具體描述
內容簡介
我國幅員遼闊、氣候迥異、地形復雜，長距離輸電綫路受不同區域的特殊環境因素的影響，雷害、汙閃、覆冰和舞動時常發生，對電網的安全運行造成很大的危害。為滿足特殊環境下輸電綫路規劃設計、運行維護和防災減災的實際需求，總結國內外的科研、工程設計、運行維護的經驗，結閤國內外的新動態及特殊環境災害防治工程實例，我們組織國內相關專業的專傢編寫瞭《特殊環境條件下輸電綫路實用技術》叢書，共分為四冊，分彆以雷害、汙閃、覆冰和舞動為主要內容進行闡述和介紹。本冊為《輸電綫路雷電防護技術》，主要包括雷電與雷電參數、輸電綫路雷電閃絡與耐雷性能分析、國內外輸電綫路雷電防護技術、輸電綫路雷電防護措施、輸電綫路防雷實用技術案例。
本書可為輸電綫路科研、設計、運行維護提供技術參考，也可作為相關人員技術培訓教材和大專院校教學參考用書。
目錄
第一章 雷電與雷電參數 1第一節 雷電 1
第二節 雷電參數 5
第三節 雷電監測與參數統計 8
第二章 輸電綫路雷擊閃絡與耐雷性能分析 34
第一節 輸電綫路雷擊閃絡 34
第二節 特高壓直流輸電係統雷電特性 49
第三節 輸電綫路耐雷性能分析 54
第三章 國內外雷電防護技術現狀 78
第一節 國外雷電防護技術現狀 78
第二節 我國雷電防護技術現狀 90
第三節 輸電綫路雷擊風險差異化評估技術 96
第四章 輸電綫路雷電防護措施 102
第一節 一般防雷措施 102
第二節 避雷器 111
第三節 並聯間隙 141
第四節 杆塔接地 148
第五章 輸電綫路防雷實用技術案例 166
第一節 220kV蝶漠綫防雷改造實例 166
第二節 500kV三江一迴雷擊故障復現分析實例 172
第三節 特高壓交流架空輸電綫路防雷保護實例 177
參考文獻 181
前言/序言
近年來，隨著電網的快速發展和強對流天氣的增多，因雷擊而引起的輸電綫路跳閘和變電設備損壞的事件頻繁發生，對電網的安全穩定運行構成瞭極大的威脅。其中，變電站的雷擊風險因為安裝瞭有效的感應過電壓和直擊雷防護裝置而大大降低；但輸電綫路綿延幾百甚至上韆韆米，不同區段的雷電分布、地形及杆塔結構等都存在較大差異，這使得全綫防雷性能參差不齊，往往存在明顯的防雷薄弱點，因此雷擊輸電綫路引起的跳閘是電網故障的主要來源。近年來，雷擊造成綫路兩相閃絡、同塔雙迴綫路同時閃絡、同一輸電通道多迴綫路相繼跳閘等嚴重故障明顯增加。因此，有針對性地開展架空輸電綫路防雷設計、建設、運維、改造工作對保障電網安全穩定運行意義重大。為瞭滿足廣大電力行業專業人員對電網防雷技術知識的迫切需求，本書對我國電網企業多年來所開展的防雷工作進行瞭全麵總結，其內容既重視應用理論，又強調工程實踐，是一本直接麵嚮輸電綫路專業技術人員的參考書。全書共分為五章，第一章介紹雷電與雷電參數，主要介紹雷電放電的基本過程，以及工程應用所關心的雷電參數；第二章是輸電綫路雷擊閃絡與耐雷性能分析，重點介紹瞭輸電綫路雷擊過程以及由此引發的雷擊閃絡，闡述瞭輸電綫路耐雷性能分析方法，並結閤我國發展特高壓電網的實際，對交直流特高壓輸電係統雷電特性進行瞭總結；第三章主要介紹國內外雷電防護技術現狀，主要從運行經驗及規程、防雷性能評估方法和防雷措施設計原則三方麵對國內外雷電防護技術現狀進行瞭歸納總結；第四章介紹瞭輸電綫路雷電防護措施，對各類常用輸電綫路防雷措施的基本原理、國內外研究現狀和使用注意事項進行瞭闡述；第五章介紹瞭輸電綫路防雷實用技術案例，它們是我國近年來開展的輸電綫路防雷工作的具體展示。
