线路防雷

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2024年光缆线路的避雷防护(3篇)

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

输电线路防雷技术基础知识讲解
俄罗斯:80年度中已研制出110-1150kV系列合成套避雷器, 主要是用于一般超高压输电线路和紧凑型输电线路深度限制 操作过电压
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

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(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。

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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。

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