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架空配电线路雷电过电压特性与MOA试验技术的研究进展

2017-11-30王瑞发赵冬一

电瓷避雷器 2017年5期
关键词:避雷器过电压雷电

汤 霖,王瑞发,赵冬一

(1.中国电力科学研究院,武汉43007411;2.国网黑龙江省电力有限公司,哈尔滨15000;3.南阳金牛电气有限公司,河南南阳473000)

架空配电线路雷电过电压特性与MOA试验技术的研究进展

汤 霖1,王瑞发2,赵冬一3

(1.中国电力科学研究院,武汉43007411;2.国网黑龙江省电力有限公司,哈尔滨15000;3.南阳金牛电气有限公司,河南南阳473000)

笔者主要介绍了:1)国内、外关于雷暴云闪电的物理过程,特别是下行负地闪放电过程方面的研究进展;2)对架空配电线路雷电过电压数值计算和真型试验研究等进行了分析和总结;3)结合我国近些年配电型避雷器的故障情况,重点介绍了国际上关于重雷区特别是多重雷击下MOA动作负载试验的研究进展,比较分析了GB11032与IE60099-4、IEEEStd66.22关于重负载配电MOA试验技术的差异。主要结论为:1)地闪雷电,特别是下行负地闪雷电放电主要表现为短时间的回击和长时间的连续电流的叠加,同时也包括回击之间的长时间低幅值的连续电流;2)目前建立输电线路雷电过电压数值计算模型的本质都是从麦克斯韦方程推算而来的,不同点在于采用了雷电电磁脉冲产生的电磁场的不同分量;3)雷电直击架空导线或击到架空导线附近造成导线产生感应过电压,流过避雷器的冲击电流为多重电流脉冲并且脉冲之间存在幅值较低的持续电流;4)金属氧化物电阻片在多重电流脉冲下的破坏形式主要是侧面闪络。现有版本的各类技术标准、规范,仍然没有建立与IEC62305-1:2010的附录A给出了的可能组合方式雷电波形感应到架空线路上的感应过电压,对避雷器造成的电流冲击负载的试验要求和程序;5)建议按照IEC62305-1:2010的附录A给出了的可能组合方式雷电波形和参数,建立配电线路避雷器动作负载的试验方法。多重雷电电流冲击试验技术有待于进一步提高。

金属氧化物避雷器;配电架空线路;雷电过电压;IEC62305

0 引言

我国处于亚热带地区,雷电灾害性天气频繁。受雷电活动强烈的影响,配电线路用金属氧化物避雷器(MOA)动作频繁、受损严重。以广东电网为例,2001~2008年在网运行的491,768台MOA中,共有30,159台配电MOA故障。其中,由于雷击或操作过电压导致的避雷器故障率最高,约占总故障率的55.5%[1]。雷电过电压特别是雷电感应过电压是威胁配电线路安全可靠性的重要因素之一。

雷击架空线路或者其附近产生的雷击过电压或感应过电压本身是一个非常复杂的自然现象。近些年,随着高时间分辨率雷电探测技术的进步,使得人们对雷电的微秒时间尺度的发生、发展过程的详细描述成为可能,从而对雷电物理过程和机理的认识取得了许多突破性的进展[2-3]。当代雷电感应过电压理论的日益完善,促进了配电线路雷电感应过电压的数值计算技术的发展,现已基本弄清楚了架空配电线路雷电感应过电压的主要特性[4-5],而真型试验验证了这些仿真计算的基本正确性[6]。

重雷区特别是多重雷击下MOA工作状况的研究,一直是避雷器行业研究的重点课题。经过国际上的专家、学者不懈的努力,对于ZnO电阻片冲击能量耐受能力的研究达到了一个新的水平,基本上弄清楚了ZnO电阻片冲击能量耐受能力与冲击电流波形之间的关系[7],并根据研究的成果,修订了IEC60099-4标准中关于重雷区配电MOA的试验技术要求[8]。

笔者系统调研了大量的国际、国内相关文献报导,分析和总结了上述领域的研究成果,并初步探讨其发展趋势。

1 国内、外关于地闪雷电放电过程方面的研究进展

1752年5月10日,在位于巴黎附近的乡村Marly laVille,Coiffer退役骑兵第一次用实验验证了雷暴中带电,自此拉开了人类对雷电的科学探求。但是,真正的雷电实验始于18世纪中叶本杰明·富兰克林进行的“风筝试验”[9]。

