线路防雷
2024年光缆线路的避雷防护(3篇)
2024年光缆线路的避雷防护引言:随着信息技术的迅速发展,光缆线路已成为了现代通信网络的重要组成部分。
然而,在光缆线路的建设、维护和使用过程中,雷击事故时有发生,给通信网络的正常运行带来了威胁。
为了确保光缆线路的稳定运营,保障人们对通信服务的需求,本文将从光缆线路遭遇雷击的原因和危害出发,总结近年来的避雷防护技术并展望2024年光缆线路的避雷防护技术发展趋势。
第一部分:光缆线路遭遇雷击的原因和危害1. 光缆线路遭遇雷击的原因(1)天气因素:雷雨天气是光缆线路遭遇雷击的主要原因之一。
当雷电与云地电荷分布不等时,就会产生强烈的雷电放电现象。
(2)地质因素:地形起伏、地表植被覆盖、岩石矿物成分等都会对雷电的引发和传播产生影响,增加了光缆线路遭遇雷击的几率。
(3)光缆线路设计和施工问题:光缆线路的设计和施工是否合理也会直接影响光缆线路遭遇雷击的风险。
2. 光缆线路遭遇雷击的危害(1)设备损坏:雷电的强大能量会瞬间破坏光缆线路上的光纤和设备,导致通信中断和数据丢失。
(2)通信服务中断:光缆线路遭遇雷击会导致通信服务中断,给通信运营商带来经济损失,并严重影响人们的日常生活和工作。
(3)人身伤害:雷电放电会产生强大的电流和电场,如果人们在雷击瞬间接触带电物体,可能会给人身安全带来严重威胁。
第二部分:近年来的光缆线路避雷防护技术总结1. 避雷针技术:利用避雷针的导电原理,将雷电引入大地,保护光缆线路不受雷击。
避雷针的高度、布置位置和数量是影响其效果的重要因素。
2. 避雷器技术:通过安装避雷器,将雷击电流引入地下,减少对光缆线路的冲击。
避雷器通常安装在光缆线路周边的电源设备上,起到分流和吸收雷电能量的作用。
3. 天线遥测监测技术:通过安装天线和远程监测装置,实时监测雷电活动和强度变化,及时预警和采取措施,减少光缆线路被雷击的概率和危害程度。
4. 外护层改进技术:光缆线路的外护层材料和结构的改进也能有效提高其抗雷击能力。
输电线路防雷技术基础知识讲解
此时雷电流 iL=αt =αL/Vb 间隙S承受的最大电压:
Us
UA
kUA
L b
Z0Zb 2Z0 Zb
(1 K)
感应过电压与下列因素有关:
①雷电波陡度;②档距长度;③耦合系数.
S最短间隙距离从Us的50%击穿电压得到。
Zb/2
A
Z0
❖ U50% 750SkV
❖ S (1 k) Z0Zs
750vs 2Z0 Zs
输电线路防雷技术 基础知识讲解
雷击输电线路的方式
大气过电压:
直击雷过电压:① 、②、 ③
感应雷过电压:④、②、①
其中④只对35KV以下线路有 危害
大气过电压带来的后果: 发生短路接地故障 雷电波侵入变电所,破坏设 备绝缘,造成停电事故 衡量线路防雷性能的优劣:
耐雷水平:线路遭受雷击 所能耐受不至于引起闪络 的最大雷电流(kA) 雷击跳闸率:每100km 线路每年因雷击引起的跳 闸次数
= Utd – KUtd + αhd(1-k) =(Utd +αhd) (1-K)
=[βIL(Rch+Lgt/2.6) + IL hd /2.6](1-K) =IL[β(Rch+Lgt/2.6) + hd /2.6](1-K)
4、线路绝缘子耐雷水平
当作用在线路绝缘子上的电压Uj>绝缘子串冲击闪络电压Uj50% 绝缘子将发生闪络,由于塔顶电位高于导线电位,闪络将从杆塔向 导线发展,故称为反击。 耐雷水平: 雷击杆塔时绝缘子串上承受最大雷电冲击电压所对应的雷电流:
架空线路遭雷击原因及防雷措施
架空线路遭雷击原因及防雷措施架空线路遭雷击的原因主要包括以下几个方面:1. 天气条件:雷击通常发生在雷暴天气中,具有较高的雷暴和闪电频率。
这种天气条件下,雷电活动较为频繁,增加了架空线路遭雷击的可能性。
2. 线路高度:架空线路一般处于较高的位置,容易成为雷击的目标。
由于架空线路一般处于地面以上几米至十几米的高度,正好处于雷击发生的范围之内,因此更容易受到雷击。
3. 线路走向:架空线路通常呈线性分布,较长的线路更容易遭到雷击。
较长的线路增大了受雷击的概率,因为雷电所产生的电磁波会在一定范围内传播,而较长的线路更容易成为电磁波的目标。
4. 架空线路金属材质:架空线路一般由金属材质制成,比如铝合金等。
金属材质具有良好的导电性能,容易将雷击电流导向地面,从而减少线路遭到雷击的概率。
5. 线路绝缘性能:架空线路的绝缘性能对遭雷击起着关键的作用。
如果线路的绝缘性能较差,就容易形成电弧,进而导致线路发生击穿,从而造成雷击事故。
为了防止架空线路遭雷击,可以采取以下一些防雷措施:1. 架设避雷针:在架空线路附近的高空地段,可以设置避雷针来吸引雷电,减小对线路的影响。
避雷针可以通过导线或者金属尖端与大地连接,并且应安装在距离线路较近和较高的地方。
2. 提高线路绝缘性能:应选择具有良好绝缘性能的材料进行线路绝缘处理,比如使用绝缘塑料或者涂覆绝缘漆等。
要定期对线路进行绝缘检查,以确保绝缘性能正常。
3. 设置避雷器:避雷器可以将雷电能量引导到地面,起到隔离和保护线路的作用。
在架空线路附近安装合适的避雷器,可以有效降低线路遭到雷击的概率。
4. 加强接地措施:对于架空线路来说,良好的接地系统可以将雷击电流迅速引入地面,保护线路不受雷击的影响。
要定期检查和维护接地装置,确保其电阻足够小,接地效果良好。
5. 增加支架数目:在较长的线路中增加支架的数量,可以减小线路的长度,减少受雷击的概率。
增加支架还可以增加线路的稳定性和强度,提高线路的抗雷击能力。
输电线路防雷措施
输电线路防雷措施随着电力工业的发展,输电线路的建设越来越普及,但雷击事故也时有发生,给人们的生活和生产带来了很大的困扰。
为了保障输电线路的安全运行,我们必须采取一系列的防雷措施。
要合理选择输电线路的走向。
在选择线路走向时,应尽量避免穿越雷区或高雷电活动区域,减少雷击的风险。
同时,还要考虑地形地貌等因素,选择相对安全的地带进行线路布置。
要加强对输电线路的绝缘保护。
绝缘设备是防止雷电进入输电线路的重要设备,其作用是将雷电击中的线路与地之间的电压差保持在安全范围内,防止电流过大而损坏设备。