輸電綫路一直是國內外電力係統防雷的重點關注對象。目前依托國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司運行的國傢電網公司雷電監測與防護實驗室和由國傢電網公司2010年命名的首批科技攻關團隊之一的電網雷擊特性與預警技術科技攻關團隊，長期圍繞電力係統輸電綫路防雷開展瞭大量的科學研究和工程應用工作，逐步形成瞭以雷電監測技術和輸電綫路差異化防雷技術為手段、麵嚮輸電工程設計與運維的防雷工程實用化技術，該技術在我國電網獲得瞭廣泛應用。
本書在編寫過程中得到瞭國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司的大力支持，在此深錶感謝。
由於時間倉促，書中難免存在不足之處，懇請廣大讀者批評指正。
編 者
用戶評價
作為一名從事電力設備研發的工程師，我時刻關注著輸電綫路在各種復雜工況下的運行狀態和技術難題。這本書的題目《特殊環境條件下輸電綫路實用技術叢書 輸電綫路雷電防護技術》正是我們關注的焦點之一。我特彆希望書中能深入剖析，在各種“特殊環境條件”下，雷電防護技術所麵臨的具體挑戰和技術瓶頸。例如，在雷暴活動極為頻繁的地區，如何設計能夠承受高密度、高幅值地閃的防護係統？在輸電綫路跨越河流、湖泊等水域時，水體對雷電傳播和接地效果有何影響？我期待書中能提供一些關於新型雷電防護設備和材料的介紹，特彆是那些能夠適應極端環境的。例如，是否有關於新型避雷器，其在高溫、低溫、高濕度等環境下仍能保持穩定性能的報道？是否有關於高強度、耐腐蝕的接地材料，能夠應對惡劣土壤環境的探討？更重要的是，我希望書中能提供一些關於輸電綫路雷電防護的優化設計方法。例如，如何根據不同的地形地貌和氣象條件，精確計算雷擊風險，並優化接地係統的布局？如何進行精細化的絕緣協調，以確保綫路在遭遇雷擊時能夠安全可靠地運行？如果書中能提供一些關於雷電防護措施的經濟性評估，以及成本效益分析，那將有助於我們做齣更明智的技術決策。我渴望這本書能夠為我提供一些具有前瞻性的技術思路和實際應用指導。
評分一直以來，我對輸電綫路的可靠性運行抱有極大的關注，尤其是當它們在極端天氣下麵臨嚴峻挑戰時。這本書的標題《特殊環境條件下輸電綫路實用技術叢書 輸電綫路雷電防護技術》恰好擊中瞭我的興趣點。我是一位對電力係統安全運行充滿熱情的研究人員，我期待本書能夠提供對雷電防護技術在特殊環境下應用的深入洞察。我特彆想知道，書中將如何解析不同地理環境（例如，高原、山區、丘陵、盆地）對雷電活動的特異性影響。比如，在高原地區，大氣電離層的密度和電場強度與平原地區有何差異？在山區，地形的復雜性是否會影響雷擊點的分布和雷電流的傳播路徑？我希望書中能詳細介紹，針對這些特殊環境，有哪些創新的雷電防護技術被開發和應用。例如，是否會涉及新型絕緣材料在提高綫路絕緣水平方麵的應用？或者，是否會介紹一些非傳統的接地方式，以應對特殊地質條件下的接地難題？我也非常期待書中能夠探討，在極端氣候條件（如高溫、高濕、嚴寒、大風）下，雷電防護措施的有效性和耐久性會受到哪些影響。例如，在嚴寒地區，土壤凍脹是否會影響接地體的穩定性和接地電阻？在高溫高濕地區，絕緣子的錶麵閃絡電壓是否會降低？我期望本書能提供一些基於仿真和實驗的深入分析，來支撐其技術論點。如果書中能夠包含一些關於雷電電磁兼容性的探討，以及如何減少雷電對綫路控製和保護係統産生的乾擾，那將是極具啓發性的。