1926年,英国Boys发明了条纹相机[10],从而可以快速拍摄雷电通道的发展演化图像,极大的促进了人类对雷电放电过程的认识。美国Scholand等利用条纹相机在南非拍摄的雷电照片清楚的显示,中和云中负电荷的负地闪由下行的先导和向上的回击组成,首次回击的先导以梯级的形式发展[11]。Scholand曾对南非的主要研究成果进行了总结,这些成果后来被美国、苏联、法国、日本和瑞士的科学家广泛证实,迄今我们一直沿用的大部分雷电术语都来自南非的研究。

1966年,Berger和Vogelsanger利用条纹相机拍摄到了地闪先导的光学图像,从而提供了正、负先导发展的差异[12]。照片中的开始的短亮线条或光带是由先导过程的向下传播产生的,而后面的连续长亮线条或光带是由回击产生的。

图1 始于云内的地闪先导过程的条纹照片Fig.1 Begins with stripe images flashed the forerunner process within the cloud

根据全球闪电的卫星观测结果估计:全球每秒约有46次闪电发生,其中85%以上出现在陆地上,地闪约占闪电总数的1/3。地闪按照中和云中电荷的极性和放电发展方向的不同,可分为4种形式,如图2所示,下行负地闪形式占全部地闪的90%以上,比例最高。因此人们对下行负地闪进行了广泛而深入的研究[13]。

图2 4种不同形式的地闪放电示意图Fig.2 Four different forms of lightning discharge diagram

1973年,Uman把条纹相机观测到的地闪结构与谱图相机观测到的闪电图像做了对比,可以清楚的看到一次地闪放电过程中包括梯级先导、首次回击、直窜先导、继后回击等过程,如图3所示[14]。

图3 地闪结构模式Fig.3 Lightning structure model

1.1 预击穿过程

预击穿过程发生在云内的初始击穿过程。我国学者郄秀书等利用快天线雷电电场变化仪(简称快天线),测量到2010年大兴安岭地区的一次典型的负地闪首次回击及其之前放电过程的地面电场变化波形[14]。预击穿总的持续时间平均为4.1 ms,其中首个脉冲前半周期峰值点到首次回击的峰值点之间的时间间隔为55.4±34.3 ms,单个脉冲持续时间为8.8±4.9 μs,相邻脉冲时间间隔为111.0±49.1 μs[15]。

1.2 先导过程

负先导可能以梯级的形式发展,也可能以箭式梯级先导或箭式先导的形式发展,但负先导梯级的形成可能都离不开所谓“空中先导”的形成。负先导的梯级发展并不是单一的一次击穿放电,而是由比较复杂的一系列放电过程组成。早在1938年,美国Scholand就提出了先导双向发展、整体不荷电的概念[16]。1956年,Scholand发现负地闪首次回击前的梯级先导过程通常具有较多的分支,它们中的某些分支会在很短时间内一次到达地面,形成多接地点闪击,在地面电场变化上呈现相隔时间很短的多个峰值[11]。2009年,Kong对广东、青海及山东地区拍摄到的19次地闪进行统计,发现其中9次地闪包含多接地回击,且多接地回击都为首次回击,所占比例为15.3%[17]。由于闪电在较短的时间内产生不同接地点的可能性,增加了雷电防护的难度。

1.3 连接过程

连接过程是下行先导到回击的过渡阶段。对闪电先导与地面物体的连接过程的研究是地闪放电研究工作中人们认识最少、相关文献也最少的方面之一。1977年,Berger等拍摄到了一张闪电连接过程照片如图4[18]。

图4 Berger等拍摄到的负下行先导连接过程Fig.4 Berger,etc of negative downward pilot connection process

由于连接过程与闪电的物理机制的联系以及连接过程在输电线路雷击研究的重要性,对连接过程的研究不仅是目前理论研究者的重要任务,也是电力线路雷击研究的重要内容。在对连接过程的研究中,闪击距离是一个重要的参数量[19-21]。光学观测给出的闪击距离一般在十到几百米的范围,典型的闪击距离为50~100 m,90%的闪击距离超过20 m,91%的闪击距离超过45 m,84%的闪击距离超过60 m[22]。

1.4 回击过程

当先导接地后形成强烈的回击放电过程,由于回击过程发生在已经电离的先导通道中,其发展速度很快。当回击以接近光速沿着先导通道向上发展时产生瞬变电磁辐射脉冲,而决定回击电磁辐射强弱的最重要的参数是回击电流和回击速度等,回击电流的波形特征参数是雷电防护设计的重要依据。

