[发明专利]一种带线路的杆塔冲击特性测试方法

说明书

本发明属于防雷技术领域，尤其涉及一种带线路的杆塔冲击特性测试方法，采用直接测量法搭建测试回路，电流测试导线的一端设置于杆塔顶部，另一端连接冲击电流发生器再引出电流至回流极接地；电压测试导线的一端设置于杆塔顶部，另一端至电压极接地；通过电流测试导线给杆塔顶部施加冲击电流模拟雷击杆塔塔顶，测量塔顶处的电压和电流得到塔顶处的冲击阻抗；通过测量杆塔不同位置的电压和电流，得到雷击引起的杆塔过电压时空分布特性。该测试方法的结果考虑了线路的影响，如避雷线的分流作用，线路与塔身的电磁耦合，且测试结果包含了线路、杆塔、接地装置之间波的折反射，得到的情况结果更加贴近实际雷击情况。还可以模拟不同入射角的雷电冲击。

技术领域

本发明属于防雷技术领域，尤其涉及一种带线路的杆塔冲击特性测试方法。

背景技术

我国电力行业迅速发展，对输电线路供电可靠性的要求越来越高，同时伴随着电网的发展，雷击输电线路引起的跳闸、停电事故也日益增多。为了合理、经济地保护电力系统免遭雷击，准确地预测雷击引起的过电压是十分重要的。输电线路的雷电性能取决于许多参数，如杆塔接地阻抗、塔身的波阻抗、避雷线的分流系数、电晕放电等，其中杆塔的冲击阻抗是决定输电线路雷电性能的一个重要参数。

由于杆塔高度较大，在测试中需要在塔顶施加电流，实际测试难度较大。目前输电线路雷击暂态特性研究严重依赖于电磁暂态计算仿真软件，通常会进行大量简化，计算结果与实际情况可能会存在较大差异。如EMTP假设电磁波以横向电磁波传播，对于结构复杂、尺寸较大的输电线路杆塔，雷击杆塔时沿杆塔传播的电磁波不为横向电磁波。

而目前的试验研究主要针对接地装置，忽略了线路、杆塔、接地装置之间波的折反射，与实际情况存在差异。针对塔身的试验研究多为缩比试验，测量装置相对于整个测量系统尺寸较大，容易造成较大的误差，不能很好的反应实际情况。虽然也有研究直接对真型杆塔进行了试验研究，但试验对象为独立杆塔，未考虑线路的影响，如避雷线的分流情况，线路与塔身的电磁耦合等。

发明内容

本发明的目的是提供一种考虑线路影响测量结果更加贴近实际雷击的杆塔冲击特性测试方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种带线路的杆塔冲击特性测试方法，采用直接测量法搭建测试回路，电流测试导线的一端设置于杆塔顶部，另一端连接冲击电流发生器再引出电流至回流极接地；电压测试导线的一端设置于杆塔顶部，另一端至电压极接地；通过电流测试导线给杆塔顶部施加冲击电流模拟雷击杆塔顶部，测量塔顶处的电压和电流得到塔顶处的冲击阻抗；通过测量杆塔不同位置的电压和电流，得到雷击引起的杆塔过电压时空分布特性；包括以下步骤：

步骤1、收集杆塔相关参数以及调查杆塔所处地形；

步骤2、根据现场条件，确定电流回流极和电压极的位置；

步骤3、根据步骤2确定的位置打下辅助接地极，利用气球搭建测试回路；

步骤4、采用罗氏线圈测量不同位置的电流响应，采用电压传感器测量不同位置的电压响应；电压、电流测量信号均通过无线传输至主机；

步骤5、调节冲击电流发生器的输出波形，直到冲击电流的波前时间和波尾时间满足相关标准测量要求；

步骤6、施加冲击电流，记录各个测量点的电压电流波形，得到杆塔过电压时空分布特性。

在上述的带线路的杆塔冲击特性测试方法中，步骤3所述利用气球搭建测试回路的具体步骤如下：通过气球撑起电流测试导线和电压测试导线，使其置于杆塔顶部平面；电流测试导线与电压测试导线互为180°且垂直于塔身；并使电流回流极尽量远离塔身。

在上述的带线路的杆塔冲击特性测试方法中，通过改变气球撑起的测试导线与杆塔的角度，以模拟不同入射角的雷电冲击。