評分說實話，我一開始是被這本書的“實用技術”幾個字吸引過來的。我是一名綫路巡檢員，每天的工作就是和這些高聳入雲的鐵塔打交道，而雷電，無疑是我們最頭疼的“敵人”之一。我們那裏經常發生雷擊跳閘，有時候還會導緻設備損壞，維護成本非常高。所以，我特彆需要一本能夠教我怎麼做、怎麼防護的書，而不是那些隻講理論、聽不懂的大道理。這本書的標題裏明確寫著“輸電綫路雷電防護技術”，這正是我需要的。我希望書中能詳細介紹各種常用的雷電防護設備，比如避雷針、避雷綫、氧化鋅避雷器等等，並且要講明白它們的工作原理、安裝要點、維護方法，以及在不同綫路類型（例如高壓、超高壓綫路）上的應用區彆。更重要的是，我希望書中能有一些實操性的指導，比如如何根據綫路的地理環境、雷電活動強度來選擇最閤適的防護方案。例如，我們這裏山多林密，雷電經常是從樹木上傳導過來，書裏有沒有關於如何處理這種“繞擊”的建議？有沒有介紹一些特殊的接地技術，能夠提高接地效果，特彆是在土壤電阻率比較大的地區？我真的很想知道，有沒有什麼簡單易行的檢測方法，能夠提前發現綫路絕緣子的潛在隱患，防止雷擊發生。這本書如果能提供一些排查故障、處理雷擊事故的流程和經驗，那就更好瞭。我經常在巡檢時遇到一些突發情況，如果能有這本書作為參考，或許能更有效地應對。我需要的是能夠指導我日常工作的“工具書”，而不是一本隻能擺在書架上的“擺設”。
評分這本書的標題《特殊環境條件下輸電綫路實用技術叢書 輸電綫路雷電防護技術》讓我眼前一亮，因為它直擊瞭我工作中長期以來麵臨的痛點——如何在各種復雜多變的自然條件下，保證輸電綫路的安全穩定運行，特彆是應對無處不在的雷電威脅。我是一位資深的電力綫路運維人員，每天都在與這些“高科技的巨人”打交道，而雷電，永遠是它們潛在的最大威脅之一。我希望這本書能夠提供一係列真正“實用”的技術指導，能夠直接應用於我日常的工作實踐。例如，書中是否會詳細介紹，在不同地理環境下（如丘陵、盆地、高原）選擇最有效的接地方式？例如，我們那裏土壤電阻率很高，傳統的接地方式效果不佳，書中是否有關於深層接地、化學接地等技術的應用指南？我也非常關心書中對絕緣子串的配置和維護方麵的建議。在風沙大、雨水充沛的地區，絕緣子容易積汙閃絡，書中是否有關於如何清潔、檢測和更換絕緣子的實用方法？此外，我希望書中能介紹一些簡便易行的雷電防護設備檢測和維護技術。例如，如何快速判斷避雷器的性能是否良好？如何檢測綫路金具的連接是否牢固，以避免雷電流的衝擊？我期待書中能提供一些具體的案例分析，講述如何在實際工程中解決雷電防護難題，以及一些“經驗之談”，能夠幫助我們少走彎路。這本書如果能成為我們工作中一本得力的“工具書”，解決實際問題，那將是無價的。
評分當我看到《特殊環境條件下輸電綫路實用技術叢書 輸電綫路雷電防護技術》這個標題時，我腦海中立刻浮現齣各種嚴峻的自然場景。我是一個對工程技術頗感興趣的業餘愛好者，尤其對那些在高壓輸電領域解決復雜工程難題的技術方法著迷。輸電綫路，它們就像是連接現代文明的血脈，而雷電，則是大自然最不可預測的破壞力之一。這本書的重點在於“特殊環境條件”，這讓我非常好奇，它會如何剖析不同環境因素對雷電防護策略的影響。比如，書中是否會深入探討高海拔地區稀薄空氣對絕緣性能的影響，以及在高寒地區，低溫、積雪、覆冰等因素如何增加雷擊的風險和復雜性？我猜想，書中可能會詳細介紹針對這些特殊條件的雷電防護技術，例如，在高海拔地區，如何選擇和設計具有更高耐壓等級的絕緣子？在冰雪覆蓋的地區，是否有特殊的防雷接地措施，以應對土壤凍脹可能導緻的接地電阻變化？我也非常希望書中能涵蓋一些非傳統的防護理念，比如利用先進的監測技術，實時監測雷電活動，並根據預測結果進行動態調整防護措施。是否會介紹一些智能化的雷電防護係統，能夠自動識彆雷擊威脅，並提前發齣預警？更進一步，我希望書中能對不同材質的綫路金具、接地極在特殊環境下的耐腐蝕性和長期穩定性進行評估，並提齣相應的選材建議。我深信，真正的實用技術，一定是建立在對環境深刻理解基礎之上的。這本書如果能提供一些量化的數據和分析，來支持其提齣的技術方案，那將是極具價值的。
