10kV架空绝缘导线防雷措施浅析
本文主要分析造成10kV绝缘导线雷击断电的原理;国内外主要所采用的防止雷击断电的主要措施及各种方法的优劣;通过工频放电实验,工频耐压实验,雷电冲击放电试验、检验一种防止10kV架空绝缘导线雷击断线的过电压保护器,该保护器能固定来电冲击放电的途径,疏导转移工频电弧弧根,能够起到保护绝缘导线免于雷击断线的作用。
标签:绝缘导线防雷过电压保护器雷击断线
0引言
为了减少树木、鸟类以及积雪等外部原因等所引起的架空配电线路的故障,以此提高我国供电的可靠性,就需要我们妥善处理好雷击断线的问题,而如何妥善解决我国雷击断线的问题,保证我国架空绝缘配电网的安全运行,已经成为安全配电网系统中迫切需要解决的重要问题。
1绝缘导线雷击断线的原理
绝缘导线的雷击电线与裸导线的情况相比较存在很多的不同。在直击雷或者感应雷过电压作用就会导致裸导线引起绝缘子闪络,而持续的工频短路电流电弧的电动力的作用会沿着导线滑动,不会导致烧伤导线。我们根据上述架空绝缘导线线路雷击断线机理分析不难看出,我们防止绝缘导线线路雷击断线事故的根本方法就是及时切断雷电流所引起的工频持续流现象。
综合了国内外各种雷电过电压技术的利与弊,我公司采用了绝缘线路防雷过电压保护器。该保护器具有保护性能优越,安装方便,免维护,性能可靠等特点。该产品已经在我公司挂网运行并效果显著。
2防雷过电压保护器的主要性能及结构特点
2.1防雷过电压保护器的主要技术性能
①上电极与导线紧密接触,间隙距离23mm,在标准大气压下工频干闪络电压值不小于38kV。
②上电极与导线紧密接触,间隙距离23mm,在标准大气压下耐受工频电压值不小于35kV。
③雷电冲击电压大于75kV,间隙开始放电,正负放电路径均在保护器两个间隙球上。
2.2防雷过电压保护器的结构特点
绝缘线路防雷过电压保护器由氧化锌限流元件、限流元件引流球、导线引流球、标准串联间隙、连接支柱板(高低可调)、标准引流球间隙工具几部分共同组成,见图1保护器限流元件本体的顶端固定有限流元件引流球,底端固定在连接支柱板一端,连接支柱板另一端固定在绝缘子下端并和线路横担连接起来,另在导线上固定一个导线引流球。限流元件引流球和导线引流球之间形成一个标准串联间隙,达到避雷目的,用标准引流球间隙工具来确定距离,安装完成后取下标准引流球间隙工具。
当线路受到雷击过电压,感应过电压尚未达到绝缘子闪络时,导线引流球和保护器限流元件引流球间隙开始放电,之后将雷电流导向氧化锌限流元件,雷电流经氧化锌限流元件释放,而工频续流则被氧化锌限流元件截断,达到“避雷”的目的。
2.3检验条件:在标准大气压101.7kPa,干球温度16.0毅C,湿球温度温度9.0毅C。绝缘子使用p20型号,绝缘子固定在实验台上,绝缘导线采用185mm2,绝缘厚度2.5mm,间隙距离23mm。
检验设备:
检验依据:DL/T815-2002《交流输电线路用复合外套金属氧化物避雷器》“10kV架空线路防雷过电压保护器技术条件”。
实验布置图(图2)。①工频放电电压实验
该实验的目的是检验工频干闪络电压值不小于38kV。放电路径固定在两个间隙球上。
实验分3次对导线端施加闪络电压,均超过38kV,间隙球之间正常放电,放电路径均在两个间隙球上。实验数据见表一:
②工频电压耐受实验
该实验目的是检测在现有实验条件下,保护器耐受工频电压值不小于35kV时间不低于1min。
实验分3次对导线端施加干耐受电压(1min),电压值均大于35kV,保护器均没有放电动作,达到设计要求。
实验数据见表二:
③雷电冲击放电实验
该实验目的是检测对导线施加大于75kV的雷电冲击电压时,防雷保护器间隙能正常引弧放电,并且放电路径固定在两个间隙球上。
實验分5次对导线施加雷电冲击电压,雷电冲击电压超过72kV时间隙均正常放电,并且路径均在两个间隙球上。实验数据见表三。
3结论
实验检验证明防雷过电压保护器能有效的防止10kV绝缘导线雷击断线,当雷击发生时,过电压保护器能把工频燃烧弧从导线上转移到保护器上,并把放电路径固定在两个间隙球上。
线路绝缘子防雷过电压保护器在线路正常的运行下,因为有串联球间隙的隔离,不承受持续工频续流,这样不容易老化,并且提高使用寿命,有利于电力系统的安全运行。
在正常设计线路上,我们有足够的耐受操作过电压的能力,间隙大小可选择避免操作过电压作用的动作,这样可以大大减轻负载试验的压力,不会导致限流元件承受不了而损坏,引起短路接地,导致绝缘导线断线、绝缘子闪络。
参考文献:
[1]曾海涛,郇嘉嘉,黄少先.高要配电网10kV大企线路的防雷保护[J].机电工程技术,2008(06).
[2]陈维江,等.10kV架空绝缘导线防雷击断线用防弧金具的试验研究[J].电网技术,2002(9).
[3]陈维江,沈海滨,陈秀娟,颜湘莲,尹彬.10kV配电网架空绝缘导线雷击断线防护[J].电网技术,2007(22).
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