目前国内外的雷电研究者通过矮塔、高塔直接观测,人工引雷观测和电场电流关系反演对地闪回击电流进行了大量的观测研究。并取得了丰富的观测资料。1975年,苏联Corin等在莫斯科塔不同高度测量雷电波形,如图5所示。2008年,加拿大学者Lafkovici等在多伦多CN塔测量到一次闪电回击电流波形及其变化率,如图5所示[23]。从图5中可以看出,高塔测量雷电流具有反射现象。高塔对雷电流的影响是由于高塔本身的阻抗、塔的接地阻抗和雷电通道阻抗三者不匹配,使得瞬态雷电过程在塔内存在反射。大量观测结果表明:负地闪首次回击电流平均值为30 kA,继后回击电流平均为12 kA。

由于自然雷电发生发展的随机性,对雷电流的直接测量时不容易的,有些雷电数据是通过雷电定位系统反演得到的。利用高塔直接测量的自然雷电首次回击电流峰值不超过150 kA,而利用雷电定位系统反演得到的自然雷电首次回击电流峰值最大到500~600 kA。2012年,Cooray发表文章指出,地闪回击电流峰值的大小与雷电云和大地之间的环境电场大小有关,二者满足Ip=kE0.967,其中IP和E分别为回击电流峰值和环境电场大小,k为系数[24]。

图5 多伦多CN塔的一次闪电回击电流波形及其变化率Fig.5 The CN tower in Toronto a lightning current waveform and its change rate

1.5 闪击间的过程

对于负地闪而言,其回击数通常不止一次,一次典型的负地闪过程通常包含3~5次回击,时间间隔为几十毫秒。表1给出了不同国家和地区观测到的负地闪回击次数和单回击地闪所占的比例。在多回击地闪的两个回击之间,会发生连续电流、M分量和K变化。

1952年,Hagenguth等首次在帝国大厦的雷电测量中发现了连续电流这一电流分量[25]。1962年,Kitagawa等将连续电流分为两类:1)长连续电流≥40 ms;2)短持续电流≤40 ms。1989年,Shindo等统计表明,连续电流平均值为100 A左右,变化范围30~200 A,转移电荷10~20 C[26]。1994年,Rakov等发现连续电流可以发生在任何一次回击之后[27]。2011年,王东方等对大兴安岭地区的负地闪连续电流统计表明,约有27%的负地闪伴随有连续电流过程,连续电流持续时间在20~40 ms所占的比例最多,约为23%;其次是10~20 ms,约为12%,持续时间在80~100ms和40~60ms,分别为11%和10%。连续电流的平均持续时间为127.4 ms,最长超过400 ms[28]。

表1 负地闪的回击数及单回击地闪的比例Table 1 Negative to flash back number and the percentage of single back to flash

连续电流持续时间的长短,在一定程度上决定了对地释放的电荷量,一次回击一般释放仅几库伦的电荷,而连续电流可释放几十甚至更大的电荷量,连续电流释放的电荷占总电荷量的75%以上。

M分量是叠加在地闪连续电流上的脉冲过程,伴随着放电通道突然增亮以及电场突变。2003年,Rakov等统计得到了人工引雷的M分量电流幅值为100~200A,上升时间 300~500 μs,转移电荷 0.1~0.2C[29]。2011年,蒋如斌等分析了由人工触发闪电试验得到的6次强烈M分量特征,其峰值电流范围为3.8~7.0 kA,平均为5.5 kA,电流波形10%~90%峰值的上升时间为12~72 μs,平均为42 μs[30]。

国际电工委员会在IEC62305-1:2010[31]中,对雷电参数进行了标准化,以便于实际防雷工程设计的需要。IEC62305-1:2010附录A中规定,雷电流由一个或多个不同的雷击组成。短时间雷击(T2≤2ms)和长时间雷击(2 ms≤Tlong≤1 s)参数由附录图A.1、图A.2给出。IEC62305-1:2010附录A中的表A.1给出了典型的雷电流参数值。

IEC62305已被我国雷电防护标准化委员会转化成GB/T21714[32]系列标准。

另外需要指出的是,日本学者横山茂报道,在日本冬季雷电活动中,出现了雷电流持续时间异常长的情况,电荷量超过300 C的例子很多,有时高达夏季雷的100倍以上[33]。