評分我一直對輸電綫路的穩定運行非常感興趣，尤其是當它們麵臨惡劣天氣條件時，其技術挑戰更是引人入勝。這本書的標題《特殊環境條件下輸電綫路實用技術叢書 輸電綫路雷電防護技術》立刻吸引瞭我，因為它直接點齣瞭我關注的核心——“雷電防護技術”，並且強調瞭“特殊環境條件”下的應用。我立刻聯想到，在山區、海邊、高寒地區等極端環境下，輸電綫路遭受雷擊的概率和破壞性都會大大增加，傳統的防護措施可能難以應對。因此，我非常期待書中能夠深入探討這些特殊環境對雷電防護技術的影響，比如不同地形地貌（如山脊、峽榖、開闊平原）對雷電傳播和分布的影響，以及這些環境因素如何改變雷擊點的選擇和雷電流的特性。我希望能看到書中詳細分析不同氣候類型（如濕熱、乾旱、多霧、高海拔）下，雷暴活動的特點，以及由此衍生的特定防護需求。例如，在濕度極高的地區，絕緣子的錶麵閃絡電壓是否會降低？在多雷區，如何優化避雷器的布置和選型？在海邊，鹽霧腐蝕對綫路金具和絕緣子的影響，以及如何協同雷電防護進行考量？我更希望看到書中能提供切實可行的解決方案，而非僅僅停留在理論層麵。比如，對於山區復雜地形，是否有針對性的架空地綫角度優化建議？對於海岸綫路，是否有耐腐蝕且具有良好導電性的新型接地材料推薦？書中能否提供一些實際工程案例，分析這些特殊環境下雷電防護的成功與失敗經驗，這對於我理解技術的有效性和局限性將非常有幫助。總而言之，我渴望這本書能夠為我打開一扇通往更深層次、更具實踐價值的輸電綫路雷電防護技術的大門。
評分作為一名對電氣工程領域抱有濃厚興趣的學生，我一直在尋找能夠深化我對輸電綫路運行機理理解的讀物。這本書的題目《特殊環境條件下輸電綫路實用技術叢書 輸電綫路雷電防護技術》恰好契閤瞭我對這一主題的探索欲望。我尤其對“特殊環境條件”這一概念感到好奇，它暗示著本書將超越常規的理論探討，深入到那些極具挑戰性的實際應用場景。我非常期待書中能夠詳細闡述，在極端氣候（如乾旱、濕熱、極寒）或復雜地形（如山區、沙漠、沿海）下，雷電的發生機製和特點會發生哪些微妙的變化。例如，在雷暴頻發的地區，是否會涉及高密度地閃的防護策略，以及如何應對連續雷擊的威脅？書中是否會深入分析，例如，在高溫高濕的亞熱帶地區，絕緣材料的介電強度會受到怎樣的影響，進而影響到防雷設計？我希望書中能提供一些關於新型雷電防護材料和技術的介紹，比如，是否有關於高導電性、高耐候性材料在接地係統中的應用？或者，是否會探討一些智能化的雷電預測和預警係統，能夠提前識彆雷擊風險，並采取相應的應對措施？我希望書中能夠提供一些前沿的研究成果和工程實踐案例，幫助我瞭解當前輸電綫路雷電防護技術的最新發展動態。如果書中能夠包含一些涉及雷電仿真分析和模型建立的內容，那就更完美瞭，這能夠幫助我從理論層麵更深入地理解雷電防護的機理。
評分這本書的標題《特殊環境條件下輸電綫路實用技術叢書 輸電綫路雷電防護技術》勾起瞭我作為一名工程顧問的好奇心。我的工作常常需要為客戶提供關於輸電綫路安全運行的谘詢服務，而雷電防護始終是繞不開的關鍵問題。尤其是在一些偏遠地區或者地理條件復雜的地帶，傳統的雷電防護方案往往顯得力不從心，因此，這本書的“特殊環境條件”定位，正是我所急需的。我期待書中能夠深入剖析不同特殊環境因素對雷電防護技術的影響。例如，在多雷區，地閃的幅度和頻率都可能遠超一般地區，書中是否會詳細介紹如何優化避雷器的選型和布置，以應對高強度雷擊？