因此,必须保证绝缘设备的可靠性和完整性,定期进行绝缘检测和维护工作,及时发现并解决绝缘故障。
要安装合适的避雷装置。
避雷装置是防止输电线路被雷电击中的主要手段,可分为直接避雷和间接避雷两种方式。
直接避雷是指通过在输电线路上安装避雷针等设施,将雷电直接引入地下,从而保护线路不被雷电击中。
间接避雷是通过在输电线路附近的高处安装避雷网,将雷电引入地下,进而保护线路的安全。
在选择避雷装置时,要根据具体情况进行合理选择,并定期检查和维护,确保其正常运行。
还要加强对输电线路周边环境的治理。
由于雷电是自然现象,难以完全避免,因此在输电线路周边的环境治理工作至关重要。
首先,要及时清理线路周围的树木、电线杆等高大物体,减少雷电击中的机会。
其次,要加强对输电线路周边的排水工作,避免因积水而导致雷电击中线路。
同时,还要加强对线路周边的绿化工作,增加植被覆盖,形成自然的避雷屏障,减少雷电的侵害。
要加强对输电线路的监测和预警。
建立完善的监测系统,及时掌握输电线路的工作状态和周围环境的变化,发现线路故障和雷电风险,采取及时措施进行处理。
同时,要加强预警工作,利用现代科技手段,提前预测雷电的发生,及时发布预警信息,引导人们做好防护措施,降低雷电事故的发生率。
输电线路防雷措施是保障电力传输安全的重要环节。
通过合理选择线路走向、加强绝缘保护、安装避雷装置、治理线路周边环境以及加强监测和预警工作,可以有效降低雷击风险,保障输电线路的安全运行。
输电线路的防雷措施
输电线路的防雷措施输电线路防雷设计的目的是提高线路的防雷性能,降低线路的雷击跳闸率。
在确定线路防雷的方式时,应综合考虑系统的运行方式、线路电压等级和重要程度、线路经过地区雷电活动的强弱、地形地貌特点、土壤电阻率等自然条件,并参考当地原有线路的运行阅历,经过技术经济比较,实行合理的爱护措施。
除架设避雷线措施之外,还应留意做好以下几项措施。
1.接地装置的处理(1)高压输电线路耐雷水平随杆塔接地电阻的增加而降低。
电压等级越高,降低杆塔接地电阻的作用将变得更加重要。
对土壤电阻率较高地区,应选择更换接地网形式和置换土壤的方法,达到降阻。
在雷击多发区域,主网线路杆塔接地电阻应保证小于10Ω,山区也应小于15Ω。
在雷雨季节前,对雷击多发区域线路应按规程要求的方法,进行杆塔接地电阻测量。
(2)接地装置埋深,要求大干0.6 m,采纳增大截面的接地引下线,引下线(热镀锌)表面要进行防腐处理。
严格根据规程执行接地装置的开挖检查制度。
重点检查接地装置的埋深、接头和截面的测量,对不合格的准时进行处理。
(3)降低杆塔接地电阻,还需要确保架空地线、接地引下线、地网相互之间的良好连接。
2.减小外边相避雷线的爱护角或者采纳负角爱护在以往进行防雷设计时,只要求遵照规程规定满意杆塔避雷线爱护角的要求就行了,忽视了山坡对防雷爱护角的影响,则造成了杆塔防雷爱护角不能满意防雷设计的实际要求,增加了线路闪络次数,影响了电网平安运行。
针对山区运行线路简单受绕击的状况,建议采纳有效屏蔽角公式计算校验杆塔有效爱护角,以便设计时针对爱护角偏大状况实行相应措施削减雷电绕击概率。
3.加强绝缘和采纳不平衡绝缘方式在雷电活动剧烈地段、大跨越高杆塔及进线段,应增加绝缘子片数。
由于这些地方落雷机会较多,塔顶电位高,感应过电压大,受绕击的概率也较大,通过适当增加绝缘子片数,增大导线和避雷线间的距离,达到加强绝缘的目的。
规程规定:全超群过40m的有地线杆塔,每增高10m应增加一片绝缘子。
线路防雷四原则和具体措施
线路防雷四原则和具体措施
线路防雷的四原则如下:
1. 保护导线不受或少受雷直击。
2. 雷击塔顶或避雷线时不使或少使绝缘发生闪络。
3. 当绝缘发生冲击闪络时,尽量减小由冲击闪络转变为稳定电力电弧的概率,从而减少雷击跳闸率次数。
4. 即使跳闸也不中断电力的供应。
具体措施如下:
1. 合理选择输电线路路径,避开易遭受雷击的地段,如雷暴走廊、潮湿盆地、土壤电阻率突变地带等。
2. 降低杆塔接地电阻、提高耦合系数、减小分流系数、加强高压输电线路绝缘等,以提高高压输电线路的耐雷水平。
3. 根据地区的地貌、地形、地质以及土壤状况与接地电阻的合理水平,找出可能存在薄弱环节或缺陷,因地制宜地采取措施。
请注意,上述措施并不能保证线路完全不受雷击,雷电活动具有复杂性和随机性,因此应综合考虑各种因素,采取多种措施,以最大程度地减少雷击对线路的危害。
低压配电线路的防雷技术(三篇)
低压配电线路的防雷技术为了防止雷电过电压在电气设备的端子之间产生火花放电,文章提出了降低雷电过电压的措施,以及能限制和断开续电流等措施。
1、电力线路发生雷电过电压的频率在非常广地区的低压配电网络上发生雷电过电压受到该地区的地形、气象条件雷雨日数、雷云的移动路径、雷击电流峰值的颁高低压配电线路的架设密度和对地雷击密度等的影响。
在这些因素中,对在低压配电线路上发生雷电过电压峰值的频率颁发问的清楚统计是重要的。
根据观测结果,计算出低压配电线路上发生的概率值。
在研究耐雷设计中,要有最基本的雷电过电压的频率分布曲线。
在这项观测中,从2kv以上的雷电过电压中,担心在低压配电设备的端子板或者设备内部会发生火花放电的雷电过电压假定为10kv限值,在超过10kv 以上所观测到的累计频率为10%左右,而在5kv以下所观测到的累计频率为70%左右。
还有另一个观测结果,在一个非常狭窄的面积范围内,在同样的低压配电线路上装了电涌计数器进行了187次累计观测。
将这两次观测结果的雷电过电压累积频率颁进行比较,它们各自的频率分布双对数曲线都近似于一条直线。
但是两条直线不是完全一致的。
这是因为在电涌计数器上设定的雷电过电压的下限值有区别。
2、雷电过电压的情况分析从配电线路上一直彩的防雷措施进行的研究来看,已考虑到在低压配电线路上发生雷电过电压的因素有:①直击雷(直接雷击到低压配电线路上);②感应雷(雷击到低压配电线路附近的地区时,对配电线路感应生成的感应雷);③高压侧的雷电过电压是侵入低压侧的雷电过电压的原因,由于避雷器动作使大地(接地)电位上升,从柱上变压器的高压侧过渡到低压侧的雷电过电压。
