10kV架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線的防護(hù)措施

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(shù)枝 鳥(niǎo)類等外物引起架空裸線的故障 減小停 電時(shí)間 提高供電可靠性 佛山電力局從 1999 年開(kāi)始使用 10kv 架空絕緣導(dǎo)線 從運(yùn)行情況看 確實(shí)達(dá)到了預(yù)期的效果 但是 也帶來(lái)了一些新的技術(shù)問(wèn)題 主要是雷擊斷線問(wèn)題十分 突出 在已架設(shè)的 20 條架空絕緣線路中 在兩年時(shí)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(yùn)行 必須妥善解決雷擊斷線問(wèn)題 一 架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線的機(jī)理一 架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線的機(jī)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(guò)電壓作用于裸導(dǎo)線引起絕緣子閃 絡(luò)時(shí) 接續(xù)的工頻短路電流電弧在電動(dòng)力的作用下沿著導(dǎo)線向 背離電源方向移動(dòng) 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(dòng)作 切斷電弧 對(duì)于架空絕緣導(dǎo)線 在雷擊過(guò)電 壓閃絡(luò)時(shí) 瞬間電弧的電流很大但時(shí)間很短 僅在架空絕緣導(dǎo) 線絕緣層上形成擊穿孔 不會(huì)燒斷導(dǎo)線 但是 當(dāng)雷電過(guò)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(huì)引起數(shù)千安培工頻續(xù)流 電弧能量 將驟增 此時(shí) 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(diǎn)而在斷路器動(dòng)作之前燒 斷導(dǎo)線 由此可見(jiàn) 雷擊過(guò)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(guò)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(guò)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(jí)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(huì)發(fā)生工頻續(xù)流燒斷絕緣導(dǎo)線 而且根據(jù)統(tǒng)計(jì) 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(guò)電壓故障是感應(yīng)過(guò)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(lái)已廣泛應(yīng) 用于電氣設(shè)備過(guò)電壓保護(hù) 氧化鋅避雷器可以限制感應(yīng)過(guò)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(jià)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(guò)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(huì)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(diǎn)處 產(chǎn)生積聚水份并發(fā)生電 化腐蝕 運(yùn)行至六 七年后會(huì)發(fā)生腐 蝕斷線事故 2 氧化鋅避雷器在使用時(shí) 長(zhǎng)期承受工頻電壓的 作用 一旦氧化鋅避雷器意外損壞 將會(huì)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(guò)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(jiǎn)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(guò)電壓保護(hù)器線路過(guò)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(guò)電壓閃絡(luò)后引起的工頻續(xù)流流過(guò)線路過(guò)電壓保護(hù)器西 藏電力工業(yè)將超前發(fā)展時(shí) 非線性電阻限流元件 氧化鋅閥片 利 用其電壓高時(shí)阻值低 電壓低時(shí)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(guò)零前有相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間 電流幅值較小 同時(shí) 限流元件的殘壓削減放電電壓 截?cái)喙?頻續(xù)流使電弧瞬間熄滅 此時(shí) 串聯(lián)間隙起隔離作用 保護(hù)限 流元件耐受較高的過(guò)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(guò)電壓作用下才閃絡(luò) 工 頻續(xù)流會(huì)因合成絕緣子的放電爬距大而無(wú)法建弧而熄滅 但合 成絕緣子價(jià)格比較貴 經(jīng)多次閃絡(luò)后將會(huì)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?cái)?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(wèn)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(cuò)的選擇 防弧金具是中國(guó)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(zhǎng) 存在絕緣 密封缺陷 線路過(guò)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(kāi)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