时，间隙就会发生击穿。,雷击挡距中央避雷线时的过电压,式中 l 挡距长度，m。,根据空气间隙放电的电场强度，可以计算出不发生击穿的最小空气间隙距离S。运行经验表明，只要避雷线与导线间的空气间隙满足下式的要求，雷击挡距中央避雷线时，导线与避雷线间一般不会发生闪络。,上式也是
18、我国规程规定的选取挡距中央避雷线与导线间的空气间隙距离S的计算式。,输电线路的感应雷过电压,输电线路的直击雷过电压,输电线路的耐雷水平与雷击跳闸率,输电线路的防雷措施,输电线路的防雷保护,输电线路防雷性能的重要指标是耐雷水平和雷击跳闸率。耐雷水平是指雷击输电线路时，线路绝缘不发生冲击闪络的最大雷电流幅值，单位为kA。耐雷水平是表征输电线路耐受雷电流强弱能力的参数。雷击跳闸率是标准雷暴日数为40时，每100km长的线路每年因雷击引起的跳闸次数，单位为次/(百公里年)。雷击跳闸率是表征输电线路遭受雷击造成损失的一个参数。,输电线路的耐雷水平与雷击跳闸率,输电线路的耐雷水平与雷击跳闸率,输电线路从遭
19、受雷击到形成跳闸事故通常要经历以下几个阶段：首先在雷电过电压作用下，线路绝缘发生冲击闪络，然后从冲击闪络转变为稳定的工频电弧，引起线路跳闸。如果在跳闸后线路不能迅速恢复正常运行，就会发生停电事故。下面依据输电线路的雷击跳闸过程，分别介绍输电线路与雷击相关的参数、耐雷水平和雷击跳闸率的计算方法。,当有架空输电线路时，由于线路所处的相对几何位置较高，改变了雷云与地之间的电场分布，具有引雷作用。根据模拟实验及运行经验，线路每侧的引雷宽度为2h。因此，对雷暴日Td=40的地区，每100km线路、每年的雷击次数为,式中 地面落雷密度，次/(平方公里雷暴日)；S 输电线路的落雷面积，km2；b 两根避雷线
20、之间的距离，m；h 避雷线(或导线)的平均对地高度，m；N 输电线路每年遭雷击的总次数，即落雷次数，其 中包括雷击线路杆塔的次数、雷绕击导线的次数、雷击挡距中央避雷线的次数。,输电线路与雷击相关的参数,输电线路的落雷次数 N,避雷线的平均对地高度h为,式中 ht 避雷线在杆塔上的悬点高度，m；f 避雷线的弧垂，m；,输电线路与雷击相关的参数,运行经验和模拟实验表明，雷击点沿输电线路的长度基本是均匀分布的，但是由于避雷线的弧垂等因素的影响，靠进杆塔部分稍微密集一些。将雷击杆塔顶部的次数N1与线路总的落雷次数N之比称为击杆率g，即,输电线路与雷击相关的参数,击杆率 g,击杆率g,击杆率与输电线路架
21、设避雷线根数有关。无避雷线的线路击杆率最高，此时杆塔可当做避雷针保护相当一部分导线。避雷线根数越多，杆塔的引雷能力降低，击杆率减小。山区因杆塔多位于耸立的山头，易遭受雷击，所以击杆率增大。,避雷线的首要作用是起屏蔽作用，保护其下方的导线不直接遭受雷击。但保护并不是百分之百有效。将避雷线屏蔽失效的比重，即雷绕击导线的次数N2与雷击线路总次数N的比值称为绕击率P。绕击率是表征输电线路雷电屏蔽性能的重要参数。造成绕击的因素是多方面的：一方面长间隙空气放电本身是具有随机统计特性的；另一方面输电线路的几何结构尺寸以及避雷线的保护角，甚至输电线路的工作电压等，都会影响绕击率的大小。,输电线路与雷击相关的参
22、数,绕击率 P,根据模拟实验、现场实测和运行经验，我国电力行业标准建议，采用下列公式计算绕击率P为,输电线路与雷击相关的参数,绕击率 P,式中 保护角；ht 杆塔高度。,绕击率P与避雷线对外侧导线的保护角、杆塔高度和线路经过地区的地形地貌和地质条件有关。山区线路的绕击率约为平原线路的3倍，或相当于避雷线的保护角增大了8。,输电线路遭受雷击引起绝缘子冲击闪络后，并非每次都会跳闸。因为冲击闪络的持续时间只有几十微秒，在这期间继电保护还来不及动作跳闸。导致线路跳闸，还必须使冲击闪络转化为稳定的工频电弧。由冲击闪络转化为稳定的工频电弧的概率，称为建弧率。建弧率与工频弧道中的平均电场强度E有关，也与闪络