实际上,除了在低压配电线路上发生雷电过电压之外,还有雷击电流直接侵入配电线路附近的建筑物上设置的避雷针,使得大地电位上升影响到配电设备的接地系统的场合应考虑这些是产生雷电过电压的合成原因。
2.1从高压侧过渡到低压侧的雷电过电压压配电线路上发生雷电过电压各种情况进行一般的研究,将高压配电线路上的雷电过电压侵入低压配电线路上发生雷电过电压所产生的各种情况,进行一些试验性的研究。
架空线路遭雷击原因及防雷措施
架空线路遭雷击原因及防雷措施架空线路遭雷击是指在雷电天气中,架空输电线路遭到雷击而导致停电或设备损坏的现象。
雷击是一种自然灾害,如果不能有效防范和应对,将给电力系统运行带来严重影响。
了解架空线路遭雷击的原因以及采取有效的防雷措施至关重要。
我们来看一下架空线路遭雷击的原因。
架空线路遭雷击的主要原因包括以下几点:1. 雷击频率高:架空线路位于室外,暴风雨天气时容易遭受雷击。
特别是在山区、高地等地形复杂的地区,雷电活动频繁,架空线路遭雷击的概率相对较高。
2. 线路长距离:架空线路一般都是长距离输电,线路越长,遭雷击的概率也越高。
3. 雷电能量巨大:雷电能量巨大,一次雷击就能产生几十万伏特的电压。
当架空线路遭雷击时,会造成电缆或导线瞬间过压,导致设备损坏或停电。
接下来,我们谈谈如何防范架空线路遭雷击。
防雷措施主要从以下几个方面着手:1. 定期检查维护:对架空线路进行定期检查,及时发现并处理存在的隐患和故障。
包括检查线路架设是否符合要求,绝缘子是否完好,接地系统是否良好等。
2. 安装避雷设备:在架空线路附近或者线路跨越雷电频繁地区,安装避雷设备是非常必要的。
避雷设备包括避雷针、避雷带等,能够吸引雷电,并将雷电导入地下,保护线路不受雷击。
3. 提高设备耐雷能力:对于输电线路和设备,提高其耐雷能力也是防雷的重要手段。
采取合理的接地措施,增大接地电阻,减小设备对雷电的影响。
4. 增强技术监控:运用先进的技术手段,监控架空线路的状态,及时发现线路异常情况,采取相应的措施,保障线路安全稳定运行。
5. 人员培训和应急预案:加强员工的防雷知识培训,并建立完善的应急预案,一旦发生雷击事故,能够及时、有效地处置,减少事故损失。
架空线路遭雷击是一种不可避免的自然灾害,但我们可以通过科学的防雷措施和技术手段,有效降低架空线路遭雷击的风险,保障电力系统的安全稳定运行。
希望各地的电力部门和相关单位能够高度重视架空线路遭雷击问题,加强防雷意识和技术水平,共同提高架空线路的抗雷能力,确保电力系统的正常运行。
10kV配电线路防雷
10kV配电线路防雷10kV配电线路是城市和乡村电网的重要组成部分,它承担着将高压电能分配到不同的用电场所的重要任务。
而在电力系统中,防雷工作也显得尤为重要,特别是在雷电活跃的夏季,雷击给配电线路带来的损失不容忽视。
在10kV配电线路建设和维护中,防雷工作尤为重要。
10kV配电线路的防雷措施包括以下几个方面:1. 设计防雷:在设计阶段,可以采用合理的线路结构,避免穿越雷区和高危区域,减少雷击风险。
合理选址、线路架设、接地等设计工作可以有效地提高线路的防雷能力。
2. 地线设置:地线是10kV配电线路防雷的重要组成部分,它将雷电击中的电荷导入地下,减少了对线路本身和设备的影响。
合理设置地线可以有效地降低线路的雷击风险。
3. 避雷器安装:避雷器是10kV配电线路防雷的关键设备之一,通过合理设置避雷器,可以将雷击引入地线,保护线路和设备不受雷击的影响。
避雷器的选型和安装位置非常关键,需要根据具体情况进行合理的设计和安装。
4. 设备接地:10kV配电线路中的各种设备都需要接地,以确保在雷击时能够及时排除雷电,保护设备不受损坏。
合理的设备接地设计可以有效提高线路的抗雷击能力。
1. 施工中的防雷措施:在10kV配电线路的施工中,应该根据实际情况采取合理的防雷措施,避免在雷电活跃时进行高空作业和金属焊接等易受雷击的工作,确保施工人员的人身安全。
2. 定期巡检维护:10kV配电线路的防雷工作需要定期进行巡检和维护,及时发现并排除线路中的缺陷和故障,确保线路的正常运行和抗雷击能力。
3. 防雷设备的检测维护:对于避雷器、接地装置等防雷设备,需要定期进行检测和维护,以确保其正常工作并及时更换损坏的设备,保证线路的防雷性能。
10kV配电线路防雷工作的重要性不言而喻。
对于城市和乡村的电网来说,雷击对配电线路和设备的损坏往往是不可估量的,甚至可能带来电网瘫痪和事故。
加强10kV配电线路的防雷工作,提高线路的防雷能力,不仅可以保障电网的正常运行,还能有效避免损失和事故的发生。
低压配电线路的防雷技术(4篇)
低压配电线路的防雷技术是保障电力系统安全稳定运行的重要措施之一。
由于雷电产生的高电压脉冲能够对低压线路和设备造成严重的破坏,因此必须采取适当的防雷措施来保护电力系统。
本文将从不同角度介绍低压配电线路的防雷技术。
一、低压配电线路的防雷原理低压配电线路的防雷原理是通过合理的导线和设备布置以及接地系统的设计,实现对雷电流和雷电电磁脉冲的防护。
主要包括以下几个方面:1. 导线和设备布置:合理的导线和设备布置可以减少雷电击中的可能性,并降低雷电传导的影响。
例如,可以采用串并联结构布置导线,减少雷电绕线感应电流;合理放置绝缘子和避雷针等设备,以提高线路的绝缘性能和防护能力。
2. 接地系统设计:良好的接地系统可以将雷击造成的电流迅速引入地下,并降低接地电阻,减少雷电对设备的影响。
合适的接地系统应包括有足够的接地电极和接地导体,并采取合适的接地方式,如接地极互相串联或并联等。
3. 避雷器:安装合适的避雷器是低压配电线路防雷的关键措施之一。
避雷器能够将雷电能量引入地下,通过分散、消耗和抑制来保护线路和设备。
根据不同需求,可选用无压力、低压力和高压力避雷器等。
4. 绝缘配合:在低压配电线路中,绝缘是防雷的重要手段之一。
通过采用合适的绝缘材料和结构设计,可以提高线路和设备的绝缘性能,减少雷电对设备的影响。
此外,对于重要设备和关键部位,还可采用局部绝缘层和避雷带等措施来增强绝缘能力。
二、低压配电线路的防雷措施1. 合理布置导线和设备:根据线路的特点和环境条件,合理布置导线和设备,减少雷电击中的可能性。
