一種超高壓輸電線(xiàn)路桿塔雷電屏蔽能力模擬試驗(yàn)平臺(tái)制造技術(shù)

本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種超高壓輸電線(xiàn)路桿塔雷電屏蔽能力模擬試驗(yàn)平臺(tái)，包括電極、屏蔽室和高速攝影儀，還包括依次連接的調(diào)壓電路，模擬輸電線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)注流電路，以及輸電線(xiàn)路模型，且所述試驗(yàn)平臺(tái)通過(guò)接地鐵板接地。在此試驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行試驗(yàn)來(lái)分析輸電線(xiàn)路桿塔雷電屏蔽能力的影響因素，作出各影響因素與桿塔雷電屏蔽能力的關(guān)系曲線(xiàn)，結(jié)合分析結(jié)果針對(duì)輸電線(xiàn)路采取更加合適的防雷措施。利用高速攝影儀記錄試驗(yàn)現(xiàn)象，結(jié)果準(zhǔn)確，從而給出實(shí)際工程中更加經(jīng)濟(jì)合理的防雷措施。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于高電壓領(lǐng)域，具體涉及一種超高壓輸電線(xiàn)路桿塔雷電屏蔽能力模擬試驗(yàn)平臺(tái)。
技術(shù)介紹
我國(guó)沿海地帶雷電活動(dòng)頻繁，500kV輸電線(xiàn)路走廊多經(jīng)過(guò)山區(qū)，雷擊跳閘率很高。運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，因?yàn)槔纂娎@擊輸電線(xiàn)路產(chǎn)生的雷擊跳閘占有很大的比例。220kV輸電線(xiàn)路因?yàn)槔@擊造成的雷擊跳閘占事故總數(shù)量的60%左右，在500kV輸電線(xiàn)路比例更高，俄羅斯，美國(guó)，加拿大等國(guó)家的735~765kV輸電線(xiàn)路的防雷經(jīng)驗(yàn)也表明，繞擊是雷擊跳閘事故中最主要的原因。對(duì)雷電繞擊的相關(guān)研究，目前廣泛應(yīng)用的電氣集合模型EGM，Eriksson的改進(jìn)幾何模型，先導(dǎo)傳播模型LPM等，都是工程計(jì)算方法。隨著輸電線(xiàn)路的電壓等級(jí)越來(lái)越高，各行各業(yè)對(duì)于供電的要求越來(lái)越高，在原有的歷史條件下得出的相關(guān)理論在實(shí)際工程的應(yīng)用中捉襟見(jiàn)肘。隨著特高壓輸電線(xiàn)路的建設(shè)，使得對(duì)輸電線(xiàn)路繞擊的雷電屏蔽能力的研究，對(duì)電網(wǎng)的安全可靠性有重要的意義。模擬試驗(yàn)的雷電放電雖然不是嚴(yán)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(fù)進(jìn)行，便于改變?cè)囼?yàn)條件，可以在較短時(shí)間得出一些雷電屏蔽能力的規(guī)律和特征。國(guó)內(nèi)外之前進(jìn)行過(guò)的輸電線(xiàn)路桿塔模擬試驗(yàn)，都是采用肉眼觀測(cè)雷擊電，準(zhǔn)確性有較大誤差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)主要解決針對(duì)超高壓輸電線(xiàn)路桿塔的雷電屏蔽能力影響因素的防雷設(shè)計(jì)只能參考工程計(jì)算方法，誤差較大，不能完全滿(mǎn)足超高壓和特高壓輸電線(xiàn)路保護(hù)的需求，以及雷電繞擊研究中輸電線(xiàn)路桿塔模擬試驗(yàn)，采用肉眼觀測(cè)雷擊電，準(zhǔn)確性有較大誤差的問(wèn)題。本技術(shù)采用的技術(shù)方案是：一種超高壓輸電線(xiàn)路桿塔雷電屏蔽能力模擬試驗(yàn)平臺(tái)，包括電極、屏蔽室和高速攝影儀，還包括依次連接的調(diào)壓電路，模擬輸電線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)注流電路，以及輸電線(xiàn)路模型，且所述試驗(yàn)平臺(tái)通過(guò)接地鐵板接地。優(yōu)選的，所述調(diào)壓電路包括依次連接的隔離變壓器，調(diào)壓器和升壓變壓器。優(yōu)選的，所述模擬輸電線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)注流電路包括依次連接的硅堆，限流保護(hù)電阻，高壓濾波電容，兩開(kāi)關(guān)和限流電阻。優(yōu)選的，所述輸電線(xiàn)路模型包括依次連接的桿塔模型，輸電導(dǎo)線(xiàn)模型和避雷線(xiàn)模型。優(yōu)選的，所述避雷線(xiàn)模型的避雷線(xiàn)采用1mm裸鐵絲，所述輸電導(dǎo)線(xiàn)模型的輸電線(xiàn)采用2mm銅絲，所述避雷線(xiàn)安裝于不同位置，且數(shù)量可增減。