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架空配电线路防雷

2017-07-31 11:22分类:电工安全知识 阅读:

 

1.导言

  不论国内或国外,在配电线路上,如今都已广泛地运用了绝缘导线。能够说,配电网的绝缘化,已是一项老到的技能。

  但是,绝缘导线在运用进程中,也呈现了一些新的疑问。其间,最为超卓的疑问,是遭受雷击时,简略发作断线事端。据有关材料的核算,浙江区域到2004年接连,雷击断线事端与雷击跳闸事端约为395次:上海区域运用绝缘导线以来,已构成近百起雷击闪络事端。国外也有材料介绍雷击断线事端约占总雷击的96.8%,日本的材料标明,雷击断线事端约占配电网绝缘事端得36.8%。

  以上一些核算材料标明:雷击断线事端,是运用绝缘导线中最超卓的一个严峻疑问,这致使国表里防雷作业者们的广泛留神,并生动翻开对等试验研讨作业,并找到很多有用的防治办法。

  2.线路防雷的根柢常识

  2.1雷电的损害性

  雷电致使的过电压,叫做大气过电压。这种过电压损害恰当大。大气过电压可分为直接雷过电压和感应雷过电压两种根柢办法。 雷电有下列损害:

  (1)雷电的机械效应——击毁杆塔和修建,损害人畜。

  (2)雷电的热效应——焚毁导线、焚毁设备、构成火灾。

  (3)电的电热效应——发作过电压,击穿电气绝缘、绝缘子闪络、开关跳闸、线路停电或致使火灾、人身伤亡等。

  依据仿照试验和作业阅历,均匀高度为h米的线路将招引宽度为5h的雷电击中线路,所以线路的等值受雷宽度为10h。假定落雷密度Y-0。015次/km⊃;•雷电日,线路通过区域年均匀雷电日为T,则100公里长每年的落雷数:

  N=r•10h/1000×100×T=Y•h•T 次/百公里•年

  若T=40雷电日/年,则每百公里线路均匀落雷次数

  N=0.015×40×h=0.6h次/百公里•40雷电日

  例如,10kv线路,均匀高度h=8m线路长度通常小于50公里,均匀每年受雷击数:

  N=0.6×8×50/100=2.4次

  由此可见,配电线路若不选用防雷办法,是不能确保安全的

  2.2线路防雷中常用的几个概念

  (1)绕击、反击和感应雷

  线路受雷击后,绝缘子串二端电压添加,会致使绝缘子串闪络,依据雷击点方位纷歧样,致使雷击闪络的要素,根柢上有下列三种:

  ① 雷击线路邻近的地上,在绝缘子二端发作电磁感应电压,通常称为感应雷过电压。

  ② 雷击塔顶或塔头邻近避雷线,雷电流转过杆塔入地,杆塔电位添加,绝缘子串发作闪络,当雷击避雷线挡距基地时,地线电位添加,也或许致使导线、地线间的空气空位s闪络。这两种如今总称为反击。它们都是正本接地的物体(杆塔、避雷器),受雷击后电位添加,反过来对正本是高电位的导线放电。

  ③ 雷绕过避雷线,击中相导线,这种由导线电位添加所构成的使的绝缘子串闪络称为绕击。

  在高压线路中,绕击与反击之和即是线路总的雷击闪络次数。绕击和反击时,    

  雷电直接流过杆塔或导线。因而,这时发作的过电压又称为直击雷过电

  (2)绝缘子串的冲击闪络特性:

  在雷的冲击作用下,绝缘子串或许发作冲击闪络,

  绝缘子串的予放电时刻纷歧样,其闪络途径也纷歧样:tp>3μS 按最短空气隔绝闪络:tp=1μS,放电沿绝缘子上瓷瓶:tp>1μS冲击放电紧贴瓷裙,沿每一瓷裙的上下外表串级闪络。

  冲击闪络后,随后树立的工频短路电弧将沿冲击电弧途径翻开,会在瓷裙上留下痕迹。
 (3)耐雷水平

  在雷冲击的作用下,绝缘子串是不是闪络与雷电流的巨细及防雷办法的好坏有关,因而能够引进一个叫“耐雷水平的”参景来标明。咱们把能致使绝缘闪络的最小临界雷电流称为耐雷水平。耐雷水平是差异输电线路耐雷功用的一个首要数据,也称维护水平。耐雷水平愈高、意味着线路防雷办法愈完善,绝缘子串冲击闪络的概率愈小,输电线路的电压等级愈高,其首要性愈大,因而央求有较高的耐雷水平。

  (4)雷击跳闸率

  ①建弧率

  前面介绍了雷冲击时绝缘子串发作冲击闪络的进程,雷冲击电压早年后,弧道仍有必定程度的游离,在工频电压的作用下,将有短路电流流过闪络通道,构成工频电弧。

  雷电压持续时刻很短(100μS分配),绝缘子冲击闪络时刻相应很短,继电维护来不及动作,所以仅有冲击闪络并不会致使开关跳闸只需当冲击闪络火花改动为安稳工频电弧,才会致使线路开关跳闸,因而一条线路的雷击跳闸数,不只与耐雷水平有关,并且与冲击闪络往后弧道树立工频电弧的或许性、也即是建弧率有关,建弧率可用η标明:

  η=树立安稳工频电弧的次数

  总的冲击闪络次数

  建弧率的巨细,首要与工频电压作用下弧道均匀场强的巨细有关,也和冲击闪络是发作在工频电压的哪一有些以及弧道的去游离状况有关,假定刚好在u=0发作雷击,随后就不会发作工频电弧,依据试验及作业阅历,η首要与E有关、可按下式核算: η=(4.5E0.75-14)×10-2

  式中:E——绝缘子串的均匀作业电压梯度(千伏 有用值/米)

  ②雷击跳闸率

  一条线路的雷击跳闸次数与线路长度、雷电日的多少、以及防雷办法的好坏有关,为了剖析比照二条线路防雷办法的好坏,引进雷击跳闸率n的概念:每百公里线路、40雷电日,由于雷击致使的开断数(重构成功也算一次),称为该线路的雷击跳闸率,简称跳闸率,跳闸率是衡量线路防雷功用好坏的概括政策,它可定性地用下式标明:

  n=N×P1×η

  式中,N——线路上的总落雷数

  P1——是雷电流幅值等于或大于耐雷水平的概念

   η——建弧率

   NP1 ——标明会致使闪络的雷击数。所以NP1η标明会引出开关跳闸的雷击次数,即跳闸率

  2.3线路防雷的根柢使命及办法

  线路防雷的根柢使命是选用技能上与经济上合理的办法,将雷击事端削减到能够承受的程度,以确保供电的牢靠性与经济性。为此,通常设有四道防地:

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