棒型”和”架空地线型”雷电截闪器

GB50057将垂直单棒型（俗称避雷针）和水平单根架空地线型（俗称避雷线）雷电截闪器采用相同滚球半径来确定保护范围的规定违背了雷击过程中电磁场现象。在雷击先导放电阶段，水平架空地线上的电场强度比垂直棒上的弱并有畸变。即是说，垂直棒型和水平架空地线型的保护范围和绕击率相差很大。

美国和前苏联早在1930～1940年间大量模拟试验结果和电力行业运行实践经验均证实，电力行标DL/T620-1997规定：

在雷电截闪器高度不大于30m时，垂直单棒型，保护角（ θ ）一般采用不大于45°；而水平架空地线型，保护角（ θ ）一般采用不大于25°。若采用相同滚球半径，水平架空地线的保护范围内的绕击率要增大很多倍。

1 问题的提出

雷击闪电本是电磁场原理，而GB50057主笔误导为“几何原理”。故不管雷电截闪系统中的截闪器结构和形状差别。在雷电先导阶段，在垂直棒型（俗称避雷针）和水平架空地线型（俗称避雷线）产生的电场强度和分布是不一样的，差异*大，垂直棒型强，水平架空地型弱并畸变，怎么能将这两种类型截闪器用相同的滚球半径（截距）来保障护范围。这违背了雷电截闪系统防护直击雷的保护范围和绕击率的定义、实践经验的客观事实。

2 雷电截闪系统防护直击雷的原理

雷电截闪系统防护直击雷的原理基本上是这样的，在接近雷电先导时，在截闪器上近处的电场强度超过被保护物上的电场强度，由截闪器首先开始产生迎面先导并*大的增强了在雷电先导和截闪器之间电场强度，削弱了雷电先导与被保护物之间的电场强度，阻碍了被保护物上的迎面先导的发展。由于这个原因，靠近截闪器形成一个保护范围——一个虚拟空间。雷电击中这个空间的概率，通常称为绕击率。绕击率与很多因素有关。

雷电先导和迎面先导受很多因素影响，放电路径是曲折的。在全数可能放电的方向中，服从统计规律，并不是一定沿着*小（几何）距离发生的。

3 保护范围和绕击率

雷电截闪系统保护范围和绕击率受一系列不确定的、随机性的因素影响，采用计算方法的正确性不可能严格证明。一般地是理论分析、实验室模拟试验研究、长期多年的大量的实践运行资料统计分析证明，三者结合建立经验公式才能作为正式《规范》推荐使用。为什么要这样，作者在文[1.2]中作了详细论述。这里简述。这是因为：

（1）正确的理论分析，很重要，但目前还只能定性分析。目前对雷击过程中很多“参数”不“真知”。很多学者在理论分析中，作了众多假设。不同的假设导致不同的结论。例如，雷击先导头部至被击物之间的击距（R），也是常说的滚球半径（R），30至100m这么长的间隙放电电压（U）是多少？不知。R与U之间是非线性关系，学者按线性处理，再经一些假设，从而获得R=f(I)[I是雷电流幅值]，以便计算不同滚球半径（R）的保护范围的绕击率。作者曾说过：R=f(I)有20多种表达式。作者在文[3]中列出了15个不同的R=f(I)表达式。作者在文[1]图2.5中又列了8条曲线。从这20多个R=f(I)表达式求出的绕击率相差很大，几倍、几十倍以上。

（2）实验室模拟试验研究

至今百年来，电气设备电气绝缘电压冲击波强度的检验和过电压限压器[俗称避雷器]的冲击波防护性能以及它们之间的电气绝缘配合，仍是利用实验室（含室内、外两种）冲击波发生器产生的人工的电压冲击波和电流冲击波进行检验，也是目前使用的一种方法。利用实验室冲击波发生器产生的人工的冲击波（电压的或电流的）进行比较性的雷电截闪系统功能的模型试验研究是一种良好工具。

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