包括合理选用导线的横截面积、材料和绝缘性能;合理布置绝缘子和避雷针等设备。
2. 设计良好的接地系统:采用良好的接地系统设计,提高接地效果,减少雷电对设备的影响。
包括有足够的接地电极和接地导体;采用合适的接地方式,如接地极互相串联或并联等。
3. 安装避雷器:根据线路的要求,安装合适的避雷器,保护线路和设备免受雷击的损坏。
选择无压力、低压力或高压力避雷器,根据需求进行合理安装。
线路防雷
架空输电线路防雷设计1、雷电1.1 雷电参数雷电先导通常带有与雷电云极性相同的电荷(多数为负极性),自雷云向大地发展。
在雷云及先导的电场作用下,大地感应出与雷云极性相反的电荷。
当先导通道发展到离大地一定距离时,先导头部与大地之间的空气间隙被击穿,雷电通道中的主放电过程开始,主放电自雷击点沿通道向上发展。
设先导通道中电荷密度为σ,主放电速度为L,(L约为0.1~0.5 倍光速),雷击图壤电阻率为零的大地时,流经通道的电流为:σL雷电通道具有分布参数特征,其波阻抗为Z0。
当雷击输电线路塔顶或导地线时,负极性的电流波z 自雷击点沿杆塔或导地线流动,而相同数量的正极性电流自雷击点沿通道向上发展。
流经杆塔(或导、地线)的电流波z:σZj为被击物体的波阻抗。
雷电通道波阻抗为Z0 Z0=300~400 Ω中国使用的雷电流幅值概率分布:P:雷电流幅值超过I的概率;I:雷电流幅值,kA。
例:雷电流超过50kA的概率为33%;雷电流超过75kA的概率为20%;雷电流超过108kA的概率为10%;雷电流超过130kA的概率为6%;雷电流超过150kA的概率为4%;西北地区及内蒙西部,年平均雷暴日为20,雷电流幅值减半。
1.2雷电流波形:规程建议计算用雷电流波头取2.6μS,雷电流平均上升陡度:(kA/μS)1.3 雷暴日与雷暴小时:雷暴日:一年中有雷电的日数;雷暴小时:一年中有雷电的小时数。
1.4地面落雷密度及输电线路落雷次数:地面落雷密度:每一雷暴日每平方公里地面遭受雷击的次数。
γ0.015 次/平方公里·雷暴日对输电线路来说,由于高出地面,有引雷作用,一般高度的线路等值受雷宽度为10h,(h为线路平均高度,m);若线路经过地区年平均雷暴日为T,每年每100公里一般高度的线路落雷次数为N:γ次/100公里·年若T=40天,γ0.015 次/平方公里·雷暴日N=0.6h次/100公里·年1.5避雷线的保护范围:单根避雷线的保护范围:当hx≥h/2时,rx=0.47(h-hx)·P当hx<h/2时,rx=(h-1.53hx)·P当h≤30m时,P=1, 30<h<120m时,P=5.5/两根避雷线的保护范围:避雷线外侧的保护范围同一根避雷线,内侧为通过两避雷线及低点o的圆弧所确定:D:为两避雷线的距离,m。
2024年光缆线路的避雷防护(三篇)
2024年光缆线路的避雷防护光缆良好的防护性能使它的防雷工作不像同轴电缆和明线电路那样明显,因而在光缆线路迅速发展的过程中,安全接地往往被误解,甚至被遗忘。
随着光缆的大量采用,近几年光缆线路遭雷击的情况时有发生。
光缆线路具有很大的通信容量,而且最容易受雷击的是直埋线路,抢修较为困难,因此一旦发生障碍,将会造成巨大损失。
本文结合国内对通信线路的防雷规范,谈谈光缆线路的防雷保护。
1、光缆线路落雷的原因光纤具有不导电性,可以免受冲击电流。
但为了使高容量的光纤免受环境事件(如动物的啮咬,岩石、架空金属附件的碰撞损害以及其它自然的和人为的事件等)的影响,光缆必须有铠装元件,主要有金属铠装层、加强芯和业务铜线等,它们都是金属导体。
当电力线接近短路或雷击金属构件时,会感应出交流电或浪涌电流,伤害人身安全或破坏线路设备。
雷电具有寻找阻抗最小路径以泄放雷云电荷与地下异性电荷中和的趋势。
当雷击附近大地或建筑物时,落雷点的电位升高,而光缆延伸到很远,远端电位可视为0,所以雷击点附近的光缆电位也视为0。
这样落雷点与光缆之间形成极大的电位差,这一电位差若超过蒋雷点与光缆外护层间的耐压强度,便会击穿外护层,形成从落雷点到金属构件的电弧通道,使大量雷电流涌向光缆,造成光缆严重损坏。
光缆线路在施工中难免损伤PE(聚乙烯)护套,另外鼠咬、外力等均可能造成光缆中金属元件暴露。
这些暴露点易将强电或雷电荷引入光缆中,造成损害。
笔者曾参加过一次省内干线直埋光缆雷击故障的抢修工作。
该光缆雷击点距中继局800m,相距20m有两处雷击点,损伤情况基本相同,光缆外皮和护套被烧毁,光纤被全部烧断。
中继局终端盒(该线路光缆接头处金属构件作电气断开处理)中固定加强芯和金属护套的螺母被部分熔化,光纤的涂覆层被全部烧掉,纤芯暴露,其中6根纤芯已经被烧断。
从落雷点的地形看,该地区属丘陵地带,距光缆10m 左右有一条河平行接近,河边有一排大树距光缆很近。
经分析认为雷电是通过树木或其它途径引入大地击穿土壤,由光缆外护套破损点引入金属护套和加强芯(该光缆结构为加强芯位于光缆两侧)。
10kV配电线路防雷措施
10kV配电线路防雷措施摘要:随着社会经济的发展,10kV配电线路在电网工程的建设应用中越来越重要,给人们的生活提供了不少便利。
但是受到雷击的威胁,10kV配电线路总是会出现一些损坏,严重影响了电网系统的正常供配电。
本文就对线路雷击等影响因素和有效的防雷措施进行分析,希望可以提高配电线路供电安全。
关键词:10kV配电线路;防雷措施;电网在社会经济和科技高速发展的时代,人们的生活水平越来越高,对于电力的需求也越来越大,给供配电系统带来巨大的压力。
我国当前的配电网络主要是10kV配电线路,但是它的架构比较复杂,绝缘性也不强,极容易受到雷击破坏,给供电安全带来不利影响。
一、10kV配电线路雷击的影响因素1.外界环境的影响线路遭到雷击破坏,最主要的原因是外界雷雨天气的影响,它既是前提因素,也是主要因素。
在雷雨频发的季节,云层之间总会产生静电,正负电荷分别在云层的上下端,随着电荷量的增多,两极电荷冲破绝缘空气,最终产生闪电。
闪电导向地面的几率虽然不高,但是也时有发生,而10kV配电线路由于绝缘性差,加之线路设计比较复杂,防护措施不当,就容易遭到雷击,并且受到损坏。
