浅析线路型避雷器在输电线路防雷中的应用
【摘要】介绍线路型避雷器防雷的原理,将线路避雷器安装在输电线路的易击段,可以提高线路的耐雷水平,对现有我局挂网的35kV线路避雷器进行了跟踪统计,对线路避雷器的防雷效果进行分析评估。
【关键词】输电线路;杆塔;线路避雷器;雷击跳闸
前言
宁德地区地处洞宫山脉南麓,鹫峰山脉东侧,东面濒临太平洋,中北和中南部又有呈北东—南西、西北—东南走向的太姥山和天湖山两条山脉,构成沿海多山地形。区内地貌虽以山地丘陵为主,其间杂有山间盆地,但山岭起伏,地表深切,高差悬殊。以宁德市为例,市区西侧相距仅一公里的高山如平地突兀,高达1000米的山峰如一座直立险峻的高墙挡在西面。类似的地貌因素给当地的防雷措施的实施增加了很大难度,或造成屏蔽失效,或因土壤因素造成耐雷水平低下,耐雷水平不足等问题。
一、线路避雷器防雷的基本原理
雷击杆塔时,一部分雷电流通过避雷线流到相临杆塔,另一部分雷电流经杆塔流入大地,杆塔接地电阻呈暂态电阻特性,一般用冲击接地电阻来表征。
雷击杆塔时塔顶电位迅速提高,其电位值为
当塔顶电位Ut与导线上的感应电位U1的差值超过绝缘子串50%的放电电压时,将发生由塔顶至导线的闪络。即Ut-U1>U50,如果考虑线路工频电压幅值Um的影响,则为Ut-U1+Um>U50。因此,线路的耐雷水平与3个重要因素有关,即线路绝缘子的50%放电电压、雷电流强度和塔体的冲击接地电阻。一般来说,线路的50%放电电压是一定的,雷电流强度与地理位置和大气条件相关,不加装线路避雷器时,提高输电线路耐雷水平往往是采用降低塔体的接地电阻或提高绝缘水平等办法解决 。
加装避雷器以后,当输电线路遭受雷击时,雷电流的分流将发生变化,一部分雷电流从避雷线传入相临杆塔,一部分经塔体入地,当雷电流超过一定值后,避雷器动作加入分流。大部分的雷电流从避雷器流入导线,传播到相临杆塔。雷电流在流经避雷线和导线时,由于导线间的电磁感应作用,将分别在导线和避雷线上产生耦合分量。因为避雷器的分流远远大于从避雷线中分流的雷电流,这种分流的耦合作用将使导线电位提高,使导线和塔顶之间的电位差小于绝缘子串的闪络电压,绝缘子不会发生闪络,因此,线路避雷器具有很好的钳电位作用。
以往输电线路防雷主要采用降低塔体接地电阻的方法,在平原地带相对较容易,对于山区杆塔,则往往在4个塔脚部位采用较长的辐射地线或打深井加降阻
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