2 输电线路雷电感应过电压数值计算和真型试验研究进展

2.1 输电线路雷电感应过电压数值计算

输电线路杆塔一般高于周围的地面,更极易遭受雷击。再者,雷云对地放电的过程中,放电通道周围空间的电磁场也会发生急剧变化,会在附近架空线路的到线上产生感应过电压。美国IEEEstd1243-1997[34]和IEEEstd 1410—2010[35]给出了架空输电线路、特别是配电线路防雷准则。这里重点介绍输电线路雷电感应过电压数值计算的研究发展。

20世纪上半叶,解释雷电感应过电压的最为常见的理论为“束缚电荷学”。随着科学技术的进步、测试仪器的越来越精密,从而诞生了基于雷电回击过程中的雷电感应过电压理论[36-38]:首先雷电在云层和地面之间产生雷电通道,发生回击过程中,在通道中形成回击电流;回击电流又进一步在空间感应电磁场,感应产生的电磁场最终耦合到架空线路形成过电压[39-40]。要准确计算雷电感应过电压,需要解决的主要问题包括:1)雷电流波形模型;2)雷电流回击模型;3)电磁场传播模型和4)场线耦合模型。

1)雷电流波形模型 国际电工委员会在IEC62305-1:2010[31]中,对雷电参数进行了标准化,以便于实际防雷工程设计的需要。这里不再赘述。

2)雷电流回击模型 回击电流模型主要用于描述通道电流或电荷的时空分布。自1941年Bruce[40]等首次提出雷电回击模型以来,从不同角度提出的回击模型便应运而生。我们主要关心用于电磁场计算数值计算的工程模型的发展。

目前,用于电磁场计算数值计算的工程模型有7种:BG模型[39],TL(Transmission line)模型,MTLE模型[40],MTLL 模型[41],MULS 模型[42],TCS 模型[43]和 DU模型[44]。利用DU模型计算的地面不同距离处的电磁场波形特征与观测结果也是一致的。其他模型都无法完全模拟出地闪回击电磁场波形特征[3]。

3)电磁场传播模型1992年,Cooray提出的全距离计算地面附近电场的电磁场传播模型是一种考虑了垂直地面方向电场影响的方法[44]。Rubin⁃stein在Cooray模型的基础上,提出了考虑非理想大地雷电流所产生的水平电场的计算方法,被称之为Rubinstein-Cooray模型[45],被电力系统计算雷电感应过电压广泛采用。

4)场线耦合模型此类模型主要有:Taylor模型[46],Agrawal模型[47]和 Rachidi模型[48]。应当注意,三种模型的待求未知量是不同的,外界电磁场在架空线路上的等效电源情况也有区别,在实际应用中应特别注意各个模型的使用条件。

国内外专家、学者采用上述仿真计算模型对配电架空线路的雷电感应过电压进行了各种工况下的计算[4、5、6、49、50、51]。架空导线雷电感应过电压是一件非常复杂的自然现象,使用目前广泛采用的工程模型进行仿真计算,也只能够在一定程度上得到接近实际工况的计算结果。而判定仿真计算得到的结果是否足够真实可靠十分复杂,涉及到测量设备的参数、实际试验的工况、计算选取的参数,并非简单的和某些工况下的试验结果进行比较皆可以得到结论。

IEEEstd1410给出了一种简化的感应过电压的计算方法,有兴趣的读者可以参阅。

各国学者提出的多种不同的计算雷电电磁场对架空线路的电磁耦合模型,都是从麦克斯韦方程推导出来的,不同的观点是雷电电磁脉冲产生的电磁场的不同分量。

需要指出的是,到目前为止,雷电感应过电压的数值计算还停留在简单的单次回击电流产生的感应过电压计算,还没有见到按照一个完整的雷电地闪过程(包括预击穿、先导放电、首次回击、继后回击以及闪击间过程)的参数进行仿真计算。输电线路雷电感应过电压数值计算的研究还处于理论探索阶段,还没有达到工程防雷设计的水平。

2.2 输电线路雷电感应过电压真型试验研究

真型试验是指实际尺寸的配电线路试验,是研究配电线路雷电感应过电压最为直接有效的手段。目前雷电感应过电压的真型实验主要在日本、美国、南非和中国进行,墨西哥也进行了一些试验。

1979年,美国Master观察了自然雷电在线路附近产生的电场以及在线路上产生的过电[52]。1985年,Rubinstein观察了自然雷电在线路附近产生的电磁场以及在线路上产生的过电压[53]。

