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防止架空绝缘电缆雷击断线的实用技术

2018-03-20 08:49:05本网

  城市配电网络大量采用架空绝缘电缆线路,全国关于运行中的线路发生雷击断线和绝缘击穿事故的统计数量呈急剧上升趋势。试验研究和实际事故原因分析证实:架空绝缘电缆线路雷电过电压闪络时,瞬间电弧电流很大但时间很短,仅在架空绝缘电缆绝缘层上形成击穿孔,不会烧断导线但是,当雷电过电压引起两相或三相(不一定是在同一电杆上)之间闪络而形成金属性短路通道,产生数千安培工频续流,电弧能量将骤增此时,架空绝缘电缆绝缘层阻碍电弧在其表面滑移,高温弧根被固定在绝缘层的击穿点并在断路器动作之前烧断导线对于裸导线,弧根受电磁力作用沿导线表面滑移,在工频续流烧断导线或损坏绝缘子之前引跳断路器,切断电弧,故断线故障率明显低于架空绝缘电缆。

  试验和运行证实架空绝缘线路过电压保护器保护特性好易安装、免维护、效果好。国家电力公司使用过电压保护器防止架空绝缘电缆雷击断线事故1技术参数架空绝缘线路过电压保护器见,结构见,它由限流元件1串联不锈钢引流环2,并与架空绝缘电缆3之间构成的间隙4组成1.1限流元件的额定电压1.2限流元件通流能力估算标准推荐,我国一般地区雷电流幅值>I的概率为P=10(-//88)。雷电流幅值与地域时间跨度相关。从产品的雷击损坏事故来看,地域范围影响可略,而时间跨度应考虑产品预期寿命20年对于雷暴日Td=40的地区,雷击次数Nl=0.(100km.a)(h为架空线的平均高度,10kV线路h=100m),则雷电流幅值>I的雷击次数N1=1.此算得10000基杆20年内雷电流超过200kA的次数为6次。配电线路一般位于市区,周围高大建筑和树木的屏蔽使可能的雷击次数6,但为可靠,仍以拟流过保护器的雷电流幅值<16kA选用D3阀片(可承受2次65kA大电流冲击),对200kA及以下的安全性每基杆均装保护器,20年内保护器的雷击损坏率~6/10000,裕度很大若隔一基杆装一组保护器,则损坏率为1.24.建议人口密集或雷电易击区,每基杆均装保护器,一般地区隔3~5基杆装一组保护器,20年内雷击损坏率~ 10基杆外通过保护器的雷电流非常小,故保护器不能每隔10基杆装一组,否则10基杆外的雷电过电压不能消除,且保护器的雷击损坏率高达1. 1.3串联间隙保护器的串联间隙距离关系到保护器的保护特性,应能在雷电过电压下可靠动作,保证绝缘子不闪络;可靠耐受最大工频过电压不击穿;即使污秽、安装偏置,间隙放电特性无明显改变10"6和国标规定雷电冲击相对标准偏差0.03推算,雷电过电压应<(绝缘子50%雷电冲击闪络电压),若保护器不动作小于同样概率,则保护器串联间隙U5.< 0.88倍的雷电过电压因此绝缘子比串联间隙应高出> 25.%以上,即绝缘配合系数应为1.256(此值与前苏联系数一致)串联间隙还须考虑各种不利的气候条件,如雨、雾、冰等,再考虑海拔高度(以海拔1km为),增加10%,即绝缘配合系数为1.38多次试验证实对一定的串联间隙引流环与绝缘子间平均相距25mm时,污秽、安装偏置对放电特性影响略1.4操作过电压对保护器的影响保护器使用中会受操作过电压的影响。10kV系统开断前系统已有单相接地故障最严重,操作过电压可>4.0p.u.,即39kV下,串联间隙不击穿,保护器不动作。

  PQ2型保护器技术指标与保护性能见表1表1保护器技术指标额定电压/kV 2mS方波电流/A标称放电残压峰值/kV直流电压/kV表2保护器技术指标与保护性能串联间隙工频放电电压/k波前冲击放电电压峰值/kV雷电全波放电电压峰值/kV 2实用效果7个易遭雷击断线地区300支试用保护器实用效果跟踪发现,使用保护器后无一起雷击断线事故,证明架空绝缘线路过电压保护器保护效果良妊3结论a可有效防止架空绝缘电缆雷击断线事故的保护器,安装方便,20年内雷击损坏率为0.0006串联间隙的确定不仅要考虑多方因素。对不同的绝缘子保护器的串联间隙可能不同,以确保保护器的保护特性保护器限流元件阀片直径的选择要通过对流过保护器限流元件的雷电流幅值及限流元件吸收雷电流能量进行仔细的校核进行确定。10kV系统每一基杆安装一组保护器,电杆接地电阻>30认

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