而且配电线路的回路有一定的距离,所以一旦被击中,线路网络就会发生故障。
2缺乏防雷设备配电线路之所以频繁被雷击破坏,与线路缺乏防雷装置有很大的关系。
电力部门为了节省成本,在安装线路时,通常会缩减防雷装置的数量,并让一个装置服务多个设备线路,这使得防雷装置的作用大大降低。
当然,还有一些电力部门完全没有按照防护要求去安装防雷装置,目的都是处于经济利益的考虑。
所以,缺乏足够的防雷装置是造成雷击破坏的一个重要原因。
3.配电线路设计不合理线路设计的不合理是造成雷击破坏的又一个重要因素。
设计人员在设计时,没有对防雷设施提起足够的重视,或者没有根据当地的实际情况去针对性设计,而是按照统一的标准去设计,造成线路与实际环境的不符合,影响到线路的防雷效果。
另外,10kV配电线路自身也有一些缺陷,会降低防雷效果。
线路防雷四原则和具体措施
线路防雷四原则和具体措施1. 线路防雷的第一原则是全面覆盖,确保所有潜在受雷对象都得到保护。
2. 第二原则是防范为主,采取有效措施预防雷击事故的发生。
3. 线路防雷的第三原则是综合防护,通过多种手段保障线路及设备的安全。
4. 第四原则是安全可靠,确保线路防雷装置的可靠性和长期有效性。
5. 为了落实第一原则,需要对线路中可能遭受雷击的设备和部件进行全面调查和评估。
6. 应在所有潜在受雷对象周围设置针对不同情况的保护措施,包括避雷针、避雷带等。
7. 在建筑物等高大目标周围,应设立避雷接地装置,将雷电引导到地下。
8. 对于石油、化工等易燃易爆场所的线路,应加强对防爆措施的落实,确保安全运行。
9. 在铁路、高速公路等交通线路上,应设置引雷线和避雷带,减少雷电对交通系统的干扰。
10. 对于天线、通信设备等特殊线路,可以采用各种各样的专业避雷装置,确保通信畅通。
11. 水利、水电等领域的线路应设置特殊的避雷装置,避免雷电损害设备和影响供水供电功能。
12. 在军事设施周围的线路防雷工作更加重要,需要采用更严格的防护措施。
13. 对于大型工厂的线路,应注意保护生产设备,避免雷击造成停产和设备损坏。
14. 在石化、精细化工等行业的线路上,需要采用高度灵活的线路防雷方案,应对复杂多变的情况。
15. 针对农业用地的线路,应采用适合农业环境的线路防雷措施,确保农业生产的安全。
16. 对于城市规划中的线路,应结合城市建设的要求,进行全面周到的线路防雷设计。
17. 线路防雷的主要措施之一是设置专业的避雷针,将雷电引向地下或其他安全位置。
18. 合理布置引雷线,减少雷电对主要线路的危害,保护关键设备不受影响。
19. 设置合理的避雷带,分散雷电能量,减缓雷击对线路的破坏。
20. 在线路周围设置避雷接地装置,将雷电引至地下,减小对系统的影响。
21. 在线路设备中采用防爆型的设备,防范雷击导致的火灾和爆炸。
22. 设置专业的雷电监测系统,在雷电来临前采取必要的预警措施,确保人员安全。
输电线路的防雷保护基础知识讲解
P
h
86
3.35
输电线路雷击跳闸率
n n1 n2
N (gP1 P P2 )
例题
四.输电线路的防雷措施
1.架设避雷线 作用:
防止雷直击于导线; 对雷电流有分流作用,使塔顶电位下降; 对导线有耦合作用,降低雷击杆塔时绝缘子串 上电压; 对导线有屏蔽作用,可降低导线上感应电压
330kv及以上: 全线架设双避雷线 α在20度左 右
220kv:
宜全线架设双避雷线 α在20度左 右
110kv: 一般全线架设避雷线
35kv及以下: 一般不沿全线架设避雷线 α取20到30度之间
2.降低杆塔接地电阻
3.架设耦合地线
作用: 增加避雷线与导线间的耦合以降低绝缘子串上
的电压; 增加对雷电流的分流作用
4.采用不平衡绝缘方式
5.采用消弧线圈接地方式 6.装设自动重合闸
igt i
β:分流系数
塔顶电位
U gt
Rchigt
Lgt
digt dt
Rchi Lgt
di dt
横坦高度处杆塔电位的幅值
U gt
I Rch
Lgt 2.6
hh hd
导线电位的幅值
Ud
k Ugt
hd 1 k0
hb hd
线路绝缘上的电压幅值
U j U gt Ud
I (1 k)Rch
7.装避雷器 8.加强绝缘
三.输电线路的雷击跳闸率
1.建弧率 4.5E 0.75 14
中性点直接接地系统: 中性点非直接接地系统:
E UN 3l j
E UN
2l
j
l m
2.有避雷线线路雷击跳闸率的计算 雷击杆塔时的跳闸率
架空线路遭雷击原因及防雷措施
架空线路遭雷击原因及防雷措施架空线路是电力传输和分配系统的重要组成部分,承载着巨大的电力负荷。
在雷电天气中,架空线路往往成为遭受雷击的重要目标,架空线路遭雷击会给电力系统造成严重影响,甚至导致停电事故。
了解架空线路遭雷击的原因,以及采取有效的防雷措施是非常重要的。
架空线路遭雷击的原因1. 雷电活动频繁雷电活动频繁的地区,架空线路遭雷击的风险会大大增加。
气象部门通常会发布雷电预警,建议人们在雷电天气里尽量避免户外活动,而电力系统也需要提前做好防雷准备。
2. 架空线路高耸架空线路通常横跨在高大的电力铁塔上,这些铁塔在雷电天气中成为了雷击的重要目标。
雷电是一种极其强大的自然现象,对高耸的目标有着极强的吸引力,架空线路处在雷电活动的中心地带。
3. 大型风暴大型风暴往往伴随着雷电活动,风暴时架空线路遭雷击的风险也会大大增加。
风暴给电力系统带来了很大的不稳定因素,不仅会让架空线路遭雷击,还可能给电力系统带来更大的损害。
防雷措施1. 定期检查维护对架空线路进行定期的检查和维护工作是非常重要的。
及时发现并解决线路上的隐患可以有效预防雷击事故的发生。
2. 安装避雷装置避雷装置是架空线路防雷的重要手段之一。
在电力铁塔上安装避雷针,能够有效地引导雷电释放,减少雷击对架空线路的危害。
3. 加强线路绝缘对架空线路的绝缘工作也非常重要。
良好的绝缘能够减少雷击对线路的影响,保障电力系统的稳定运行。
4. 架空线路距地面保持一定距离架空线路距离地面的高度也直接影响着遭雷击的风险。
保持一定高度可以减少线路遭雷击的可能性,提高电力系统的安全性。
架空线路遭雷击是一种常见而且危险的情况,了解其原因并采取有效的防雷措施是非常重要的。
