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1、微地形下輸電線路繞擊閃絡率計算方法摘要：決定繞擊性能的因素包括地線高度變化、導線以及地形三個方面，為此本文在地線與地面的相對位置、輸電線路微地形及導線的獲取基礎上，對輸電線路繞擊閃絡率的計算進行了研究。關(guān)鍵詞：繞擊；地面傾角；微地形；輸電線路Abstract:determinantsofshieldingfactorsincludegroundheightchanges,wireandtopographyofthethreeaspects,thispaperonthegroundandtheground,therelativepositionofmicro
2、topographyandwiretransmissionlinebasedontheacquisition,transmissionlineshieldingfailureflashoverratecalculationisstudied.Keywords:shielding;elevation;microtopography;transmissionline[中圖分類號]TM85[文獻標識碼]A[文章編號]6對于經(jīng)過爬坡、山谷、山峰等復雜地形的輸電線路走廊而言，運用傳統(tǒng)的方法對輸電線路繞擊性能進行計算和評估的效果并不良好。為此，在微地形下，對輸電線路的
3、繞擊性能的評估方法進行研究顯得尤為重要。在這一問題上，可以通過借助輸電線路桿塔經(jīng)緯度坐標，獲取輸電線路走廊的海拔高度，后通過任意復雜地形下導線、地面與地線相對位置的求解來實現(xiàn)對輸電線路繞擊性能的有效評估具有非常重要的研究意義，而這就要通過輸電線路繞擊閃絡率的計算來實現(xiàn)。一、微地形的輸電線路（一）輸電線路海拔的高度繞擊現(xiàn)象的存在指示著線路受避雷線防護的作用并不是絕對的，而對于影響輸電線路繞擊性能因素的研究，主要包括了與線路方向垂直的地面傾角、避雷線高度、導線高度等三個方面。當求得某點的經(jīng)緯度坐標時，才能對該點的海拔高度進行求解。對于桿塔而言，其之間的檔距距離
4、比較的小，為此經(jīng)緯度的計算可將地球坐標系投影的變換情況忽略，且并不會對該點海拔高度的精準計算造成大的影響。針對任意分段海拔高度代表點，其經(jīng)緯度的計算公式如下：Ei=E(k)-dsinN(k)N(k+1)Ni=N(k)-dcos(4)Ei=E(k)+dcosN(k)N(k+1)Nplg=Ni+gcos上列公式當中，i段右側(cè)輔助點的經(jīng)為Eirg，而i段右側(cè)輔助點的緯度為Nirg；式(4)中各分段點的經(jīng)度坐標為Ei，各分段點的緯度坐標為Ni6。借助分段點與輔助點的距離和高差，求得地面傾角的計算公式，如下：θ=arctan(Ph/Pd)(6)二、輸電線路繞擊閃絡率
5、的計算（一）確定任意點導線以及地線高度在懸掛方式以及復雜地形的基礎上，輸電線路檔距中地線上任意點、導線與地面距離的計算如下圖所示。圖2導/地線任意點高度計算示意圖依據(jù)上圖，導線上任意點P與地面的距離Hpc為HTk+Hc−fpc−lp×tanα−Hp′。其中Tk塔的海拔高度為HTk；Tk塔導線懸掛點與地面的距離為Hc；P點導線弧垂為fpc；Tk塔與P點的水平距離為lp；P點的地面投影點P′的海拔高度為Hp′；Tk塔與Tk-1塔掛線點之間的高差角用a表示，當Tk塔高度高于Tk-1桿塔的高度時，α為正；而當Tk塔高度低于Tk-
6、1桿塔的高度時，α則為負。同理，依據(jù)上述的計算方式，通過懸鏈線方程與狀態(tài)方程，借助P點的導線弧垂以及避雷線弧垂的地線與導線特性，對避雷線上任意點P與地面的高度距離進行計算。（二）繞擊閃絡率的計算圖3為電氣幾何模型，其模型的形成對擊距系數(shù)和地面傾角進行了考慮。在圖4中，避雷線距地面的高度為Hps；導線距地面的高度為Hpc6；a與θ分別為保護角和地面傾角；雷電對導線的擊距與雷電對避雷線的擊距分別為rs和rc；而雷電對地面的擊距為rg。導線被落在弧BC上的雷擊中，其暴露距離Dpc對應的投影，暴露距離在θ1=θ2時為0，繞擊現(xiàn)象停止，而這時的繞擊雷電流就非常的巨大
7、，且最大擊距形成。圖3考慮地面傾角和擊距系數(shù)后的電氣幾何模型本文對擊距及擊距系數(shù)的計算所應用的公式如下：Rc=10I0.65(9)0.36+0.17In(43-Hpc),Hpc<40Kg=(10)0.55,Hpc40在上列公式中，雷電流為I，雷電對導線的擊距為rc，擊距系數(shù)用kg表示，其范圍為0-1。對于任意分段的繞擊閃絡率的計算，可借助桿塔的幾何尺寸相關(guān)聯(lián)的暴露距離法，結(jié)合繞擊特性進行繞擊閃絡率的計算。其每段線路單側(cè)繞擊閃絡率的表達如下：（11）上列公式中，雷電流幅值概率密度用P′(I)表示；繞擊閃絡的最小雷電流為Ic，通過下列公式進行計算：（12）6上
8、式中，導線波阻抗與雷電通道波阻抗分別為Zc和Z0,絕緣子50%擊穿