優(yōu)選的，所述桿塔模型采用ZB6T型桿塔。優(yōu)選的，所述高速攝影儀安放在所述屏蔽室內(nèi)。優(yōu)選的，所述輸電線(xiàn)路模型縮比為1:40。優(yōu)選的，所述電極采用長(zhǎng)度70cm，直徑10mm的鋼材制成，端部為頂角是30°的圓錐。更加優(yōu)選的，沖擊電壓發(fā)生器的高壓引線(xiàn)連接在所述電極上，所述電極通過(guò)絕緣繩固定于不同位置。本技術(shù)主要搭建了一個(gè)研究超高壓輸電線(xiàn)路雷電屏蔽能力影響因素的試驗(yàn)平臺(tái)，通過(guò)此試驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)來(lái)分析對(duì)輸電線(xiàn)路桿塔雷電屏蔽能力的影響因素，從而針對(duì)超高壓和特高壓輸電線(xiàn)路桿塔采取更加合適的防雷措施。本技術(shù)是通過(guò)制作出超高壓輸電線(xiàn)路的縮比模型，對(duì)該縮比模型進(jìn)行合理的布置，在不改變其他條件的情況下，對(duì)縮比模型施加雷電波和操作波沖擊電壓，通過(guò)持續(xù)改變電極的位置，避雷線(xiàn)的位置和避雷線(xiàn)的根數(shù)，輸電線(xiàn)路是否帶電等變量，分別觀察不同空間落雷點(diǎn)繞擊導(dǎo)線(xiàn)概率，明確這些因素對(duì)于輸電線(xiàn)路雷電屏蔽能力的影響，最終得到輸電線(xiàn)路雷電屏蔽能力與各個(gè)因素的關(guān)系曲線(xiàn)。工作原理：搭建隔離變壓器，調(diào)壓器和升壓變壓器組成的調(diào)壓電路和硅堆，限流保護(hù)電阻，高壓濾波電容，兩個(gè)開(kāi)關(guān)，限流電阻組成的模擬輸電線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)注流電路，以及桿塔模型，輸電導(dǎo)線(xiàn)模型和避雷線(xiàn)模型組成的輸電線(xiàn)路縮比模型所構(gòu)成的模擬試驗(yàn)平臺(tái)，通過(guò)合理調(diào)整電極位置，避雷線(xiàn)位置和數(shù)量，以及兩個(gè)開(kāi)關(guān)來(lái)研究空間位置，保護(hù)角，避雷線(xiàn)數(shù)量和輸電線(xiàn)路電位對(duì)于桿塔雷電屏蔽能力的影響。本技術(shù)的有益效果是：通過(guò)在本試驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)，獲得超高壓輸電線(xiàn)路桿塔分別處于操作波和雷電波作用下，輸電線(xiàn)路桿塔雷電屏蔽能力與空間落雷點(diǎn)，保護(hù)角，輸電線(xiàn)路是否帶電和避雷線(xiàn)根數(shù)等因素的關(guān)系曲線(xiàn)，利用高速攝影儀記錄試驗(yàn)現(xiàn)象，結(jié)果準(zhǔn)確，從而給出實(shí)際工程中更加經(jīng)濟(jì)合理的的防雷措施。本試驗(yàn)平臺(tái)完全模擬真實(shí)輸電線(xiàn)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(dǎo)線(xiàn)，避雷線(xiàn)等參數(shù)；可以合理調(diào)整電極對(duì)輸電線(xiàn)路和對(duì)地距離，從而使試驗(yàn)結(jié)果中輸電線(xiàn)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(xiàn)路帶不同電壓的試驗(yàn)工況。附圖說(shuō)明圖1為本技術(shù)總體框架示意圖；其中，1-隔離變壓器，2-調(diào)壓器，3-升壓變壓器，4-硅堆，5-限流保護(hù)電阻，6-高壓濾波電容，7-接地鐵板，8-開(kāi)關(guān)，9-桿塔模型，10-電極，11-導(dǎo)線(xiàn)，12-避雷線(xiàn)，13-開(kāi)關(guān)，14-限流電阻，15-高速攝影儀，16-屏蔽室；圖2（a）、（b）為輸電線(xiàn)路桿塔模型空間位置不同落雷點(diǎn)繞擊概率的試驗(yàn)曲線(xiàn)；圖3（a）、（b）為輸電線(xiàn)路桿塔模型保護(hù)角對(duì)空間落雷點(diǎn)繞擊概率的試驗(yàn)曲線(xiàn)；圖4為輸電線(xiàn)路避雷線(xiàn)數(shù)量對(duì)于空間落雷點(diǎn)繞擊概率的試驗(yàn)曲線(xiàn)。具體實(shí)施方式通過(guò)以下詳細(xì)說(shuō)明結(jié)合附圖可以進(jìn)一步理解本技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。所提供的實(shí)施例僅是對(duì)本技術(shù)方法的說(shuō)明，而不以任何方式限制本技術(shù)揭示的其余內(nèi)容。