在鹽霧腐蝕嚴重的沿海地區，金屬金具和接地體的腐蝕問題會嚴重影響其導電性和使用壽命，書中是否會提供關於耐腐蝕材料的選擇和防護措施的建議？更進一步，我希望書中能涵蓋一些針對特定環境下的接地技術。例如，在土壤電阻率極高的沙漠地區，如何設計有效的接地係統？在雷暴活動頻繁的丘陵地帶，如何處理復雜的接地路徑和電位分布？書中是否能提供一些實用的計算方法和圖錶，來幫助工程師快速評估和設計接地係統？我也希望書中能介紹一些先進的監測和診斷技術，例如，利用接地電阻在綫監測設備，及時發現接地係統的異常；或者，利用電磁場感應技術，評估綫路周圍的雷電感應電壓。如果書中能提供一些成功的工程案例，詳細分析其在特殊環境下雷電防護的設計思路、實施過程和取得的成效，那將是對我工作極大的參考價值。
評分我是一名鐵路工程的技術愛好者，雖然我的主業與輸電綫路略有不同，但我一直對電力輸送的安全與穩定運行深感著迷，尤其是那些在復雜環境下運行的輸電綫路。這本書的標題《特殊環境條件下輸電綫路實用技術叢書 輸電綫路雷電防護技術》立刻吸引瞭我，因為它直接點明瞭“特殊環境條件”這一挑戰，並聚焦於“雷電防護技術”，這正是我感興趣的交叉領域。我非常好奇，在諸如高寒、乾旱、多鹽霧等極端環境下，輸電綫路的雷電防護技術會有哪些獨特的考慮和應對策略。例如，在極寒地區，低溫是否會影響絕緣材料的介電性能，以及土壤的導電率，進而影響接地係統的效果？在乾旱地區，缺乏水分是否會使土壤電阻率升高，從而降低接地效果？我希望書中能夠詳細介紹，針對這些特殊環境，有哪些創新性的防護措施被開發和應用。比如，是否會涉及新型的絕緣子設計，以提高其在低溫或高溫下的可靠性？或者，是否會探討一些特殊的接地技術，以應對土壤電阻率變化劇烈的情況？我也非常期待書中能夠提供一些關於雷電監測和預警技術的介紹，尤其是那些能夠適應復雜環境的。例如，如何利用先進的傳感器和數據分析技術，在多山或沙漠等區域進行有效的雷電監測？我希望本書能夠像一本“百科全書”一樣，為我打開一扇瞭解輸電綫路在特殊環境下如何抵禦雷電侵襲的大門，並且能夠提供足夠詳實的技術細節，讓我從中獲益。
評分我從事輸電綫路的長期監測與維護工作，深知雷電對輸電綫路造成的威脅是持續且多變的。這本書的標題——《特殊環境條件下輸電綫路實用技術叢書 輸電綫路雷電防護技術》——無疑觸及瞭我工作中麵臨的核心難題。我期待書中能提供一套係統化的雷電防護解決方案，能夠適用於各種復雜的實際工況。首先，我希望書中能夠詳細闡述不同類型的雷擊（如直接雷擊、感應雷擊、旁側雷擊）的發生機理，並分析它們在特殊環境下的發生概率和影響特徵。比如，在雷暴多發的高原地區，大氣電離層的變化對雷擊過程有何影響？在沿海地區，高濕度和鹽霧是否會加速絕緣子的老化，從而降低其抗雷擊能力？其次，我非常關注書中關於接地係統的設計與優化。在不同土壤電阻率的地質條件下，如何構建可靠的接地網？是否有針對性地介紹如深層接地、放射狀接地、混閤接地等技術，以及它們在特殊環境下的適用性？再者，書中關於綫路絕緣協調的論述也至關重要。在特殊環境下，如何根據大氣過電壓水平、設備耐壓等級以及雷電衝擊特性，精確地進行絕緣子串的配置和選型，以確保綫路的穩定運行？我迫切希望書中能夠提供一些先進的監測手段和診斷技術，例如，利用地閃定位係統、電磁場探測技術等，來評估雷電防護的效果，並及時發現潛在的風險。如果書中能提供一些具體的計算公式、圖錶以及案例分析，能夠幫助我更直觀地理解和應用這些技術，那將是對我工作極大的助力。
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