田錦濤
摘 要:雷電主要產(chǎn)生于積雨云中,積雨云某些云團(tuán)帶正電荷,某些云團(tuán)帶負(fù)電荷,這些正負(fù)電荷會對大地產(chǎn)生靜電感應(yīng),這樣地表物體便會產(chǎn)生異性電荷。當(dāng)這些電荷積聚到一定程度時,云團(tuán)與云團(tuán)間電場強度以及云團(tuán)與大地間電場強度便可把空氣擊穿,開始放電,產(chǎn)生閃電與巨響,同時形成很大的雷電流,這就是我們通常所說的雷電。在自然界產(chǎn)生雷電后,通常也會伴隨有一些強對流天氣,如陣雨、大風(fēng)、冰雹等,這些現(xiàn)象都會對架空電流線路產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。
關(guān)鍵詞:雷電;架空線路;防雷措施
一、現(xiàn)狀調(diào)查及事故原因分析
(一)現(xiàn)有的防雷措施?,F(xiàn)有配電公用線路的主要避雷方案如下:1、每個臺區(qū)在跌落式熔斷器與變壓器之前設(shè)置高壓避雷器1組。2、每個線路分段點斷路器開關(guān)電源、負(fù)荷側(cè)分別設(shè)置高壓避雷器1組。3、配電線路在雷擊氣候較多區(qū)域設(shè)置過電壓保護(hù)器。
(二)雷擊跳閘原因分析。1、避雷設(shè)備質(zhì)量問題。線路所用避雷器質(zhì)量不達(dá)標(biāo),避雷器方波電流達(dá)不到國家標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)發(fā)生雷電時避雷器易被擊爆,進(jìn)而引起線路跳閘。2、避雷器結(jié)構(gòu)問題。我市部分避雷器為跌落式結(jié)構(gòu),因跌落式避雷器的結(jié)構(gòu)特點,避雷器與接地體通過可卸的活動連接口中的一個小鐵片互相接觸,無法通過強大的雷電流,其泄流能力不強,不能有效泄流,容易造成線路殘壓過高,擊爆設(shè)備。同時,這些避雷器在遭受雷擊時自動脫扣,可有效降低線路單相接地可能性,但是對于雷擊密度較高的地方來說,下一個雷電再次影響線路時因沒有避雷器保護(hù)就會造成線路雷擊跳閘。3、過電壓保護(hù)器設(shè)置點不合理。按現(xiàn)有模式,過電壓保護(hù)器設(shè)置選點主要是事后處理原則,沒有結(jié)合開平地區(qū)雷區(qū)分布整體考慮,過電壓保護(hù)器設(shè)置位置不夠全面,當(dāng)發(fā)生新一輪雷電天氣時,未設(shè)置過電壓保護(hù)器的配電線路無法受到有效保護(hù),進(jìn)而引發(fā)配電線路雷擊跳閘。
二、防雷設(shè)備原理分析
(一)氧化鋅避雷器。氧化鋅避雷器的工作原理:因氧化鋅材質(zhì)的非線性伏安特性(電壓越小電阻越大,電壓越大電阻越?。?,當(dāng)線路正常供電運行時,作用于避雷器的電壓為工頻電壓,此時避雷器自身電阻很大,流過其的電流可忽略不計,不會對配電線路的正常運行造成影響。只有當(dāng)架空線路遭受直接雷或感應(yīng)雷時,此時避雷器承受過電壓,避雷器中的氧化鋅電阻迅速下降,泄放過電壓能量,從而保護(hù)線路,使電力系統(tǒng)得以繼續(xù)正常工作,不至于跳閘停電。
