应用线路避雷器提高交流输电线路耐雷水平的研究.docx

应用线路避雷器提高交流输电线路耐雷水平的研究
摘要
随着电力工业的不断发展和电网的不断扩张，交流电力线路的雷击事故频繁发生，造成了严重的财产和人员损失。应用线路避雷器是提高输电线路耐雷水平的重要手段之一。本文系统地介绍了交流输电线路的雷电环境和雷击机理，并详细阐述了应用线路避雷器提高交流输电线路耐雷水平的原理和方法。通过对现有线路避雷器的分析和对新型线路避雷器的介绍，本文探讨了提高线路避雷器的使用效果和安全性的策略。本文旨在为交流输电线路的安全运行提供一些参考和帮助。
关键词：应用线路避雷器；交流输电线路；雷电环境；雷击机理
Abstract
Withthecontinuousdevelopmentofthepowerindustryandtheexpansionofthepowergrid,lightningaccidentsoccurfrequentlyinACpowertransmissionlines,causingseriouspropertyandpersonnellosses.Theapplicationoflinesurgearrestersisoneoftheimportantmeanstoimprovethelightningresistanceleveloftransmissionlines.ThispapersystematicallyintroducesthelightningenvironmentandlightningmechanismofACtransmissionlines,andelaboratestheprincipleandmethodofapplyinglinesurgearresterstoimprovethelightningresistancelevelofACtransmissionlines.Throughtheanalysisofexistinglinesurgearrestersandtheintroductionofnewtypesoflinesurgearresters,thispaperdiscussesthestrategiestoimprovetheeffectivenessandsafetyoflinesurgearresters.ThepurposeofthispaperistoprovidesomereferenceandhelpforthesafeoperationofACtransmissionlines.
Keywords:linesurgearrester;ACtransmissionline;lightningenvironment;lightningmechanism
1.前言
随着现代化工业的发展，交流电力系统的输电能力越来越大。电网事故已经成为一个威胁现代化工业发展和城市生活的严重问题。雷击是电网事故中的一种常见形式，特别是在雷电活动频繁的地区，雷击事故更加普遍。交流输电线路由于其专业性和散热方式不同，其雷击机理也不同于其它电力设备。因此，在交流输电线路上安装线路避雷器，是提高交流输电线路耐雷水平的有效手段之一。
2.交流输电线路的雷电环境和雷击机理
雷电环境是指处于雷电活动区域内的物体所处的环境。雷击机理是指电力设备受到雷击而发生的物理过程。
交流输电线路大多建立在露天环境中，同时线路杆塔较高，表面积大，所处的环境更容易引起雷击。总体而言，交流输电线路的雷电环境和雷击机理主要包括以下三个方面：
（1）雷电场：雷电场是由雷电云和地面间的电荷分布而产生的电场。由于交流输电线路较高，所以遭受雷击的可能性更大。同时，雷云和地面间的电量在这种高度下呈现极为复杂的分布状况，对于线路的雷击性能产生了明显的影响。
（2）电场：线路所处的环境中，因为地球的自然电位差和静电感应等因素，产生大量的电场。当地面电势升高时，走向线路的电流也会增加。这会导致线路内的电荷分布发生改变，从而增加线路的雷击风险。
（3）电磁感应：交流输电线路内的电流不断变化，会产生较强的电磁感应。同时，由于线路与自然环境间的相互作用，线路中的电流、电压和电荷也会变化。这些复杂的变化过程会使得线路的雷击机理更加复杂。
3.应用线路避雷器提高交流输电线路耐雷水平的原理和方法
线路避雷器是一种特殊的保护装置，可对交流输电线路进行过电压保护和耐雷保护。线路避雷器是在输电线路上加装的，其作用是在线路遭受过电压时吸收这些电荷，并将它们导入地球。早期的线路避雷器主要是通过气体放电的机制来达到这个目的，但这种机制并不完善，因为给设备和人员带来了巨大的安全风险。
随着技术的发展和创新，现代化的线路避雷器建立在金属氧化物直流避雷器（MOA）的基础上。MOA利用稳定的氧化锌陶瓷直接接触线路和大气，从而实现了比