超、特高压输电线路雷电绕击影响因素

     2010年至2015年，±800kV复奉线、锦苏线、宾金线共计发生雷电绕击重启11次，2015年和2017年1000kV都榕线均发生雷电绕击跳闸，可以说雷电绕击是影响特高压线路运行可靠性的重要因素，如果能够减少绕击故障次数，可以显著提升特高压线路可靠性。

      直流特高压运行线路的绕击体现出显著的极性效应。2010年至2015年，±800kV复奉线、锦苏线、宾金线发生的11次雷电绕击有9次发生于正极性^[3]。自然界大部分地闪均为负极性，雷电负极性下行先导向导线接近时，正极性直流电压有助于导线表面上行先导的产生、发展，并抑制地线先导的发展，导致正极性线路表面产生的上行先导容易与雷电下行先导发生连接。

      交流电压下交流特高压线路的绕击跳闸概率与工作电压相位有关，特高压ZMP2塔在不同相位下的绕击跳闸率，如图3所示。

图3 不同工作相位下交流特高压线路绕击跳闸率

      图中90°、270°情况下导线电压为零，可知交流特高压线路在正半周工作电压下绕击闪络率与无工作电压时相比的增量部分，要比负半周工作电压下绕击闪络率减少部分大得多，从而导致整体跳闸率的升高^[4][5]。

     架空地线是目前特高压线路最主要的防雷手段，保护角则是影响架空地线对导线的保护屏蔽性能的最主要因素。

    对交流特高压线路而言，随保护角增大，杆塔雷击跳闸率将显著增加。特高压交流线路平原地区ZBS2、ZMP2型杆塔绕击跳闸率计算结果如图4，采用负保护角或零保护角时，绕击跳闸率保持为0，保护角从5°增加至20°时，跳闸率迅速增加4倍以上^[6]。

图4 不同保护角下交流特高压线路绕击跳闸率

      特高压直流线路对保护角的要求更为严苛，保护角为0时小幅值雷电流绕击概率依然存在，需采用负保护角才能取得满意的防绕击性能^[7]。

（1）绕击是影响超、特高压线路可靠性的重要因素。

（2）由于自然界负极性雷显著多于正极性雷，因此直流线路正极性线路更容易发生绕击跳闸。

（3）影响超、特高压线路绕击性能的主要参数有地面倾角、塔型、弧垂、运行电压、保护角。

（4）保护角越小，绕击越难以发生，直流线路往往需要采用负保护角。

（5）地面倾角越大，地面屏蔽作用减小，线路更易发生绕击。