通过不断加强对架空线路的检查维护、安装避雷装置、加强线路绝缘等措施,可以有效减少架空线路遭雷击的风险,保障电力系统的稳定运行。
希望相关部门和单位能够重视架空线路的防雷工作,确保电力系统的安全稳定。
输电线路雷击原因与防雷措施
输电线路雷击原因与防雷措施一、雷击原因雷电是一种自然现象,由于地球表面和云层之间电位差的存在,当电位差达到一定程度时,空气中的电荷会产生强烈的电弧放电。
输电线路在这种强电场的作用下,可能发生雷击。
1.1 天气因素天气是导致输电线路雷击的一个主要原因。
当遇到雷暴天气时,地球表面电势将会产生明显的变化,同时云层中的电荷分布也会非常不稳定,这些天气因素都可能造成雷电现象的发生,对输电线路带来影响。
1.2 空气湿度当空气湿度较大时,空气中的氧分子与水分子往往会被电场电离,释放出自由电子和空穴,这会导致电势在输电线路上的不均匀分布,从而容易引发雷击。
1.3 输电线路结构和形状输电线路的结构和形状对雷电的感应也有很大的影响。
若线路较长且周边的杂物较少,那么雷电流就比较容易进入导线内部,此时输电线路就比较容易受到雷击。
二、防雷措施为了防止输电线路发生雷击,可以采取以下几种防雷措施。
2.1 安装避雷针在输电线路上方安装避雷针是防雷措施的一种有效方法。
避雷针能够分散雷暴电流,减轻雷击对输电线路的影响。
2.2 使用雷电保护器在输电线路中安装雷电保护器可将雷电感应的电荷导向地线,最大程度保护输电线路的安全。
2.3 增加地网通过在输电线路安装大规模的地网,可以有效将雷击感应电荷导向地面,避免对输电线路造成过大影响。
2.4 降低线路电位通过在输电线路上引入降压变压器等装置,减缓输电线路的电位差,有效避免线路雷击。
总的来说,输电线路防雷措施涉及到许多领域,这需要广泛的基础知识和实践经验。
只要掌握了相关技术和方法,就能够有效地防止输电线路发生雷击现象,保证人们生活和工作的正常进行。
输电线路防雷施工方案
输电线路防雷施工方案1. 简介防雷施工方案是为了确保输电线路在雷电活动过程中能够安全运行,减少雷击灾害对输电线路设备的损害,保障电力供应的连续稳定。
本文将介绍输电线路防雷施工方案的主要内容和具体操作步骤。
2. 施工前准备在进行输电线路防雷施工之前,需要进行以下准备工作:2.1. 雷电活动调查在施工前,可以通过查阅当地的雷电活动资料、气象报告等途径,了解当地的雷电活动情况。
根据不同地区的雷电频率和强度,采取相应的防雷措施。
2.2. 防雷施工方案制定根据实际情况,制定针对性的防雷施工方案。
方案中应包括针对不同部位的防雷措施、具体的操作步骤、所需的材料和工具等内容。
2.3. 防雷工作人员培训为确保防雷施工的质量和安全,需要对防雷工作人员进行专业培训,使其了解和掌握相关防雷知识和技能。
3. 防雷施工步骤3.1. 清理工作在施工前,需要对输电线路的周围环境进行清理,清除可能影响施工的障碍物,确保施工区域的整洁。
3.2. 行走道搭设根据防雷施工方案,确定施工区域的行走道的位置和布置。
行走道可采用钢板搭设,确保施工人员的安全。
3.3. 设备绝缘根据防雷施工方案,对输电线路的设备进行绝缘处理。
绝缘材料可以采用绝缘胶带、绝缘垫片等。
3.4. 防雷设施安装根据防雷施工方案,对输电线路的防雷设施进行安装。
防雷设施包括避雷针、避雷线、引雷装置等。
3.5. 检查和测试在施工完成后,进行设备的检查和测试工作,确保防雷设施的正常运行和有效性。
4. 安全注意事项在进行输电线路防雷施工时,需要注意以下安全事项:•确保防雷工作人员已经接受专业培训,掌握相关安全知识和技能。
•在施工现场设置明显的警示标志,提醒其他人员注意。
•使用符合安全标准的工具和材料,避免使用损坏或过期的设备。
•在施工过程中,严禁随意碰触输电线路设备,以免触电事故发生。
•如果遇到恶劣的天气条件(如大风、雷暴等),应立即停工,并采取相应的撤离措施。
5. 总结通过对输电线路防雷施工方案的制定和实施,可以有效预防雷击灾害对输电线路设备的损害,确保电力供应的连续稳定。
架空输电线路防雷
架空输电线路防雷
架空线路长度大,且暴露在旷野,极易受雷击,因此电网的事故中以线路雷害占大部分。
雷击线路的直接后果是线路绝缘子闪络,导致线路跳闸,使供电中断。
雷击线路时沿线路入侵变电站的雷电波又是造成变电站雷害事故的重要因素。
北通常线路耐受雷电过电压的能力(称线路的冲击绝缘水平)用线路绝缘子串的50%冲击放电电压Us来表示。
其值由绝缘子串的片数n 决定,即Uso%=100+84.5np雷击线路时,作用在线路上的雷电过电压是和雷电流的大小直接相关的。
当雷电流足够大而使作用在线路绝缘上的雷电过电压超过线路的冲击绝缘水平时,线路绝缘子就会闪络。
在线路防雷设计中把线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值叫耐雷水平。
我国规程所规定的各级电压线路应有的耐雷水平值见表12-1。
这是在进行技术-经济比较后选定的。
表中还列出了雷电流超过该耐雷水平的概率。
可见线路防雷只要求有相对的安全,即可以允许有一部分雷击引起绝缘闪络。
线路防雷的基本常识
2 •线路防雷的基本常识2.1雷电的危害性雷电引起的过电压,叫做大气过电压。
这种过电压危害相当大。
大气过电压可分为直接雷过电压和感应雷过电压两种基本形式。
雷电有下列危害:(1)雷电的机械效应一一击毁杆塔和建筑,伤害人畜。
(2)雷电的热效应一一烧毁导线、烧毁设备、造成火灾。
(3)电的电热效应——产生过电压,击穿电气绝缘、绝缘子闪络、开关跳闸、线路停电或引起火灾、人身伤亡等。
根据模拟试验和运行经验,平均高度为h米的线路将吸引宽度为5h的雷电击中线路,所以线路的等值受雷宽度为10h。
如果落雷密度丫-0。
