浙江典型區(qū)域輸電線路雷擊跳閘與地閃密度的相關(guān)性分析

童杭偉，孫淑蓮

（1.浙江省電力試驗(yàn)研究院，杭州 310014；2.杭州電力局，杭州 310009）

雷電活動(dòng)對(duì)電網(wǎng)設(shè)備安全可靠運(yùn)行造成很大的危害，浙江省處于多雷電區(qū)域，雷擊發(fā)生的程度與各地的地形及氣候條件有密切的關(guān)系[1]。浙江地勢(shì)分布是西南高、東北低，海拔自西南向東北降落（浙江地勢(shì)分布見(jiàn)圖1）。除東北部水網(wǎng)平原和東南小塊濱海平原外，其余為山嶺、丘陵、盆地等錯(cuò)落地區(qū)。浙北的嘉興屬典型的平原地形；南部麗水為典型的高山地形；臺(tái)州、溫州等為典型的沿海山嶺地形；而中部金華、衢州等為山嶺及盆地相間的丘陵地形，不同地形條件下的雷電參數(shù)和輸電線路雷擊跳閘率也不同。

浙江電網(wǎng)雷電信息系統(tǒng)已投運(yùn)了6年，系統(tǒng)運(yùn)行及雷擊定位情況良好，雷電數(shù)據(jù)完整。因此，以雷電信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)嘉興、麗水、臺(tái)州、金華4個(gè)典型地形區(qū)域進(jìn)行線路雷擊跳閘和落雷分布情況的統(tǒng)計(jì)，可分析各地雷擊跳閘和地閃密度的特點(diǎn)。

1 輸電線路雷擊跳閘與地閃密度的相關(guān)性統(tǒng)計(jì)

圖1 浙江地勢(shì)分布

統(tǒng)計(jì)2004-2009年浙江電網(wǎng)4個(gè)地區(qū)220 kV及以上輸電線路雷擊跳閘情況與地閃密度參數(shù)（如表1所示），可見(jiàn)各地線路雷擊跳閘數(shù)與地閃密度值有較大的正相關(guān)性，并且各地區(qū)輸電線路雷擊跳閘情況有明顯的區(qū)域性差異。

從6年的平均值分析，有以下特點(diǎn)：

（1）嘉興地區(qū)處于平原，雖然每平方千米線路長(zhǎng)度（0.43 km/km2）較大，地閃密度及線路雷擊跳閘次數(shù)卻均處于最小值。

（2）金華地區(qū)處于丘陵區(qū)域，每平方千米線路長(zhǎng)度（0.13 km/km2）小于嘉興地區(qū)，但地閃密度及線路雷擊跳閘次數(shù)均大大高于嘉興地區(qū)。

（3）麗水地區(qū)處于高山地區(qū)，每平方千米線路長(zhǎng)度值（0.06 km/km2）最小，地閃密度與金華地區(qū)相近，但雷擊跳閘次數(shù)較多。

（4）處于沿海山嶺地形的臺(tái)州地區(qū)地閃密度最大，雖然每平方千米線路長(zhǎng)度值（0.20 km/km2）居中，但線路雷擊跳閘次數(shù)最多。

2 不同地閃密度區(qū)域的線路雷擊跳閘情況統(tǒng)計(jì)和分析

為分析典型地區(qū)地閃密度與線路雷擊跳閘情況的相關(guān)性，依據(jù)華東電網(wǎng)公司發(fā)布的《華東電網(wǎng)落雷密度分布圖使用導(dǎo)則》中對(duì)雷電活動(dòng)強(qiáng)度的分級(jí)方法[2]，繪制了2004-2009年浙江各地的地閃密度圖，并將220 kV及以上輸電線路雷擊跳閘桿塔點(diǎn)位標(biāo)注于圖上，其中2009年浙江地閃密度及桿塔雷擊跳閘點(diǎn)分布詳見(jiàn)圖2。以浙江電網(wǎng)2004-2009年220 kV及以上輸電線路雷擊跳閘桿塔為研究樣本，分別統(tǒng)計(jì)了4個(gè)典型地區(qū)桿塔雷擊跳閘點(diǎn)所處位置的地閃密度值（詳見(jiàn)表2）。地閃密度（Ng）分級(jí)如下： Ⅴ級(jí)的 Ng＞11（次/km2·a），Ⅳ級(jí)的 Ng＝8～11（次/km2·a），Ⅲ級(jí)的 Ng＝5～8 次/（km2·a），Ⅱ級(jí)的 Ng＝3～5 次/（km2·a）， Ι級(jí)的Ng＜3 次/（km2·a）。

可總結(jié)出以下特點(diǎn)：

（1）雷擊跳閘桿塔大多處于地閃密度Ш級(jí)及以上區(qū)域 Ng＞5 次/（km2·a）： 其中嘉興地區(qū)雷擊跳閘桿塔在Ш級(jí)及以上的區(qū)域占64.3%，金華地區(qū)占59.5%，臺(tái)州地區(qū)占56.3%，麗水地區(qū)占54.7%。

（2）各地區(qū)比較，處于平原的嘉興地區(qū)在地閃密度Ш級(jí)以下區(qū)域不易跳閘，處于丘陵地形的金華地區(qū)次之。處于高山地形的麗水地區(qū)在地閃密度Ш級(jí)以下區(qū)域最易跳閘，其次為處于沿海山嶺地形的臺(tái)州地區(qū)。

表1 2004～2009年4個(gè)地區(qū)220 kV及以上線路雷擊跳閘數(shù)及地閃密度統(tǒng)計(jì)

表2 浙江4個(gè)典型地區(qū)處于不同地閃密度區(qū)域的雷擊跳閘桿塔次數(shù)統(tǒng)計(jì)

3 結(jié)語(yǔ)

不同地形區(qū)域的地閃密度和線路雷擊跳閘情況有較大差異，應(yīng)用地閃密度系數(shù)指導(dǎo)防雷工作也應(yīng)有所差別：

（1）平原地形相對(duì)其它地形區(qū)域地閃密度較小，在地閃密度Ш級(jí)及以上區(qū)域（Ng>5次/km2·a）的線路桿塔易發(fā)生雷擊跳閘，防雷工作應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。

（2）丘陵地形在地閃密度Ш級(jí)及以上區(qū)域的線路桿塔雷擊跳閘較多，這些區(qū)域應(yīng)加強(qiáng)防雷工作，同時(shí)結(jié)合實(shí)際情況兼顧Ⅱ級(jí)及以下地閃密度區(qū)域。

（3）高山地形在各級(jí)地閃密度區(qū)域線路桿塔均易發(fā)生雷擊跳閘，應(yīng)結(jié)合桿塔、地形、地貌等實(shí)際情況采取差異化的防雷措施。

（4）沿海山嶺地形受氣候及季節(jié)等因素影響，地閃密度值較其它地形區(qū)域更大，Ⅱ級(jí)及以上地閃密度區(qū)域線路易雷擊跳閘，防雷設(shè)計(jì)和防雷措施等均應(yīng)加強(qiáng)。

[1] 童杭偉，范國(guó)武，王海濤.浙江省雷電活動(dòng)的特點(diǎn)及其與地形和氣候的關(guān)系[J].電網(wǎng)技術(shù)，2008，32（11）∶99-100.

[2] 華東電網(wǎng)有限公司.華東電網(wǎng)落雷密度分布圖使用導(dǎo)則[S].2008.