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一、架空输电线路雷电过电压概述
架空输电线路地处旷野，绵延数千千米，很容易遭受雷击.雷击是造成线路跳闸的主要原因.同时，雷击线路形成的雷电过电压波.沿线路传播侵人变电所.也是危害变电所设备运行的重要因素。
根据过电压形成的物理过程，雷电过电压可以分为两种。一是直击雷过电压。它是雷电直接击中杆塔、避雷线或导线（见图2. 1中①、②或③）引起的线路过电压。二是感应雷过电压。它是在雷击线路附近大地，由于电磁感应在导线上产生的过电压。运行经验表明.直击雷过电压对电力系统的危害大，感应雷过电压只对35 kV及其以下的线路有威胁。图2.1 雷击输电线路部位示意图
按照雷击线路部位的不同，直击雷过电压又分为两种情况.一种是雷击线路杆塔或避雷线时，雷电流通过雷击点阻抗使该点对地电位大大升高.当雷击点与导线之间的电位差超过线路绝缘的冲击放电电压时，会对导线发生闪络，使导线出现过电压。因为这时杆塔或避雷线的电位(值)反而高于导线。故通常称为反击。另一种是雷电直接击中导线(无避雷线时)或绕过避雷线(屏蔽失效)击中导线.直接在导线上引起过电压。后者通常称为绕击。
雷击线路可能导致两种破坏性后果。一是使线路发生短路接地故障。雷电过电压的作用时间虽然很短(数十秒)，但导线对地(避雷线或杆塔)发生闪络以后，工频电压将沿此闪络通道继续放电，进而发展成为工频电弧接地。此时继电保护装置将会动作，使断路器跳闸，影响线路正常送电。二是形成沿输电线路侵人变电站的雷电波，在变电站内产生复杂的折反射过程，可能使电力设备承受很高的过电压，以致设备绝缘破坏.造成停电事故。
输电线路防雷性能的优劣，工程上主要用耐雷水平和雷击跳闸率这两个指标来衡盆。耐雷水平是指线路遭受雷击时所能耐受的不致引起绝缘闪络的大雷电流幅值(单位为kA).耐雷水平越高，线路的防雷性能越好.雷击跳闸率是指在折算至年雷电日数为40的标准条件下.每百千米线路每年因雷击引起的线路跳闸次数.单位为:次/百千米·年。需击跳闸率是衡量线路防雷性能的综合性指标。二、感应过电压
在雷云对地放电过程中.放电通道周围的空间电磁场将发生急剧变化。因而当雷击输电线附近的地面时，虽未直击导线。由于雷电过程引起周围电磁场的突变，也会在导线上感应出一个高电压来.这就是感应过电压。感应过电压包含静电感应和电磁感应两个分量，一般以静电感应分量为主。
虽然对于感应过电压形成的物理解释已经有了一个比较一致的认识，但由于难以得到雷电放电过程的原始数据等原因，感应过电压有多种不同的计算方法，而且结果还差别较大。
由于感应过电压对各相导线来说基本相同，所以不会发生相间闪络。又由于感应过电压是因电磁感应而产生的，其极性与雷云电荷.即与雷电流的极性正相反，因而绝大部分感应过电压是正极性的，这一点与直击雷过电压不同。另外，感应过电压的波形较直击雷过电压更平缓，波头由几秒至几十秒，波尾则可达数百秒。避雷线由于对导线有屏蔽作用.因而能降低导线上的感应过电压幅值。避雷线与导线间的藕合系数越大，导线上的感应过电压就越低。
三、雷击导线过电压
无避雷线的线路，当雷闪放电过分靠近线路时，发生的就不是雷击地面的感应过电压，而是雷电直击导线的过电压。在我国110 kV及其以上线路一般都架
有避雷线.以免导线直接遭受雷击，但由于各种偶然因素的影响.仍有可能发生避雷线屏蔽失效.雷电绕过避雷线而击中导线的情况，通常称绕击.
