一種超高壓輸電線路桿塔雷電屏蔽能力模擬試驗平臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于高電壓領域，具體涉及一種超高壓輸電線路桿塔雷電屏蔽能力模 擬試驗平臺。
【背景技術】
[0002] 我國沿海地帶雷電活動頻繁，500kV輸電線路走廊多經(jīng)過山區(qū)，雷擊跳閘率很高。 運行監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，因為雷電繞擊輸電線路產(chǎn)生的雷擊跳閘占有很大的比例。220kV輸電線 路因為繞擊造成的雷擊跳閘占事故總數(shù)量的60%左右，在500kV輸電線路比例更高，俄羅斯， 美國，加拿大等國家的735~765kV輸電線路的防雷經(jīng)驗也表明，繞擊是雷擊跳閘事故中最主 要的原因。
[0003] 對雷電繞擊的相關研究，目前廣泛應用的電氣集合模型EGM，Eriksson的改進幾何 模型，先導傳播模型LPM等，都是工程計算方法。隨著輸電線路的電壓等級越來越高，各行各 業(yè)對于供電的要求越來越高，在原有的歷史條件下得出的相關理論在實際工程的應用中捉 襟見肘。隨著特高壓輸電線路的建設，使得對輸電線路繞擊的雷電屏蔽能力的研究，對電網(wǎng) 的安全可靠性有重要的意義。模擬試驗的雷電放電雖然不是嚴格意義上的物理模擬自然放 電，但是放電的規(guī)律存在一定的相似性，可以大量重復進行，便于改變試驗條件，可以在較 短時間得出一些雷電屏蔽能力的規(guī)律和特征。國內外之前進行過的輸電線路桿塔模擬試 驗，都是采用肉眼觀測雷擊電，準確性有較大誤差。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型主要解決針對超高壓輸電線路桿塔的雷電屏蔽能力影響因素的防雷 設計只能參考工程計算方法，誤差較大，不能完全滿足超高壓和特高壓輸電線路保護的需 求，以及雷電繞擊研究中輸電線路桿塔模擬試驗，采用肉眼觀測雷擊電，準確性有較大誤差 的問題。
[0005] 本實用新型采用的技術方案是:一種超高壓輸電線路桿塔雷電屏蔽能力模擬試驗 平臺，包括電極、屏蔽室和高速攝影儀，還包括依次連接的調壓電路，模擬輸電線路導線注 流電路，以及輸電線路模型，且所述試驗平臺通過接地鐵板接地。
[0006] 優(yōu)選的，所述調壓電路包括依次連接的隔離變壓器，調壓器和升壓變壓器。
[0007] 優(yōu)選的，所述模擬輸電線路導線注流電路包括依次連接的硅堆，限流保護電阻，高 壓濾波電容，兩開關和限流電阻。
[0008] 優(yōu)選的，所述輸電線路模型包括依次連接的桿塔模型，輸電導線模型和避雷線模 型。
[0009] 優(yōu)選的，所述避雷線模型的避雷線采用1mm裸鐵絲，所述輸電導線模型的輸電線采 用2mm銅絲，所述避雷線安裝于不同位置，且數(shù)量可增減。
[0010]優(yōu)選的，所述桿塔模型采用ZB6T型桿塔。
[0011]優(yōu)選的，所述高速攝影儀安放在所述屏蔽室內。
[0012]優(yōu)選的，所述輸電線路模型縮比為1:40。
[0013]優(yōu)選的，所述電極采用長度70cm，直徑10mm的鋼材制成，端部為頂角是30°的圓錐。
[0014] 更加優(yōu)選的，沖擊電壓發(fā)生器的高壓引線連接在所述電極上，所述電極通過絕緣 繩固定于不同位置。
[0015] 本實用新型主要搭建了一個研究超高壓輸電線路雷電屏蔽能力影響因素的試驗 平臺，通過此試驗平臺進行試驗來分析對輸電線路桿塔雷電屏蔽能力的影響因素，從而針 對超高壓和特高壓輸電線路桿塔采取更加合適的防雷措施。
