架空电力线路的防雷保护
|
由于架空线路直接暴露在旷野，而且分布很广，最易遭受雷击，使线路绝缘损坏，并产生工频短路电弧，使线路跳闸。 所以对架空线路一是尽可能地在线路上减少或避免产生雷电过电压；二是产生雷电过电压后，尽可能避免线路跳闸。确定架空线路的防雷方式时，应考虑线路的电压等级、当地原有线路的运行情况、雷电活动强弱、地形地貌的特点、土壤电阻率的高低以及负载性质和系统运行方式等条件，根据技术经济比较，因地制宜采取合理的保护措施。 1.应当自动重合闸装置 当线路受雷击时，要完全避免相间短路是不可能的，特别是在 3 ～ 10kV 线路中更是如此。运行经验表明，线路绝缘在雷击电弧熄灭后，其电气绝缘强度一般均能很快恢复，所以只要自动重合闸调整好，60% ～ 75% 雷击跳闸能重合成功。 2.装设避雷线 在电杆的顶部装设避雷线，用接地线将避雷线与接地装置连在一起，使雷电流经接地装置流入大地，以达到防雷目的，具体要求如下。 ① 110kV 及以上线路一般应沿全线装设避雷线，架设在少雷区或运行经验证明雷电活动轻微的地区的 110kV 线路可不装设避雷线，但应采用自动重合闸装置，以减少停电次数。60kV 线路，当负载重要且所经地区年平均雷电日在 30d/a以上时，宜沿全线装设避雷线。35kV 及以下的线路，在进出变配电所（站） 1 ～ 2km 范围内装设避雷线，并在避雷线两端的输电线上各装设一组管式避雷器，以保护变配电所 （站） 的电气设备。 ② 装设避雷线的线路，在一般土壤电阻率区，其耐雷水平一般不低于表1所列的数值。 表1 送电线路的耐雷水平 单位：kA
注：1.较高值用于多雷区域较重要的线路。 2.双回路或多回路杆塔的线路可改善接地或加设耦合线或适当加强绝缘，尽量达到表中的数值。 ③ 装设有避雷线线路杆塔的接地装置，在雷雨季节干燥时，工频接地电阻一般不应超过表 2所列的数值。 表 2 装有避雷线线路杆塔的接地装置工频接地电阻 单位：Ω 为减少雷击引起的多相短路和两相异地接地引起的断线事故，35kV 及 35kV 以上无避雷线小接地短路电流电网中的钢筋混凝土杆和铁塔可充分利用其自然接地作用，在土壤电阻率不超过 100Ω· m 的地区，可不另作人工接地装置。 3.装设避雷器或保护间隙 在 3 ～ 36kV 的线路上，在个别绝缘较弱的地点，如大跨越挡的高电杆、木杆木横担中夹杂的个别铁塔等均应装设管式避雷器或保护间隙，其接地电阻应符合表 5-10 中的数值。 与高压架空线连接的长度超过 50m 的电缆段，应在其两端装设阀式避雷器或管式避雷器；小于 50m 的电缆段，在其一端装设即可；当缺乏避雷器时，也可用保护间隙。 4.加强线路绝缘 （1） 绝缘子种类选择 在 3 ～ 10kV 线路中采用瓷横担绝缘子，这种绝缘子耐雷水平要比铁横担线路高得多。当线路受雷击后，可减少发展成相间短路事故的可能性，而且雷击闪络 （2） 绝缘子每串个数 一般可按工作电压所要求的泄漏距离选定 （非污秽区），即 式中 m———绝缘子每串个数； UN———额定电压，kV； d———每个绝缘子的泄漏距离，cm。 m 值还应根据内部过电压的条件进行验算。每串绝缘子扣去 1 ～ 3 个预留零值绝缘子（35 ～ 220kV，直线杆扣去 1 个，耐张杆扣去 2个）后，其在操作冲击波下的 50% 湿闪电压 Uh应符合下列要求。 Uh=K1KovUpm 式中 Uh———湿闪电压，kV； K1———系数，在海拔 1000m 及以下时，K1=1.15； Kov———内部过电压计算倍数，见表 3； Upm———设备最高运行相电压，kV。 变电所 （站） 绝缘子每串个数与线路耐张串相同。 表 3 内部过电压计算倍数 Kov值 5.加强线路交叉部分的保护 （1）线路交叉挡两端的绝缘要求 应不低于其相邻杆塔的绝缘，交叉点应尽量靠近上方线路的杆塔，以便减少导线因各种原因增大弛度而缩小交叉距离的影响，确保在长期运行中交叉距离符合要求；为降低雷击交叉挡时交叉点上的过电压，交叉点也尽量靠近下方线路的杆塔。 （2） 线路交叉垂直距离要求 各级电压线路相互交叉和与较低压线路通信线交叉时，两交叉线路导线间或上方线路导线与下方线路避雷线间的垂直距离在导线温度 40℃ 时，不得 （3） 交叉挡应采取的保护措施 ② 电力线路交叉挡两端为木杆或钢筋混凝土杆木横担且无避雷线时，应装设管式避雷器或保护间隙。 ③ 与高压电力线路交叉的低压线路或通信线路，当交叉挡两端为木杆时，应装保护间隙。门型杆塔的保护间隙，可由横担与主柱固定处绑扎接地引下线构成；单杆针式绝缘子的保护间隙，可由距绝缘子固定部件 750mm 处绑扎接地引下线构成；通信线的保护间隙由杆顶向地面作引下线构成。 一般不应超过表 5 ～ 10所列的数值。 |