绕击发生的概率虽然很低，但一旦雷电击中导线，导致线路跳闸的几率将很高。四、雷击塔顶过电压
雷击塔顶(包括雷击塔顶附近的避雷线)时，杆塔电感与接地电阻的存在将使塔顶电位瞬时升高，其电位位甚至大大超过导线电位，引起绝缘子串闪络，即反击，造成线路跳闸，同时在线路上形成向线路两侧传播的过电压波.过电压波侵人发电厂、变电站。
除上述二种雷电过电压外，还有一种雷击避雷线挡距中央时的过电压.国内外大量的运行经验表明，此时引起挡距中央避需线与导线空气问隙发生闪络是非常罕见的，故对这种雷电过电压此处不再分析。
应当指出，上面的感应过电压、雷击导线过电压、雷击塔顶过电压的计算公式都没有考虑绝缘子串的运行电压，亦即导线的运行电压.对220 kV及其以下的线路来说，运行电压所占比重不大，一般可以忽略。但在超高压线路中，随着电压等级的提高，工作电压不应再被忽略，有人建议至少应按照导线运行相电压峰值的一半来考虑，且电压极性与雷电流极性相反。因为任何时刻都至少有一相导线运行在与雷电流相反的极性下。如果按照统计法计算，则雷击时的导线工作电压瞬时值及其极性应作为一个随机变来考虑。但这些还都没有列入电力行业的相关规程中。
五、雷击跳闸率
当雷闪放电造成线路产生雷电过电压时，若雷电流超过相应情况下的耐雷水平，则导致线路绝缘发生闪络。但雷电过电压的持续时间极短，只有几十秒、高压开关还来不及跳闸.只有当冲击闪络后的闪络通道发展成稳定的工频电弧时才会导致线路跳闸。这些过程都有随机性。因此工程中除耐雷水平外.还采用雷击跳闸率作为一个综合指标，来衡量线路防雷性能的优劣。我国电力行业标准DL/T 620 1997给出了一般上壤电阻率地区有避雷线线路的耐雷水平和雷击跳闸率数值.见表2.
表2 架空输电线路典型杆塔的耐雷水平及雷击跳闸率
建筑物防雷类别的判定是一项极为重要但又可能较为烦琐的工作，它牵涉到防雷工程能否做到既又经济合理.目前社会各界对此认识不足.一些人轻视防雷工作，而另一些人盲目追求所谓高规格防雷装置.比如不合理地选取过高性能的防雷器，大大增加了工程成本。
建筑物防雷主要应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果等综合考虑分为三类.重要性包括政治愈义和经济意义上的重要性，所以有、省部级和普通建筑物之分；使用性质主要看是否是具有爆炸和火灾危险环境的建筑物.爆炸和火灾危险环境按释放源及通风条件分为:爆炸性气体0区--连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境;爆炸性气体1区—正常时可能出现爆炸性气体混合物的环境;爆炸性气体2区—正常时不可能出现爆炸性气体混合物的环境。爆炸性粉尘环境和火灾危险环境类似的分别分为10区,11区和21区(可燃性液体),22区(可然性粉尘),23区(可燃性或纤维固体)。还要根据通风条件提高或降低等级。发生雷电事故的可能性应按GB 50057-1994(2000版)标准中附录1对建筑物年预计雷击次数的计算方法来确定。后果应着重考虑人的价值，人员集中的公共建筑物如集会场所、展览馆、博物馆、体育馆、大型商场、影剧院、学校、医院等大多应划为第二类防雷建
筑物。
在设有息系统的建筑物需防雷击电磁脉冲的情况下，当该建筑物不属于类、第二类、第三类防雷建筑物时，宜将其划属第三类或第二类防雷建筑物.这是因为息系统设备耐雷电过电压水平低，抗毁能力差。建筑物电子息系统防雷技术规范(GB 50343-2004)对此有规定.
特别重要的、需防雷击的系统若无明确的防雷类别规定，则必须首先进行雷电灾害风险评估.以确定防雷等级，才能实施合理的雷电防护。风险评估是认识和评价风险的有效方法，也是风险控制和风险管理的前提和基础，准确的雷电灾害风险评估是雷电风险管理的决策依据.国际上，IEC62305-2《雷电灾害风险管理》是国际电工委员会关于雷电灾害风险评估的标准.其适用范围是地闪雷电对建筑物(包括其服务设施)造成的风险的评估，其内容主要包括建筑物与服务设施的分类、雷灾损害与雷灾损失、雷灾风险、防护措施的选择过程以及建筑物与服务设施防护的基本标准等.ITU-T K. 39是由国际电联盟发布的标准，其名称为通局、站雷电损坏危险的评估.其适用范围是通局、站雷电过电压(过电流)造成的设备危害和人员危害的风险的评估，它的主要内容包括标准适用范围、危险程度的决定因素、损失、评估原则、有效面积的计算、概率因子、损失因子和可承受风险(允许风险)等。
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