[0016] 本實用新型是通過制作出超高壓輸電線路的縮比模型，對該縮比模型進行合理的 布置，在不改變其他條件的情況下，對縮比模型施加雷電波和操作波沖擊電壓，通過持續(xù)改 變電極的位置，避雷線的位置和避雷線的根數(shù)，輸電線路是否帶電等變量，分別觀察不同空 間落雷點繞擊導線概率，明確這些因素對于輸電線路雷電屏蔽能力的影響，最終得到輸電 線路雷電屏蔽能力與各個因素的關系曲線。
[0017] 工作原理:搭建隔離變壓器，調壓器和升壓變壓器組成的調壓電路和硅堆，限流保 護電阻，高壓濾波電容，兩個開關，限流電阻組成的模擬輸電線路導線注流電路，以及桿塔 模型，輸電導線模型和避雷線模型組成的輸電線路縮比模型所構成的模擬試驗平臺，通過 合理調整電極位置，避雷線位置和數(shù)量，以及兩個開關來研究空間位置，保護角，避雷線數(shù) 量和輸電線路電位對于桿塔雷電屏蔽能力的影響。
[0018] 本實用新型的有益效果是:通過在本試驗平臺進行試驗，獲得超高壓輸電線路桿 塔分別處于操作波和雷電波作用下，輸電線路桿塔雷電屏蔽能力與空間落雷點，保護角，輸 電線路是否帶電和避雷線根數(shù)等因素的關系曲線，利用高速攝影儀記錄試驗現(xiàn)象，結果準 確，從而給出實際工程中更加經(jīng)濟合理的的防雷措施。本試驗平臺完全模擬真實輸電線路 和雷擊環(huán)境，減少其它因素的影響，并能夠方便改變模擬導線，避雷線等參數(shù);可以合理調 整電極對輸電線路和對地距離，從而使試驗結果中輸電線路受雷擊的比例有明顯變化;可 以等比縮小電壓，并自由切入電路，模擬輸電線路帶不同電壓的試驗工況。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本實用新型總體框架示意圖；
[0020] 其中，1-隔離變壓器，2-調壓器，3-升壓變壓器，4-硅堆，5-限流保護電阻，6-高壓 濾波電容，7-接地鐵板，8-開關，9-桿塔模型，10-電極，11-導線，12-避雷線，13-開關，14-限 流電阻，15-高速攝影儀，16-屏蔽室；
[0021] 圖2(a)、(b)為輸電線路桿塔模型空間位置不同落雷點繞擊概率的試驗曲線；
[0022]圖3(a)、(b)為輸電線路桿塔模型保護角對空間落雷點繞擊概率的試驗曲線；
[0023] 圖4為輸電線路避雷線數(shù)量對于空間落雷點繞擊概率的試驗曲線。
【具體實施方式】
[0024] 通過以下詳細說明結合附圖可以進一步理解本實用新型的特點和優(yōu)點。所提供的 實施例僅是對本實用新型方法的說明，而不以任何方式限制本實用新型揭示的其余內容。 [0025] 實施例1
[0026]如圖1所示，本實施例采用的技術方案如下:一種超高壓輸電線路桿塔雷電屏蔽能 力模擬試驗平臺，包括電極10、屏蔽室16和高速攝影儀15,還包括依次連接的調壓電路和模 擬輸電線路導線注流電路，以及輸電線路模型，且所述試驗平臺通過接地鐵板接地7。
[0027] 所述調壓電路包括依次連接的隔離變壓器1，調壓器2和升壓變壓器3。
[0028] 所述模擬輸電線路導線注流電路包括依次連接的硅堆4,限流保護電阻5,高壓濾 波電容6,開關8,開關13和限流電阻14。
[0029] 所述輸電線路縮比模型包括依次連接的桿塔模型9,輸電導線模型11和避雷線模 型12。
[0030] 所述避雷線模型12的避雷線采用1mm裸鐵絲，所述輸電導線模型11的輸電線采用 2mm銅絲，所述避雷線安裝于不同位置，且數(shù)量可增減。
[0031 ]所述桿塔模型9采用ZB6T型桿塔。
[0032]所述高速攝影儀15安放在所述屏蔽室16內。
[0033] 所述輸電線路縮比為1:40。
[0034]所述電極10采用長度70cm，直徑10mm的鋼材制成，端部