10kV架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線的防護(hù)措施VIP

10kv10kv 架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線的防護(hù)架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線的防護(hù) 措施措施 為了減少樹枝 鳥類等外物引起架空裸線的故障 減小停 電時間 提高供電可靠性 佛山電力局從 1999 年開始使用 10kv 架空絕緣導(dǎo)線 從運行情況看 確實達(dá)到了預(yù)期的效果 但是 也帶來了一些新的技術(shù)問題 主要是雷擊斷線問題十分 突出 在已架設(shè)的 20 條架空絕緣線路中 在兩年時間內(nèi)已有 7 條線路受到雷擊而斷線 因此 為確保架空絕緣配電網(wǎng)的安全 運行 必須妥善解決雷擊斷線問題 一 架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線的機理一 架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線的機理 架空絕緣導(dǎo)線的雷擊耐受特性與架空裸導(dǎo)線的物理特性明 顯不同 當(dāng)直擊雷或感應(yīng)雷過電壓作用于裸導(dǎo)線引起絕緣子閃 絡(luò)時 接續(xù)的工頻短路電流電弧在電動力的作用下沿著導(dǎo)線向 背離電源方向移動 并在工頻續(xù)流燒斷導(dǎo)線或損壞絕緣子之前 引起斷路器動作 切斷電弧 對于架空絕緣導(dǎo)線 在雷擊過電 壓閃絡(luò)時 瞬間電弧的電流很大但時間很短 僅在架空絕緣導(dǎo) 線絕緣層上形成擊穿孔 不會燒斷導(dǎo)線 但是 當(dāng)雷電過電壓 閃絡(luò) 特別是在兩相或三相 不一定是在同一桿 塔上 之間閃絡(luò) 而形成金屬性短路通道 會引起數(shù)千安培工頻續(xù)流 電弧能量 將驟增 此時 由于架空絕緣導(dǎo)線絕緣層阻礙電弧在其表面滑 移 高溫弧根被固定在絕緣層的擊穿點而在斷路器動作之前燒 斷導(dǎo)線 由此可見 雷擊過電壓引起工頻續(xù)流是導(dǎo)致架空絕緣 導(dǎo)線雷擊斷線的主要原因 二 防范措施二 防范措施 1 安裝架空地線架空地線的作用 主要是將幅值很大的雷 電過電壓轉(zhuǎn)化為電流 經(jīng)很低的桿塔接地電阻排泄出去 從而 大幅度降低雷電過電壓 使導(dǎo)線得到保護(hù) 這在絕緣水平很高 的 110kv 及以上電壓等級送電線路是作為防雷的主要措施 10kv 配電網(wǎng)絕緣水平較低 雷擊架空地線后極容易造成反擊閃 絡(luò) 仍然會發(fā)生工頻續(xù)流燒斷絕緣導(dǎo)線 而且根據(jù)統(tǒng)計 配電 線路遭受直接雷擊或繞擊的概率很小 約占雷害事故的 20 配電線路上 80 的雷電過電壓故障是感應(yīng)過電壓 因此 架空 地線只能在直擊雷頻繁的區(qū)域使用 2 安裝氧化鋅避雷器隨著氧化鋅閥片技術(shù)性能的提高 氧 化鋅避雷器的優(yōu)良保護(hù)性能已被人們所接受 近年來已廣泛應(yīng) 用于電氣設(shè)備過電壓保護(hù) 氧化鋅避雷器可以限制感應(yīng)過電壓 幅值 在雷擊閃絡(luò)后吸收放電能量 阻止工頻續(xù)流起弧 達(dá)到 保護(hù)導(dǎo)線的目的 氧化鋅避雷器價格比較高 因此要研究每隔 