實(shí)施例1如圖1所示，本實(shí)施例采用的技術(shù)方案如下：一種超高壓輸電線(xiàn)路桿塔雷電屏蔽能力模擬試驗(yàn)平臺(tái)，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(diào)壓電路和模擬輸電線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)注流電路，以及輸電線(xiàn)路模型，且所述試驗(yàn)平臺(tái)通過(guò)接地鐵板接地7。所述調(diào)壓電路包括依次連接的隔離變壓器1，調(diào)壓器2和升壓變壓器3。所述模擬輸電線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)注流電路包括依次連接的硅堆4，限流保護(hù)電阻5，高壓濾波電容6，開(kāi)關(guān)8，開(kāi)關(guān)13和限流電阻14。所述輸電線(xiàn)路縮比模型包括依次連接的桿塔模型9，輸電導(dǎo)線(xiàn)模型11和避雷線(xiàn)模型12。所述避雷線(xiàn)模型12的避雷線(xiàn)采用1mm裸鐵絲，所述輸電導(dǎo)線(xiàn)模型11的輸電線(xiàn)采用2mm銅絲，所述避雷線(xiàn)安裝于不同位置，且數(shù)量可增減。所述桿塔模型9采用ZB6T型桿塔。所述高速攝影儀15安放在所述屏蔽室16內(nèi)。所述輸電線(xiàn)路縮比為1:40。所述電極10采用長(zhǎng)度70cm，直徑10mm的鋼材制成，端部為頂角是30°的圓錐。沖擊電壓發(fā)生器的高壓引線(xiàn)連接在所述電極10上，所述電極10通過(guò)絕緣繩固定于不同位置。本實(shí)施例制作出500kV輸電線(xiàn)路的縮比模型，為了使得模擬試驗(yàn)結(jié)果具有代表性，縮比為1:40，桿塔塔形為ZB6T型桿塔。電極10采用長(zhǎng)度70cm，直徑10mm的鋼材制成，端部為本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種超高壓輸電線(xiàn)路桿塔雷電屏蔽能力模擬試驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于：包括電極、屏蔽室和高速攝影儀，還包括依次連接的調(diào)壓電路，模擬輸電線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)注流電路，以及輸電線(xiàn)路模型，且所述試驗(yàn)平臺(tái)通過(guò)接地鐵板接地。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種超高壓輸電線(xiàn)路桿塔雷電屏蔽能力模擬試驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于：包括電極、屏蔽
室和高速攝影儀，還包括依次連接的調(diào)壓電路，模擬輸電線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)注流電路，以及輸電線(xiàn)路
模型，且所述試驗(yàn)平臺(tái)通過(guò)接地鐵板接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高壓輸電線(xiàn)路桿塔雷電屏蔽能力模擬試驗(yàn)平臺(tái)，其特征在
于：所述調(diào)壓電路包括依次連接的隔離變壓器，調(diào)壓器和升壓變壓器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高壓輸電線(xiàn)路桿塔雷電屏蔽能力模擬試驗(yàn)平臺(tái)，其特征在
于：所述模擬輸電線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)注流電路包括依次連接的硅堆，限流保護(hù)電阻，高壓濾波電容，
兩開(kāi)關(guān)和限流電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高壓輸電線(xiàn)路桿塔雷電屏蔽能力模擬試驗(yàn)平臺(tái)，其特征在
于：所述輸電線(xiàn)路模型包括依次連接的桿塔模型，輸電導(dǎo)線(xiàn)模型和避雷線(xiàn)模型。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超高壓輸電線(xiàn)路桿塔雷電屏蔽能力模擬試驗(yàn)平臺(tái)，其特征在
于：所述避雷線(xiàn)模型的避雷線(xiàn)...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：向常圓，王羽，魯海亮，方超穎，鄂盛龍，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：武漢大學(xué)，
類(lèi)型：新型
國(guó)別省市：湖北;42