架空电力线路防雷

架空电力线是电气系统中最长的元件。它也是系统中最常见的元素，最常被闪电击中。电力系统事故统计显示，75-80%的架空电力线紧急停电与雷电停电有关。

闪电放电物理学

闪电 - 一种具有很长火花长度的气体放电。闪电通道的总长度可达数公里，而且这条通道的很大一部分位于雷云内部。

要发生雷暴，首先是强烈的上升气流，其次是雷暴地区必要的空气湿度。

上升气流的发生是由于靠近地球表面的空气层被加热，以及这些层与高海拔地区较冷的空气热交换。

在云中，形成了几个相互隔离的电荷积累（在云的下部，负极性电荷积累），闪电通常是多重的，即由沿着同一路径发展的几个单一放电组成。

雷云中电荷分离的确切机制在很大程度上仍不清楚。然而，观察表明，电荷分离与云中水滴的冻结同时发生。

架空输电线路允许雷击中断次数

可行性研究表明，不可能让架空电力线绝对防雷……我们必须刻意假设架空电力线每年将被关闭有限的次数。电力线路防雷的任务是尽量减少雷击中断的次数。

架空线路每年允许停运次数和追加停运次数由下列条件确定：

a) 为消费者提供可靠的电力供应，

b) 开往架空电力线路的开关的可靠动作由下式计算：

其中 nadditional — 线路上每年允许的供电中断次数 nadd ≤ 0.1（在没有冗余的情况下，nadd ≤ 1，如果冗余可用），β — APV 成功率等于 0.8-0.9（对于 110 kV 线路）和在金属和钢筋混凝土支架上更高。

架空电力线路防雷自动重合器 (AR) 可以保持线路运行，因为电弧支架的绝缘故障很少见。在这种情况下，雷击不会伴随停电。如果自动重新连接失败，电源线将完全关闭。

应该注意的是，自动重合闸的频繁使用会使断路器的操作变得复杂，在这种情况下需要特别修改。基于此，允许 nadditional shutdown = 1 — 4 取决于开关的类型。对于关键线路，应减少此跳闸次数。

估计架空电力线上的雷击次数

预计线路雷电停电次数主要由线路线路所在区域雷电活动强度决定。根据平均数字，通常认为在一个雷暴小时内，在距离地球表面 1 公里处发生 0.067 次雷击......假设这条线收集了宽度为 6h 的条带上的所有雷击（h 是一个雷暴的平均高度电缆悬架或电缆），长度为 l 的线路每年遭受 N 次雷击的次数为

N = 0.067 × n × 6h × l × 10-3 ,

其中 n 是每年的雷暴小时数。

架空电力线绝缘层的重叠数由下式确定

ntape = n NS Pcloth,

其中 Pln——给定雷电流下线路绝缘重叠的概率。

并非每次脉冲隔离的重叠都伴随着线路关闭，因为跳闸需要脉冲电弧通过电源电弧。跃迁概率取决于许多因素，在工程计算中通常通过工作电压沿重叠路径的梯度 EСр = Urob / Lband，kV / m 来确定。

带木杆的架空输电线