015次/km2?雷电日,线路经过地区年平均雷电日为T,则100公里长每年的落雷数:N=r ?10h/1000 x 100X T=Y?h?T 次/ 百公里?年若T=40雷电日/年,则每百公里线路平均落雷次数N=0.015 X 40X h=0.6h次/百公里?40雷电日例如,10kv线路,平均高度h=8m线路长度一般小于50公里,平均每年受雷击数:N=0.6 X 8X 50/100=2.4 次由此可见,配电线路若不采取防雷措施,是不能保证安全的2.2线路防雷中常用的几个概念(1)绕击、反击和感应雷线路受雷击后,绝缘子串二端电压升高,会引起绝缘子串闪络,根据雷击点位置不同,引起雷击闪络的原因,基本上有下列三种:①雷击线路附近的地面,在绝缘子二端产生电磁感应电压,通常称为感应雷过电压。
②雷击塔顶或塔头附近避雷线,雷电流通过杆塔入地,杆塔电位升高,绝缘子串发生闪络,当雷击避雷线挡距中央时,地线电位升高,也可能引起导线、地线间的空气间隙s闪络。
这两种现在统称为反击。
它们都是原来接地的物体(杆塔、避雷器),受雷击后电位升高,反过来对原来是高电位的导线放电。
③雷绕过避雷线,击中相导线,这种由导线电位升高所引起的绝缘子串闪络称为绕击。
在高压线路中,绕击与反击之和就是线路总的雷击闪络次数。
绕击和反击时,雷电直接流过杆塔或导线。
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架空输电线路防雷设计1、雷电1.1 雷电参数雷电先导通常带有与雷电云极性相同的电荷(多数为负极性),自雷云向大地发展。
在雷云及先导的电场作用下,大地感应出与雷云极性相反的电荷。
当先导通道发展到离大地一定距离时,先导头部与大地之间的空气间隙被击穿,雷电通道中的主放电过程开始,主放电自雷击点沿通道向上发展。
设先导通道中电荷密度为σ,主放电速度为L,(L约为0.1~0.5 倍光速),雷击图壤电阻率为零的大地时,流经通道的电流为:σL雷电通道具有分布参数特征,其波阻抗为Z0。
当雷击输电线路塔顶或导地线时,负极性的电流波z 自雷击点沿杆塔或导地线流动,而相同数量的正极性电流自雷击点沿通道向上发展。
流经杆塔(或导、地线)的电流波z:σZj为被击物体的波阻抗。
雷电通道波阻抗为Z0 Z0=300~400 Ω中国使用的雷电流幅值概率分布:P:雷电流幅值超过I的概率;I:雷电流幅值,kA。
例:雷电流超过50kA的概率为33%;雷电流超过75kA的概率为20%;雷电流超过108kA的概率为10%;雷电流超过130kA的概率为6%;雷电流超过150kA的概率为4%;西北地区及内蒙西部,年平均雷暴日为20,雷电流幅值减半。
1.2雷电流波形:规程建议计算用雷电流波头取2.6μS,雷电流平均上升陡度:(kA/μS)1.3 雷暴日与雷暴小时:雷暴日:一年中有雷电的日数;雷暴小时:一年中有雷电的小时数。
1.4地面落雷密度及输电线路落雷次数:地面落雷密度:每一雷暴日每平方公里地面遭受雷击的次数。
γ0.015 次/平方公里·雷暴日对输电线路来说,由于高出地面,有引雷作用,一般高度的线路等值受雷宽度为10h,(h为线路平均高度,m);若线路经过地区年平均雷暴日为T,每年每100公里一般高度的线路落雷次数为N:γ次/100公里·年若T=40天,γ0.015 次/平方公里·雷暴日N=0.6h次/100公里·年1.5避雷线的保护范围:单根避雷线的保护范围:当hx≥h/2时,rx=0.47(h-hx)·P当hx<h/2时,rx=(h-1.53hx)·P当h≤30m时,P=1, 30<h<120m时,P=5.5/两根避雷线的保护范围:避雷线外侧的保护范围同一根避雷线,内侧为通过两避雷线及低点o的圆弧所确定:D:为两避雷线的距离,m。
2输电线路防雷输电线路上出现的大气过电压有两种:直击雷过电压:雷电直击线路;感应雷过电压:雷击线路附近地面,由于电磁感应,线路上出现过电压。
输电线路防雷水平衡量指标:耐雷水平:雷击线路时,绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值,KA;雷击跳闸率:每100km线路每年由雷击引起的跳闸次数。
2.1 感应雷过电压1)雷击附近大地,线路上的感应过电压在雷云放电的起始阶段,存在着向大地发展的先导放电过程;线路处于雷云与先导通道的电场中,由于静电感应,沿线路方向的电场强度分量Ex将正电荷吸引到靠近先导通道的一段线路上成为束缚电荷,(雷云电荷为负电荷),导线上的负电荷经泄漏电导及中性点流入大地。
此时,由于先导通道发展速度不大,导线上的电荷运动速度缓慢,在导线中引起的电流很小,同时由于导线对地泄漏电导的存在,靠近先导通道的导线其电位与远离先导通道的导线电位相同。
当雷云对地面放电时,先导通道中的负电荷被迅速中和,其产生的电场迅速降低,使导线上的束缚正电荷得到释放,沿导线向两侧运动,形成感应雷过电压;称为感应雷过电压的静电分量。
同时,雷电通道中的雷电流在通道周围建立了强大的磁场,磁场的变化也将在导线中感应很高的电压,称为感应雷过电压的电磁分量。
当雷击点离开线路的距离S>65m时,导线上感应雷过电压的最大值Ug:kVI:雷电流幅值,kA;hd:导线平均高度,m;S:雷击点与线路的距离,m;由于雷击地面时,雷击点的自然接地电阻较大,雷电流的幅值I 一般不超过100kA,感应过电压一般不超过500kV。
对10kV、35kV线路会引起一定的闪络事故;对110kV及以上线路,由于线路绝缘水平较高,一般不会引起闪络事故。
有避雷线线路,由于其屏蔽效应,导线上的感应电荷就会减少,导线上的感应过电压就会降低。
hd:导线对地平均高度,m;hb:地线对地平均高度,m;Ugd:导线上的感应过电压,kV;Ugb:地线上的感应过电压,kV;由于避雷线实际上是接地的,可以设想在避雷线上尚有一电压–Ugb,以保持避雷线电位为零。
由于导线与避雷线之间存在耦合作用,–Ugb将在导线上产生耦合电压–k·Ugb;导线上的电位为:′由于避雷线的存在,导线上的感应电压将降低;耦合系数愈大,导线上的感应电压愈低。
2)雷击线路杆塔时,导线上的感应过电压:线路的受雷宽度约为10·hd,线路具有引雷作用。
雷击塔顶时,由雷电通道所产生的电磁场的迅速变化,将在导线上感应出与雷电流极性相反的过电压。
一般高度(<40m),无避雷线时:a: 感应过电压系数,kV/m;其数值等于雷电流平均陡度,a=I/2.6;一般高度,有避雷线时:′k:耦合系数;2.2 输电线路的直击雷过电压及耐雷水平雷直击有避雷线的线路有三种情况:1)雷击塔顶;2)雷击避雷线档距中间;3)绕击导线。