23、瞬间工频电压的瞬时值和去游离条件有关。根据实验研究和运行经验，可计算为：,输电线路与雷击相关的参数,建弧率,式中 E 绝缘子串的平均运行电压梯度有效值，kV/m。,对中性点有效接地系统：,输电线路与雷击相关的参数,建弧率,式中 Un 线路额定电压有效值，kV；li 绝缘子串的放电距离，m。,对中性点非有效接地系统，单相闪络不会引起跳闸，只有当第二相导线闪络后才会造成相间闪络而跳闸，因此,实践证明，当E6kV(有效值)/m时，建弧率很小，可近似地认为=0。,架空输电线路的耐雷水平,雷击杆塔塔顶时的耐雷水平,雷击输电线路杆塔塔顶时，在线路绝缘子串上作用的电压为Ulj。设输电线路绝缘子串的冲击耐压为
24、U50%，当电压Ulj不小于线路绝缘的冲击耐压U50%时，将发生绝缘子串的闪络。此时，应取正极性的U50%。按耐雷水平的定义，可求得雷击杆塔时的耐雷水平I1为：,由于90%以上的雷电流为负极性，同时绝缘子串下端（导线侧）为正极性时U50%较低，所以计算雷击塔顶造成的反击耐雷水平时U50%应取绝缘子的正极性冲击放电电压值，这样得出的耐雷水平比较符合实际情况而稍偏严格。,架空输电线路的耐雷水平,雷击杆塔塔顶时的耐雷水平,通常忽略避雷线与导线高度的差别，即hghc时，雷击杆塔的耐雷水平I1可简化为：,雷击杆塔时的耐雷水平与分流系数、杆塔等值电感Lt、杆塔冲击接地电阻Ri、导地线间的耦合系数k和绝缘子
25、串的冲击放电电压U50%等有关。降低冲击接地电阻Ri和提高导地线间的耦合系数k效果比较明显，是提高输电线路的反击耐雷水平的主要手段。,有避雷线线路的反击耐雷水平,架空输电线路的耐雷水平,雷绕击导线时的耐雷水平,雷绕击导线时，绝缘子串上承受的雷电过电压为Ud=100I，当该电压Ud不小于线路绝缘的冲击耐压U50%时，将发生绝缘子串的闪络，此时宜取负极性的U50%。由此可求得雷绕击输电线路的耐雷水平I2为：,架空输电线路的耐雷水平,雷击挡距中央避雷线,实际输电线路的避雷线和导线间的空气间隙按 的要求设计，故雷击挡距中央避雷线时不会发生冲击闪络。所以认为不管雷击挡距中央的避雷线时的雷电流是多大，线路
26、都能耐受。,雷击跳闸率,求得输电线路的耐雷水平后，根据雷电流的概率分布()，可求得雷电流超过输电线路的耐雷水平的概率，即雷击闪络的概率，再乘以建弧率，可以求出输电线路雷击跳闸的概率。雷击跳闸的概率乘以输电线路的落雷次数即为输电线路的雷击跳闸率。,雷击跳闸率是标准雷暴日数为40时，每100km长的线路每年因雷击引起的跳闸次数，单位为次/(百公里年)。雷击跳闸率是表征输电线路遭受雷击造成损失的一个参数。,雷击杆塔塔顶时的雷击跳闸率,查表获得线路的击杆率g及计算出线路落雷次数N，雷击杆塔的次数为：,求出雷电流超过耐雷水平I1时，引起冲击闪络的概率P1。于是，可求得雷击杆塔引起线路绝缘冲击闪络的次数为
27、NgP1。,雷击跳闸率,求出建弧率，一旦在冲击闪络的弧道上建立了稳定的工频电弧，就会引起线跳闸。由此分析，可求得雷击杆塔的跳闸率为：,雷绕击导线时的雷击跳闸率,求出绕击率P及计算出线路落雷次数N，雷绕击导线的次数为：,求出雷电流超过耐雷水平I2时，引起冲击闪络的概率P2，可求得雷绕击导线引起线路绝缘冲击闪络的次数为NPP2。,雷击跳闸率,求出建弧率，可求得雷绕击导线的跳闸率为：,雷击挡距中央避雷线,在输电线路设计时保证了此时不会发生间隙的冲击闪络，故这种雷击情况引起的雷击跳闸率为零。,综合以上分析，有避雷线的输电线路雷击跳闸率n为:,雷击跳闸率,例：一条平原地区的220kV线路，杆塔线路尺寸如
28、图所示。绝缘子串由13片X-7组成，其正、负极性U50%为1410kV和1650kV，保护角=16.5 杆塔冲击接地电阻 Ri=7，避雷线半径rg=5.5mm，避雷线弧垂fg=7m，导线弧垂fc=12m。求该线路的耐雷水平和雷击跳闸率。,输电线路的耐雷水平与雷击跳闸率,（1）避雷线的平均高度为：,输电线路的耐雷水平与雷击跳闸率,（2）导线的平均高度为：,（3）外侧导线所受的过电压较中间导线严重，取外侧导线作为计算条件。双避雷线对外侧导线的耦合系数为：,输电线路的耐雷水平与雷击跳闸率,（4）查表得电晕修正系数k1=1.25，则校正后的耦合系数为：,输电线路的耐雷水平与雷击跳闸率,（5）查表得铁塔
