浙江典型区域输电线路雷击跳闸与地闪密度的相关性分析
童杭伟1，孙淑莲2
【摘 要】通过对浙江4个典型地区输电线路雷击跳闸与地闪密度的统计分析，指出了平原、高山、丘陵及沿海山岭等地形的地闪密度分布特点，以及各典型区域输电线路雷击跳闸与各级地闪密度的相关性，从而提出了不同地形区域差异化的防雷建议。 【期刊名称】浙江电力 【年(卷),期】2011(030)001 【总页数】4
【关键词】典型地形；雷击跳闸；地闪密度；防雷
雷电活动对电网设备安全可靠运行造成很大的危害，浙江省处于多雷电区域，雷击发生的程度与各地的地形及气候条件有密切的关系[1]。浙江地势分布是西南高、东北低，海拔自西南向东北降落（浙江地势分布见图1）。除东北部水网平原和东南小块滨海平原外，其余为山岭、丘陵、盆地等错落地区。浙北的嘉兴属典型的平原地形；南部丽水为典型的高山地形；台州、温州等为典型的沿海山岭地形；而中部金华、衢州等为山岭及盆地相间的丘陵地形，不同地形条件下的雷电参数和输电线路雷击跳闸率也不同。
浙江电网雷电信息系统已投运了6年，系统运行及雷击定位情况良好，雷电数据完整。因此，以雷电信息系统数据为基础，对嘉兴、丽水、台州、金华4个典型地形区域进行线路雷击跳闸和落雷分布情况的统计，可分析各地雷击跳闸和地闪密度的特点。
1 输电线路雷击跳闸与地闪密度的相关性统计
统计2004-2009年浙江电网4个地区220 kV及以上输电线路雷击跳闸情况与地闪密度参数（如表1所示），可见各地线路雷击跳闸数与地闪密度值有较大的正相关性，并且各地区输电线路雷击跳闸情况有明显的区域性差异。 从6年的平均值分析，有以下特点：
（1）嘉兴地区处于平原，虽然每平方千米线路长度（0.43 km/km2）较大，地闪密度及线路雷击跳闸次数却均处于最小值。
（2）金华地区处于丘陵区域，每平方千米线路长度（0.13 km/km2）小于嘉兴地区，但地闪密度及线路雷击跳闸次数均大大高于嘉兴地区。
（3）丽水地区处于高山地区，每平方千米线路长度值（0.06 km/km2）最小，地闪密度与金华地区相近，但雷击跳闸次数较多。
（4）处于沿海山岭地形的台州地区地闪密度最大，虽然每平方千米线路长度值（0.20 km/km2）居中，但线路雷击跳闸次数最多。
2 不同地闪密度区域的线路雷击跳闸情况统计和分析
为分析典型地区地闪密度与线路雷击跳闸情况的相关性，依据华东电网公司发布的《华东电网落雷密度分布图使用导则》中对雷电活动强度的分级方法[2]，绘制了2004-2009年浙江各地的地闪密度图，并将220 kV及以上输电线路雷击跳闸杆塔点位标注于图上，其中2009年浙江地闪密度及杆塔雷击跳闸点分布详见图2。以浙江电网2004-2009年220 kV及以上输电线路雷击跳闸杆塔为研究样本，分别统计了4个典型地区杆塔雷击跳闸点所处位置的地闪密度值（详见表2）。地闪密度（Ng）分级如下： Ⅴ级的 Ng＞11（次/km2·a），Ⅳ级的 Ng＝8～11（次/km2·a），Ⅲ级的 Ng＝5～8 次/（km2·a），Ⅱ级的 Ng＝3～5 次/（km2·a）， Ι级的Ng＜3 次/（km2·a）。
可总结出以下特点：
（1）雷击跳闸杆塔大多处于地闪密度Ш级及以上区域 Ng＞5 次/（km2·a）： 其中嘉兴地区雷击跳闸杆塔在Ш级及以上的区域占64.3%，金华地区占59.5%，台州地区占56.3%，丽水地区占54.7%。
（2）各地区比较，处于平原的嘉兴地区在地闪密度Ш级以下区域不易跳闸，处于丘陵地形的金华地区次之。处于高山地形的丽水地区在地闪密度Ш级以下区域最易跳闸，其次为处于沿海山岭地形的台州地区。
3 结语
不同地形区域的地闪密度和线路雷击跳闸情况有较大差异，应用地闪密度系数指导防雷工作也应有所差别：
（1）平原地形相对其它地形区域地闪密度较小，在地闪密度Ш级及以上区域（Ng>5次/km2·a）的线路杆塔易发生雷击跳闸，防雷工作应重点关注。 （2）丘陵地形在地闪密度Ш级及以上区域的线路杆塔雷击跳闸较多，这些区域应加强防雷工作，同时结合实际情况兼顾Ⅱ级及以下地闪密度区域。 （3）高山地形在各级地闪密度区域线路杆塔均易发生雷击跳闸，应结合杆塔、地形、地貌等实际情况采取差异化的防雷措施。
（4）沿海山岭地形受气候及季节等因素影响，地闪密度值较其它地形区域更大，Ⅱ级及以上地闪密度区域线路易雷击跳闸，防雷设计和防雷措施等均应加强。 参考文献：
[1] 童杭伟，范国武，王海涛.浙江省雷电活动的特点及其与地形和气候的关系[J].电网技术，2008，32（11）∶99-100.
[2] 华东电网有限公司.华东电网落雷密度分布图使用导则[S].2008.
浙江典型区域输电线路雷击跳闸与地闪密度的相关性分析
