一种超高压输电线路杆塔雷电屏蔽能力模拟试验平台的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于高电压领域，具体涉及一种超高压输电线路杆塔雷电屏蔽能力模 拟试验平台。
【背景技术】
[0002] 我国沿海地带雷电活动频繁，500kV输电线路走廊多经过山区，雷击跳闸率很高。 运行监测数据表明，因为雷电绕击输电线路产生的雷击跳闸占有很大的比例。220kV输电线 路因为绕击造成的雷击跳闸占事故总数量的60%左右，在500kV输电线路比例更高，俄罗斯， 美国，加拿大等国家的735~765kV输电线路的防雷经验也表明，绕击是雷击跳闸事故中最主 要的原因。
[0003] 对雷电绕击的相关研究，目前广泛应用的电气集合模型EGM，Eriksson的改进几何 模型，先导传播模型LPM等，都是工程计算方法。随着输电线路的电压等级越来越高，各行各 业对于供电的要求越来越高，在原有的历史条件下得出的相关理论在实际工程的应用中捉 襟见肘。随着特高压输电线路的建设，使得对输电线路绕击的雷电屏蔽能力的研究，对电网 的安全可靠性有重要的意义。模拟试验的雷电放电虽然不是严格意义上的物理模拟自然放 电，但是放电的规律存在一定的相似性，可以大量重复进行，便于改变试验条件，可以在较 短时间得出一些雷电屏蔽能力的规律和特征。国内外之前进行过的输电线路杆塔模拟试 验，都是采用肉眼观测雷击电，准确性有较大误差。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型主要解决针对超高压输电线路杆塔的雷电屏蔽能力影响因素的防雷 设计只能参考工程计算方法，误差较大，不能完全满足超高压和特高压输电线路保护的需 求，以及雷电绕击研究中输电线路杆塔模拟试验，采用肉眼观测雷击电，准确性有较大误差 的问题。
[0005] 本实用新型采用的技术方案是:一种超高压输电线路杆塔雷电屏蔽能力模拟试验 平台，包括电极、屏蔽室和高速摄影仪，还包括依次连接的调压电路，模拟输电线路导线注 流电路，以及输电线路模型，且所述试验平台通过接地铁板接地。
[0006] 优选的，所述调压电路包括依次连接的隔离变压器，调压器和升压变压器。
[0007] 优选的，所述模拟输电线路导线注流电路包括依次连接的硅堆，限流保护电阻，高 压滤波电容，两开关和限流电阻。
[0008] 优选的，所述输电线路模型包括依次连接的杆塔模型，输电导线模型和避雷线模 型。
[0009] 优选的，所述避雷线模型的避雷线采用1mm裸铁丝，所述输电导线模型的输电线采 用2mm铜丝，所述避雷线安装于不同位置，且数量可增减。
[0010]优选的，所述杆塔模型采用ZB6T型杆塔。
[0011]优选的，所述高速摄影仪安放在所述屏蔽室内。
[0012]优选的，所述输电线路模型缩比为1:40。
[0013]优选的，所述电极采用长度70cm，直径10mm的钢材制成，端部为顶角是30°的圆锥。
[0014] 更加优选的，冲击电压发生器的高压引线连接在所述电极上，所述电极通过绝缘 绳固定于不同位置。
[0015] 本实用新型主要搭建了一个研究超高压输电线路雷电屏蔽能力影响因素的试验 平台，通过此试验平台进行试验来分析对输电线路杆塔雷电屏蔽能力的影响因素，从而针 对超高压和特高压输电线路杆塔采取更加合适的防雷措施。
[0016] 本实用新型是通过制作出超高压输电线路的缩比模型，对该缩比模型进行合理的 布置，在不改变其他条件的情况下，对缩比模型施加雷电波和操作波冲击电压，通过持续改 变电极的位置，避雷线的位置和避雷线的根数，输电线路是否带电等变量，分别观察不同空 间落雷点绕击导线概率，明确这些因素对于输电线路雷电屏蔽能力的影响，最终得到输电 线路雷电屏蔽能力与各个因素的关系曲线。
[0017] 工作原理:搭建隔离变压器，调压器和升压变压器组成的调压电路和硅堆，限流保 护电阻，高压滤波电容，两个开关，限流电阻组成的模拟输电线路导线注流电路，以及杆塔 模型，输电导线模型和避雷线模型组成的输电线路缩比模型所构成的模拟试验平台，通过 合理调整电极位置，避雷线位置和数量，以及两个开关来研究空间位置，保护角，避雷线数 量和输电线路电位对于杆塔雷电屏蔽能力的影响。
[0018] 本实用新型的有益效果是:通过在本试验平台进行试验，获得超高压输电线路杆 塔分别处于操作波和雷电波作用下，输电线路杆塔雷电屏蔽能力与空间落雷点，保护角，输 电线路是否带电和避雷线根数等因素的关系曲线，利用高速摄影仪记录试验现象，结果准 确，从而给出实际工程中更加经济合理的的防雷措施。本试验平台完全模拟真实输电线路 和雷击环境，减少其它因素的影响，并能够方便改变模拟导线，避雷线等参数;可以合理调 整电极对输电线路和对地距离，从而使试验结果中输电线路受雷击的比例有明显变化;可 以等比缩小电压，并自由切入电路，模拟输电线路带不同电压的试验工况。
【附图说明】
[0019] 图1为本实用新型总体框架示意图；
[0020] 其中，1-隔离变压器，2-调压器，3-升压变压器，4-硅堆，5-限流保护电阻，6-高压 滤波电容，7-接地铁板，8-开关，9-杆塔模型，10-电极，11-导线，12-避雷线，13-开关，14-限 流电阻，15-高速摄影仪，16-屏蔽室；
[0021] 图2(a)、(b)为输电线路杆塔模型空间位置不同落雷点绕击概率的试验曲线；
[0022]图3(a)、(b)为输电线路杆塔模型保护角对空间落雷点绕击概率的试验曲线；
[0023] 图4为输电线路避雷线数量对于空间落雷点绕击概率的试验曲线。
【具体实施方式】
[0024] 通过以下详细说明结合附图可以进一步理解本实用新型的特点和优点。所提供的 实施例仅是对本实用新型方法的说明，而不以任何方式限制本实用新型揭示的其余内容。 [0025] 实施例1
[0026]如图1所示，本实施例采用的技术方案如下:一种超高压输电线路杆塔雷电屏蔽能 力模拟试验平台，包括电极10、屏蔽室16和高速摄影仪15,还包括依次连接的调压电路和模 拟输电线路导线注流电路，以及输电线路模型，且所述试验平台通过接地铁板接地7。
[0027] 所述调压电路包括依次连接的隔离变压器1，调压器2和升压变压器3。
[0028] 所述模拟输电线路导线注流电路包括依次连接的硅堆4,限流保护电阻5,高压滤 波电容6,开关8,开关13和限流电阻14。
[0029] 所述输电线路缩比模型包括依次连接的杆塔模型9,输电导线模型11和避雷线模 型12。
[0030] 所述避雷线模型12的避雷线采用1mm裸铁丝，所述输电导线模型11的输电线采用 2mm铜丝，所述避雷线安装于不同位置，且数量可增减。
[0031 ]所述杆塔模型9采用ZB6T型杆塔。
[0032]所述高速摄影仪15安放在所述屏蔽室16内。
[0033] 所述输电线路缩比为1:40。
[0034]所述电极10采用长度70cm，直径10mm的钢材制成，端部