1980年,日本电力中央研究所横山茂博士等在日本海岸附近建立了一个真型实验场,进行了大量的研究[54]。1981~1989年期间,横山茂博士带领的团队进行了各种方式的线路感应过电压的测量和仿真计算[55-56]。1993~1997年,他们测量了雷电电流波形和线路上的过电压波形,建立了更为完善的雷击高塔建筑物的感应过电压计算模型,并和实际测量结果进行了比较[57]。

美国弗罗里达大学的雷电研究中心开展了大量的火箭引雷试验。他们在Blanding建立了一个实验基地[58-59]。文献[60]报道了一次测试结果,通过线路避雷器的电流为多峰值的冲击电流,并且冲击过后有较长一段持续低电流。

2000年6月-8月份,他们在该基地进了一系列引雷试验,共用了6只线路避雷器,获得了8个雷电地闪(包含34个回击)的电流波形记录[60]。

2000~2003年,美国Schoene博士等在Blanding实验基地也进行了一系列试验。与之前的试验相比较,这次他们发现避雷器的脱离器动作。分析认为,避雷器脱离器动作必然有低频、长持续时间电流通过避雷器,证实了在一个完整的地闪雷电过程中存在闪击间的过程-即2次回击之间有长时间低幅值的连续电流[61-62]。

我国广东防雷中心在广东从化建设了一个配电线路雷电感应过电试验基地,也取得了一些实验数据[63]。

2014年,日本东京电力公司500kV线路避雷器连续出现故障[64]。经过对现场录波和故障避雷器解体进行分析认为:雷击造成的过电压给避雷器注入的能量并没有超过设计裕度,线路避雷器发生故障的原因主要是遭受了多重雷击,发生了侧面闪络。

3 重雷区特别是多重雷击下MOA动作负载试验的研究

从上述的输电线路雷电感应过电压数值计算和真型试验研究成果中,我们可以看出,配电线路避雷器在雷电直击或感应过电压下,将需要承受很大的电流冲击。冲击电流波形非常复杂,典型的波形为间隔时间约ms级的多次高幅值电流重复脉冲,并且电流重复脉冲之间有低幅值的持续电流通过。

国际上,学者们很早就注意到输电线路用避雷器要承受电流重复脉冲的冲击。1992年,Sargent首次报道了非线性金属氧化物电阻片耐受多重电流冲击的试验情况,并简单分析了试验时电阻片故障的原因和机理[65]。1994年,Darveniza等又重复进行了这种试验[66]。1997年,Darveniza改进了多重电流冲击试验设备,采用高速摄像机拍摄冲击时电阻片周围的放电图片[67],并在文献[68]分析认为,在多重电流冲击下金属氧化物电阻片失效的主要模式为侧闪,侧闪的主要原因是电阻片侧面釉与本体之间存在空间电荷,发生等离子体放电,在多重电压脉冲下发生等离子体放电浓度达到一定水平,从而激发侧面闪络。

2005年,韩国学者Bok-Hee Lee发明了一种多重电流冲击试验设备,进行了电阻片多重电流冲击试验,试验结果与Darveniza的结论吻合[69],如图6、7。印度尼西亚学者Tarcicius Haryono等也得到了类似的结论[70]。

图6 多重电流脉冲发生器及其输出的电流波形示意图Fig.6 Multiple current pulse generator and its output current waveform

图7 多重电流脉冲下电阻片发生等离子体放电照片及闪络痕迹Fig.7 Resistors under multiple current pulses occur pictures of the plasma discharge and flashover trace

上述试主要研究了金属氧化物电阻片对多重电流脉冲的耐受能力及失效模式,并没有考虑脉冲间低幅值电流冲击的影响。2014年,上海交通大学江安烽[71]等受到 GJB3567[72]、GB/T1927[73]的启发,建立起了一套多波形重复电流脉冲发生器,如图8。对金属氧化物电阻片进行试验。试验波形如图9所示。但是,他们使用的电流波形组合及其幅值与实际工况还不十分吻合,有待进一步细化试验要求和步骤。

GB11032—2010[74]标准在附录C明确规定了“电压范围1 kV~5 kV强雷电负载避雷器的要求”,要求在避雷器动作负载试验时,对试品施加3次峰值40 kA、波形30/80的冲击电流,3次电流冲击的时间间隔为50s~60s。

IEEEStdC62.11-2012[75]与以前的版本相比较,也增加这样的规定:动作负载试验中,要求注入的能量为2次峰值40 kA、波形8/20的电流冲击。

图8 多重电流脉冲发生器及其控制柜Fig.8 Multiple current pulse generator and control cabinet

图9 试验工装及多重电流脉冲波形Fig.9 Test equipment and multiple current pulse waveform

IEC60099-4 Edtion 3.0 2014-06[8]与 2006 版相比较,也增加这样的规定:动作负载试验中,要求注入的能量为2次波形8/20的电流冲击,注入电荷量不小于0.55C。