(二)過電壓保護(hù)器。過電壓保護(hù)器與普通氧化鋅避雷器相比增加了引流環(huán),引流環(huán)與避雷器連接,與架空導(dǎo)線保證一個適當(dāng)?shù)目諝忾g隙,在配電線路正常供電運行狀態(tài)下,空氣間隙阻斷工頻電壓,此時避雷器可理解為不工作(理論使用壽命更長)。當(dāng)架空線路在直擊雷或感應(yīng)雷的作用下,間隙被雷擊過電壓擊穿,電弧在引流環(huán)上燃燒,將雷電過電壓通過避雷器引至大地,雷電過電壓結(jié)束后,此時避雷器本體僅承受線路正常供電運行的工頻電壓,其電阻在極短時間內(nèi)突然變大,電流電弧被抑制在較低數(shù)值,電弧在短時間內(nèi)自然斷開,架空導(dǎo)線停止對避雷器放電,從而保護(hù)線路。
(三)防雷線夾。防雷線夾工作原理:將防雷線夾設(shè)置于電桿的負(fù)荷側(cè)方向,當(dāng)線路遭受雷擊時,防雷線夾引弧臂與接地板之間形成閃絡(luò),形成短路通道,因雷電電弧向負(fù)荷側(cè)移動的特性,持續(xù)的工頻電弧移到線路的燃燒臂上燃燒,通過燃燒釋放雷電過電壓,保護(hù)配電線路正常運行。
本文介紹一種新型的防雷線夾組合方案,此方案即在普通安裝方法的基礎(chǔ)上加入了防雷引流線。防雷引流線先與架空線路連通,然后將防雷線夾設(shè)置于防雷引流線上,此方法有如下優(yōu)勢:1、防雷線夾設(shè)置在防雷引流線上,即使因防雷線夾安裝不規(guī)范也只會燒斷防雷引流線,可使主線能夠得到最大限度保護(hù)。2、此方案通用性強,因加入了防雷引流線,防雷線夾型號固定,施工工藝統(tǒng)一,設(shè)置效果能夠得到更好保障。3、在防雷線夾中加入防雷引流線的使用,可大大降低導(dǎo)線雷擊斷線率。
三、架空線路防雷措施
(一)裸導(dǎo)線架空線路配置。1、每間隔5基電桿設(shè)置1組線路避雷器。2、線路避雷器間隔不超過300m,每個耐張段內(nèi)最少配置1組線路避雷器。3、變電站出線線路段4基電桿內(nèi)如沒有設(shè)備的,設(shè)置1組線路避雷器。4、在山頂?shù)母呶浑姉U塔或迎風(fēng)坡,線路檔距較長的,每間隔一基桿塔設(shè)置1組避雷器。5、對于聯(lián)絡(luò)線路,在架空線路聯(lián)絡(luò)點的斷路器兩側(cè)各設(shè)置1組避雷器。6、每個臺區(qū)在跌落式熔斷器與變壓器之間設(shè)置高壓避雷器1組;臺區(qū)桿塔前后4個檔距(或超過200m)仍然沒有第二個臺區(qū)的,必須在臺區(qū)的第一基桿塔處設(shè)置防雷線夾或者過電壓保護(hù)器1組。
(二)絕緣導(dǎo)線架空線路配置。1、每隔10基電桿設(shè)置1組線路避雷器。2、每2基電桿配置1組防雷線夾。3、變電站出線線路段5基電桿內(nèi)如沒有設(shè)備的,設(shè)置1組線路避雷器。
(三)地網(wǎng)設(shè)置要求。1、對各類需接地的設(shè)備、裝置其接地網(wǎng)電阻值必須滿足相關(guān)規(guī)程、規(guī)范要求。2、定期對接地網(wǎng)的接地電阻值進(jìn)行監(jiān)測,確保不因接地電阻過高造成反擊。
四、結(jié)語
總之,架空輸電線路的防雷保護(hù)屬于一項系統(tǒng)工程,在工程設(shè)計階段就應(yīng)仔細(xì)分析,充分考慮本地實際情況,引入切實可行的防雷方案,選用高可靠性的防雷設(shè)備,同時在架設(shè)輸電線路時,也應(yīng)重視裝設(shè)一些防雷保護(hù)措施,只有這樣全方位防雷,才能更好保護(hù)架空輸電線路,使其免受雷電損壞,才能提高電力系統(tǒng)供電的連續(xù)性、可靠性。
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