29、单位长度的电感为0.5H/m，杆塔等值电感为：,（6）查表得避雷线的分流系数为：,（7）雷击杆塔时耐雷水平为：,输电线路的耐雷水平与雷击跳闸率,（8）由，雷电流超过I1的概率为：,（9）绕击率（当=16.5 时）为：,输电线路的耐雷水平与雷击跳闸率,（10）雷绕击于导线时的耐雷水平为：,（11）雷电流超过I2的概率为：,输电线路的耐雷水平与雷击跳闸率,（12）沿绝缘子串的平均运行电压梯度为：,建弧率为：,（13）雷击跳闸率为：,由于影响雷电放电的因素很多，防雷保护装置和被保护物所处环境错综复杂，雷电放电本身也具有随机性和分散性，所以雷电屏蔽失效（绕击）时有发生。前述计算绕击率的经验公式适于工程
30、简化计算，没有考虑雷击过程，无法解释雷电屏蔽失效现象，特别是在山区的绕击率计算过于粗糙，与实际运行数据相差较大。绕击是造成500kV及以上电压等级输电线路雷击跳闸的主要原因，对于我国新建的特高压输电工程，雷电绕击问题将显得尤为突出。关于绕击的计算模型，国内外的研究主要分为两大类，即电气几何模型（EGM）和先导发展模型。,高杆塔输电线路的雷电绕击,经典电气几何模型是将雷电的放电特性与线路的结构尺寸联系起来而建立的一种几何分析计算模型，其基本原理为：由雷云向地面发展的先导放电通道头部到达被击物体的临界击穿距离（击距）以前，雷击点是不确定的，哪个物体先到达击距之内，就向哪个物体放电，不考虑物体形状；
31、击距仅同雷电流幅值有关，而与其他因素无关；先导对杆塔、避雷线、导线的击距相等。,高杆塔输电线路的雷电绕击,经典电气几何模型,雷电流强度为Ik的雷电先导定位位置为曲线CkAkBkDk，弧度CkAk和AkBk分别是以避雷线和导线为圆心，以导线击距rsck为半径的弧线，BkDk为平行于地面、高度为地面击距rsgk的直线。弧度AkBk为输电线路的暴露弧段，定位于AkBk上落雷将击中导线，Dc是导线的暴露距离。,高杆塔输电线路的雷电绕击,经典电气几何模型,随着雷电流的增加，暴露弧段越来越小，当增大到一定程度时，暴露弧为零，对应于曲线CmAm(Bm)Dm的雷电流为可发生绕击的最大雷电流Imax，对应的击距
32、为最大击距rscm，此时导线被完全屏蔽，不发生绕击。,经典电气几何模型作为一种绕击计算方法，将雷电的放电特性同线路的结构尺寸联系起来，比传统经验方法前进了一大步，目前在世界上许多国家得到推广和应用，但是该模型存在一些不足之处：它未考虑放电分散性，没有考虑其他因素对击距的影响；它未考虑雷击大地、避雷线、导线时的差别，而假定先导对三者的击距相等；它是根据塔杆高度不高（60m以下）、保护角在10 30以及接地良好的线路运行数据和模拟实验得出的模型，因此有限定的适用范围。,经典电气几何模型,高杆塔输电线路的雷电绕击,Eriksson针对经典电气几何模型的一些不足，提出了一个改进的电气几何模型。Erik
33、sson的模型主要考虑了结构物高度对输电线路雷电绕击的影响，并引入了吸引距离这一基本概念。Eriksson的改进模型认为：当下行雷电先导进入结构物的吸引半径之内，结构物上产生的上行先导将对下行雷电先导进行拦截而发生雷击；吸引半径同雷电流幅值和结构物高度直接相关；下行雷电先导可从不同的角度靠近结构物，但是一旦超出结构物的吸引半径外，雷电先导将直接击向地面。,高杆塔输电线路的雷电绕击,Eriksson改进电气几何模型法,吸引半径计算式取,Eriksson改进电气几何模型法,式中 H 结构物高度，m；I 雷电流幅值，kA。,屏蔽失效,完全屏蔽,高杆塔输电线路的雷电绕击,绕击闪络率为：,高杆塔输电线路的雷电绕击,Eriksson改进电气几何模型法,式中 Ic 绕击耐雷水平，kA；Im 最大绕击电流，kA；L1，L2 绕击弧和屏蔽弧弧长，m；f(I)雷电流幅值概率密度函数。,高杆塔输电线路的雷电绕击