多少距離安裝一組 既要安裝得最小又能夠保護(hù)全線 氧化鋅 避雷器的保護(hù)范圍與雷電特性 氧化鋅避雷器參數(shù) 氧化鋅避 雷器接地裝置的接地電阻數(shù)值和線路絕緣水平有關(guān) 而其中的 雷電特性目前還缺乏數(shù)據(jù) 只能加以假定 以佛山市區(qū)為例 配電線路的感應(yīng)過電壓幅值為 200 300kv 峰值 波頭為 2 s 線路采用 p 15t 針式絕緣子 防雷接地電阻為 10 歐姆 建議 每隔 200 300 米安裝一組氧化鋅避雷器 但安裝氧化鋅避雷器 亦有不足之處 1 破壞架空絕緣導(dǎo)線的主絕緣 可能會因密封 不良而引起架空絕緣導(dǎo)線線芯進(jìn)水 容易在線路弧垂最低點處 產(chǎn)生積聚水份并發(fā)生電 化腐蝕 運行至六 七年后會發(fā)生腐 蝕斷線事故 2 氧化鋅避雷器在使用時 長期承受工頻電壓的 作用 一旦氧化鋅避雷器意外損壞 將會造成系統(tǒng)死接地的故 障 3 安裝防弧金具在距離絕緣子中心 150 200mm 的范圍內(nèi) 負(fù)荷側(cè) 剝離一小段絕緣導(dǎo)線的絕緣層 安裝上防弧金具 可使 雷電過電壓均在防弧金具與絕緣子鋼腳之間定位閃絡(luò) 接續(xù)的 工頻短路電流電弧的弧根固定在防弧金具上燃燒 從而保護(hù)導(dǎo) 線免于燒傷 該方式操作簡便 投資少 能防止雷擊斷線 但 需剝離絕緣層 存在局部導(dǎo)體裸露 并且在雷擊后必須要更換 燒傷的防弧金具 4 安裝線路過電壓保護(hù)器線路過電壓保護(hù)器是由非線性電 阻限流元件 氧化鋅閥片 及串聯(lián)放電間隙 不銹鋼引流環(huán) 組成 在雷電過電壓閃絡(luò)后引起的工頻續(xù)流流過線路過電壓保護(hù)器西 藏電力工業(yè)將超前發(fā)展時 非線性電阻限流元件 氧化鋅閥片 利 用其電壓高時阻值低 電壓低時阻值高的特性 將正弦波形的 工頻續(xù)流轉(zhuǎn)變成尖頂波 尖頂波電流在過零前有相當(dāng)長的時間 電流幅值較小 同時 限流元件的殘壓削減放電電壓 截斷工 頻續(xù)流使電弧瞬間熄滅 此時 串聯(lián)間隙起隔離作用 保護(hù)限 流元件耐受較高的過電壓而不損壞 有效地阻止架空絕緣導(dǎo)線 發(fā)生雷擊斷線事故 這種方式成本比安裝氧化鋅避雷器稍低 而且與絕緣子并聯(lián)安裝 不損壞絕緣導(dǎo)線的主絕緣層 基本上 免維護(hù) 5 安裝合成絕緣子采用合成絕緣子 提高了線路的沖擊耐 壓水平 確保只在特別高的雷電感應(yīng)過電壓作用下才閃絡(luò) 工 頻續(xù)流會因合成絕緣子的放電爬距大而無法建弧而熄滅 但合 成絕緣子價格比較貴 經(jīng)多次閃絡(luò)后將會損傷 適用于新建線 路 三 結(jié)論三 結(jié)論 絕緣導(dǎo)線雷擊必斷 這是其特性所然 在架設(shè)架空絕緣導(dǎo) 線的地方 應(yīng)重視雷擊斷線問題 在直擊雷頻繁的區(qū)域 可以 架設(shè)架空地線 以減少直擊雷的危害 如有可靠的密封防潮措 施 采用氧化鋅避雷器也是不錯的選擇 防弧金具是中國電力 科學(xué)研究院和北京供電局聯(lián)合研制 能防止雷擊斷線 但導(dǎo)體 裸露較長 存在絕緣 密封缺陷 線路過電壓保護(hù)器是武漢雷 泰電力技術(shù)有限公司與上海市東供電局聯(lián)合研制開發(fā)的新產(chǎn)品 防雷效果好 不破壞線路絕緣 免維護(hù) 值得推廣 合成絕緣 子外形美觀 可以防止雷擊 維護(hù)工作量小 適合