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关于架空绝缘导线雷电过电压与防雷的综全措施,这些你必须知道!

所属分类:行业新闻    发布时间: 2019-09-29    作者:admin
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        由于架空线路有着绝缘水平低且分布广的特点,其设计方面存在的不足使其在承受感应雷及直击雷的作用时比较困难。一般情况下配电线路的感应雷点到八成以上,其放电电流不会超过1KA,而感应过电压的幅值则可达到200kV~300kV的范围。这种过高的过电压幅值对于架空线路而言比较难以承受。由此可见,架空线路绝缘闪络及导线断线的主要原因就是雷击感应过电压。本文就针对陕西架空线雷电过早压及相关的防雷措施展开讨论。 
       在雷击绝缘导线及雷击裸导线的过程中,二者的电弧发展呈现出明显不同的特点,当雷电流过电压作用于裸导线时会造成绝缘子的闪络,加上电动力的作用,连续的工频短路电流会受到电磁力的作用而沿着导线向着与电源方向相反的方向移动,直至保护将电弧切断为止。电弧的弧根会固定于导线中进行运动,弧腹会随着弧根直接向前运动,在热应力的作用下会向空中飘浮。按照电弧的温度分布特点,弧根的温度越高其烧损导体的程度就越严重;如果弧腹的温度比较低,则不会对导体产生损害。由于弧根是沿着导线进行运动的,因此对于导线的影响较小,而造成导线断线的可能性就更小。
       当架空绝缘导线受到直击雷或者感应雷的过电压作用时,如果雷电过电压的幅值高到一定程度,会将导线的绝缘层及绝缘子同时击穿,并发生闪络。瞬间电弧的电流会很大,但是时间相对较短,被击穿的导线绝缘层会呈现出针孔状,导线不会受到太大影响。但是当雷电过电压闪络,尤其是在两相或者三相之间闪络时,其所形成的金属性短路通道会导致数千安的工频续流,从而使得电弧能量急剧上升。在这种情况下,因为架空绝缘导线的绝缘层会对电弧的滑移产生一定的阻碍作用,高温弧根固定于绝缘层,击穿点会引起弧根的燃烧,即使把继电器跳闸的时间调至.小值,导线也会在断路器动作前被上千安的短路电流烧断,从而造成绝缘导线雷击断线。
       当雷击点与线路相距一定范围内会直接击中植塔或者线路,但是如果配电网附近设置有屏蔽或者较高的建筑物,则会受直击雷损害的概率就非常小。在配电线路中,雷击灾害中约两成是直击雷,主要集中在郊外或者高层建筑无法屏蔽的区域;而这其中有一半以上的直击雷电流大于20kA,而八成以上是感应雷,并且其中九成的感应雷电流不超出1kA。由此可见,架空绝缘线路的防雷重点要放在感应雷的预防方面。
       雷击线路附近时,架空线路中的三相导线会产生感应过电压。因为主放电均会有一个发展过程,所以会造成导线中的感应电荷无法被瞬间释放,而是慢慢释放的过程。雷电感应过电压的幅值和雷电主放电流的幅值以及导线与地面的高度距离成正比关系,和雷击地面点至导线的距离则成反比关系。
架空避雷线的主要作用是把幅值较大的雷电过电压转换为电流,再经过很低的杆塔接地电阻将其排泄出,使得雷电过电压得以大幅降低,从而保护导线不受损害。在绝缘水平较高的送电线路中,比如110kV或者以上是.主要的防雷措施。对于绝缘水平较低于配电网,在雷击架空地线后会导致反击闪络,也会出现工频续流烧断绝缘导线的问题。
       对于辐射型的线路而言,可以由绝缘子轴线开始,把导线的绝缘层向着负荷一侧的方向剥离100mm~150mm,并在剥离段负荷侧端部设置一个铝合金线夹,该线夹的结构相对比较厚重,如果雷击造成绝缘子闪络,工频续流电弧受到电动力的作用,会沿着被剥离的导线快速的向着防弧线夹方向移动,并且弧根会被固定在防弧线夹上进行燃烧。对于环网线路而言,把绝缘子两侧导线绝缘层同样分别剥离100mm~150mm,在剥离段的两侧端部都要设置防弧线夹,当雷击造成绝缘子闪络时,工频续流电弧受到电动力的作和,会向着剥离导线与电源方向背离的方向即防弧线夹处快速移动,并且弧根固定在防弧夹上进行燃烧。这种方法操作简单,投资少,防雷击断线比较有效,不过会将绝缘层破坏掉,而且受到雷击后要将防弧金具进行及时的更换。
       现在各个地方在架空绝缘线路中,.常用的方法就是在线路中设置避雷器,以防护雷击过电压。避雷器的主要作用是对由输配电线路传所传送的雷电过电压进行限制,或者限制由于操作不当造成的内部过电压电气设备。其实质属于放电器,与被保护设备并联在附近的线路上。如果电压高出避雷器的启动电压,则避雷器就会马上放电,对过电压进行限制,对其它的电气设备进行保护避免其免遭损伤。避雷器可以对感应过电压进行限制,并吸收雷电的放电能量,从而保护导线不受损害。相关的研究结果可以证明,避雷器的设置密度越大,其对雷电感应过电压限制的水平就越高。因此如果要将配电线路的雷电事故进一步消除,尽可能每根基杆塔的各个相均要设置避雷器。不过这种作法存在投资成本高且工程复杂等问题。可以借鉴国外的先进经验,在配电线路中间隔200m~300m安装一组复合外套避雷器。
架空绝缘导线





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