2.2.1 雷击塔顶:击杆率g:雷击杆塔的次数与雷击线路总次数的比值。
击杆率 g:雷击塔顶时,雷电通道中的负电荷与杆塔及地线上的感应的正电荷迅速中和,形成雷电流;雷击瞬间,有一负雷电流波沿铁塔向地运动,另有两负雷电流波沿杆塔两侧避雷线向相邻杆塔运动;与此同时,自塔顶有一正雷电流波沿雷电通道向上运动。
正雷电流波与三个负雷电流波之和相等。
1)塔顶电位:杆塔集中参数电感Lgt,避雷线集中参数电感Lb;杆塔的电感和波阻抗:杆塔型式杆塔电感μH/m杆塔波阻Ω单根避雷线等值电感Lbe=0.67L (μH);双根避雷线等值电感Lbe=0.42L (μH);L:为档距长度。
由于雷击点的阻抗较低,在计算中可略去雷电通道波阻的影响。
由于避雷线的分流作用,流经杆塔的电流将小于雷电流:ββ:为地线的分流系数。
一般长度档距的分流系数β:线路额度电压避雷线根数β值110kV1/2 0.90/0.86220kV1/2 0.92/0.88330kV 2 0.88塔顶电位Utd:ββ则:β()I:雷电流幅值。
2)导线电位和线路绝缘上的电压:当塔顶电位为Utd时,与其相连的避雷线电位也为Utd,由于避雷线与导线之间的耦合作用,导线上将产生耦合电压kUtd,此电压与雷电流同极性。
由于雷电通道的电磁场变化,在导线上感应过电压a·hd(1-k),此电压与雷电流异极性。
导线电位的幅值Ud:()绝缘子串两端的电压为塔顶电位与导线电位之差:()()a=I/2.6ββ()雷击时,导地线上将出现冲击电晕,k值采用电晕修正后的值。
耦合系数的电晕修正系数k1:注:220kV及以下线路,工频电压所占比重不大,一般可以略去。
但对超高压线路,工频电压的瞬时值应作为一随机变量来考虑。
3)耐雷水平:绝缘子串上的电压幅值Uj随着雷电流I的增大而增大,当Uj大于绝缘子串雷电冲击闪络电压时,绝缘子串将发生闪络(反击)。
耐雷水平I1:ββ()U50%:绝缘子串的50%雷电冲击闪络电压,KV;规程规定,雷击塔顶时的耐雷水平不低于下表所列数值:额定电压(kV)35661101542203304)提高耐雷水平的措施:(1)降低杆塔冲击接地电阻Rch;(2)增加耦合系数k,必要时可架设耦合地线。
2.2.2 雷击避雷线档距中央:规程规定,对一般档距的线路,如果档距中央导地线之间的距离S满足:S>0.012L+1 m,则一般不会出现击穿事故。
雷击避雷线档距中央,雷击点的阻抗为Zb/2,流经雷击点的雷电流iz,雷击点的电压:uA=iz·Zb/2=雷电流i=at,在t=L/vb时刻,雷击点有最高点位:(Vb为避雷线中的波速)由于避雷线与导线的耦合作用,将在导线上产生耦合电压k·UA,雷击点避雷线与导线之间的空气间隙S承受的电压UsUs=(1-k)·UA2.2.3 绕击:装有避雷线的线路,仍绕过避雷线雷击导线的可能。
一旦出现这种情况,往往会引起线路绝缘子串闪络。
绕击率Pα:与保护角α(︒)、杆塔高度h(m)及地形地貌有关。
平原地区:αα山区:αα绕击时的过电压和耐雷水平:绕击时,雷击点的阻抗为Zd/2,(Zd为导线波阻抗),流经雷击点的电流:导线上的电压Ud:其幅值为:耐雷水平I2:规程规定,Z0=Zd/2,Zd≈400Ω;2.2.4 输电线路的雷击跳闸率雷电流超过线路的耐雷水平,引起线路绝缘闪络,这时,雷电流沿闪络通道流入大地,但由于时间只有几十微秒,断路器来不及动作;只有当沿闪络通道流过的工频短路电流的电弧持续燃烧时,线路才会跳闸停电。
1)建弧率:冲击闪络转化为稳定工频电弧的概率,η;ηE:绝缘子串的平均运行电压梯度,kV/m (有效值)中性点直接接地系统:中性点非直接接地系统:Ue:线路额定电压,kV(有效值)Lj:绝缘子串闪络距离,m。
当E<6kV/m时,建弧率很小,可近似地认为η=0。
2)有避雷线的线路雷击跳闸率η的计算:(1)雷击塔顶的跳闸率:每100km线路每年的落雷次数(雷暴日=40天)N=0.6·hb;(hb 为避雷线对地的平均高度,m)击杆率g,耐雷水平I1,雷电流超过I1的概率为P1,则100km线路每年的雷击塔顶的跳闸次数n1:η(2)绕击跳闸率:每100km的线路绕击次数为N·Pα=0.6·hb·Pα,绕击时的耐雷水平为I2,雷电流幅值超过I2的概率为P2,则100km线路每年绕击的跳闸次数n2:ηα线路雷击跳闸率:n=n1+n2。
2.2.5 输电线路防雷措施:1)架设避雷线,110kV线路保护角一般取20~30︒,220kV线路保护角一般取20︒左右。
2)降低接地电阻,每基杆塔的工频接地电阻不大于下表所列数值:3) 架设耦合地线;4)采用不平衡绝缘;5)自动重合闸;6)采用消弧线圈接地;7)装设避雷器:在高杆塔上装设避雷器,限制过电压;8)加强绝缘:规程规定,全高超过40的有避雷线的杆塔,高度每增加10m,增加一片绝缘子。
例:平原地区220kV线路,13片X-7绝缘子,绝缘子串U50%=1410kV,杆塔冲击接地电阻Rch=7Ω,计算该线路的耐雷水平及雷击跳闸率。
避雷线最大弧垂7m,导线最大弧垂12m。
避雷线半径5.5mm杆塔上,导线对地高度23.4m;绝缘子串长2.2m,地线顶架高3.5m,两避雷线间距11.6m,避雷线与外侧导线水平距离1.6m;hb=(23.4+2.2+3.5)-(2/3)×7=24.5 mhd=23.4-(2/3)×12=15.4 m双避雷线对外侧导线的耦合系数k0:′′′电晕修正系数k1=1.25,修正后的耦合系数k=k1·k0=0.296杆塔等值电感Lgt=29.1×0.5=14.5 μH分流系数β=0.88雷击杆塔时的耐雷水平I1:=118 kA绕击时的耐雷水平I2:kA雷电流超过I1的概率:8%;雷电流超过I2的概率:75%;绕击率Pα=0.144%,击杆率g=1/6,建弧率η=0.80,计算线路雷击跳闸率n:=0.17 次/100km·年3接地装置3.1 接地的概念:接地就是指将地面上的金属物体或电气回路的某一点通过导体与大地相连,使其与大地保持等电位。