国内、外对于重雷区特别是多重雷击下MOA动作负载试验的研究成果非常丰富,电阻片在多重电流脉冲下的破坏形式主要是侧面闪络。但是,受试验手段的限制,对电阻片施加的冲击电流波形与实际工况还有一定差距。

4 结论

1)地闪雷电,特别是下行负地闪雷电放电,主要表现为短时间的回击和长时间的连续电流的叠加,包括幅值很大的首次回击以及幅值减小的继后回击,同时也包括回击之间的长时间低幅值的连续电流。IEC62305-1:2010的附录A给出了标准化的雷电参数和可能的组合方式,可供防雷工程设计时参考。

2)目前建立输电线路雷电感应过电压数值计算模型的本质,都是从麦克斯韦方程推算而来的,不同点在于采用了雷电电磁脉冲产生的电磁场的不同分量。同时考虑了雷电的回击过程和雷电先导发展对于线路过电压的贡献的计算模型,更接近于实际测量。

3)大量的真型试验表明,雷电直击架空导线或击到架空导线附近造成导线产生感应过电压,流过避雷器的冲击电流为多重电流脉冲并且脉冲之间存在幅值较低的持续电流。

4)金属氧化物电阻片在多重电流脉冲下的破坏形式主要是侧面闪络。与一般配电型避雷器的技术要求相比较,最近的相关标准要求,强雷区重负载避雷器需要注入更多的电荷量。但是,现有版本的各类技术标准、规范,仍然没有建立与IEC62305-1:2010的附录A给出了的可能组合方式雷电波形,感应到架空线路上的感应过电压对避雷器造成的电流冲击负载的试验要求和程序。

5)建议按照IEC62305-1:2010的附录A给出了的可能组合方式雷电波形和参数,建立配电线路避雷器动作负载的试验方法。多重雷电电流冲击试验技术有待于进一步提高。

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Research Progress of Lightning Overvoltage Characteristics and MOA Test Technology on Overhead Line of Power Distribution

TANG Lin1,WANG Ruifa2,ZHAO Dongyi3
(1.China Electric Power Research Institute,Wuhan 430074,China;2.Heilongjiang Electric Power Co.,Ltd.,Harbin 15000,China ;3.Nanyang Jingniu Electric Co.,Ltd.,Nanyang 473000,China)

The author mainly introduced:1)the physical process of thunder cloud lightning domestic and foreign,especially progress of descending negative ground lightning discharge;2)analyzed and sum⁃marized about lightning overvoltage numerical calculation and model test research on overhead line of power distribution;3)the research progress of the duty test of fault distribution type arrester under multi⁃ple lightning earth-sized action recent years,especially about heavy lightning area all over the world;and comparative analysis of the GB11032 and IE60099-4,IEEEStd66.22 about heavy load distribution differ⁃ence of earth-sized test technique.The main conclusions as follows:1)cloud-to-ground lightning espe⁃cially descending negative ground lightning discharge is mainly embodied as short response time and long time of continuous current of overlay,as well as the response between the long time continuous current low-rising value;2)the numerical calculation model of transmission line lightning overvoltage is based on Maxwell's equation,but the difference is used the different components of electromagnetic field by the thunder and lightning electromagnetic pulse;3)the impulse current through the surge arrester is multiple current pulse and low amplitude constant current on direct lightning or lightning induced overvoltage;4)the side flashover is mainly failure for metal oxide resistors on multiple current pulses.,and the require⁃ments and procedures is still no established for operating duty test of surge arrester corresponding to pos⁃sible combination of lightning waveform on the induced overvoltage by IEC62305-1:10 appendix A in ex⁃isting all kinds of technical standards and specifications;5)Suggestions is that operating duty test method of surge arrester on distribution line shall be established with possible combinations of lightning wave⁃forms and parameters according to the appendix A of IEC62305-1:2010.Multiple lightning current strik⁃ing test technology remains to be further improved.

metal oxide surge arrester;distribution overhead line;lightning overvoltage;IEC62305

10.16188/j.isa.1003-8337.2017.05.021

2016-07-29

汤霖(1983—),男,硕士,工程师,主要从事避雷器及其在线监测技术的研究工作。

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