《架空绝缘线雷击问题的解决办法》论_doc - 副本.doc

架空绝缘线雷击问题的解决办法论文提要：根据有关资料的估算：从发电到供电，一直到用电的过程广义电力系统中的各种电气设备（包括发电机、变压器、电力线路、电动机等）全部的电能消耗约占发电量的2833。这对全国来说一年就有31783746亿kWh的电能损耗在运行的电气设备中，相当于10个中等用电量的省的用电量之和。这说明节电潜力非常之大，但也说明我国电网线损率过高，是世界上产值能耗落后之国。架空绝缘线雷击问题的解决办法有关文件规定，城市低压电网要积极推广和采用架空绝缘电缆（俗称架空绝缘导线），今后配网中逐步以架空绝缘电缆更换架空裸线。1993年国家颁发额定电压10 kV、35 kV架空绝缘电缆标准，1996年颁发架空绝缘线配电线路设计技术规程标准。国家标准和行业标准的出台，推动了配电架空线路绝缘化工作的发展。架空绝缘线推广10多年来，其优点是显著的，随着配电架空线路绝缘化率的提高，配电线路的供电可靠性不断提高，线路的故障率下降；有效解决了城市绿化中的树线矛盾，美化了城市景观；提高了线路通道的利用率；防止了环境污秽对导线的直接影响；具有良好的社会效益和经济效益。但在近几年安装运行中，发现架空绝缘线存在遭受雷害多等问题，由此引起断导线事故较多。现分析原因制定对策，积极采取措施，不断改进，以提高架空绝缘线路安装、运行水平。绝缘导线雷击后，常常发生点断式的导线断裂，导线落在地上或其他构件上，由于有良好的绝缘性能，不容易产生短路或接地，但有的有放电现象，这对运行的设备和人身造成很大的危险。从事故现场看，断线故障点大多发生在绝缘支持点500 mm以内，或者在耐张和支出搭头处。绝缘架空线雷害事故比较严重的主要原因，一是绝缘线的结构所致，绝缘导线采用半导电屏蔽和交联聚乙烯作为绝缘层，其中使用的半导体材料具有单向导性能，在雷云对地放电的大气过电压中，很容易在绝缘导线的导体中产生感应过电压，且很难沿绝缘导线表皮释放；二是绝缘导线遭受雷击后的电磁机理特殊，造成雷击断线较多。架空裸线雷击时，引起闪络事故，是在工频续流的电磁力作用下，电弧会沿着导线（导体）滑移，电弧滑动中释放能量，且在工频续流烧断导线或损坏绝缘子之前，断路器动作跳闸切断电弧，而架空绝缘线的绝缘层阻碍电弧在其表面滑移，电荷集中在击穿点放电，在断路器动作之前烧断导线，所以绝缘导线的雷击断线故障率明显高于裸导线。主要对策：为防止低压架空绝缘线的雷害事故，采取线路过电压保护措施，如安装避雷器、保护间隙等。 一、采用金属氧化物避雷器避雷器是通过吸收雷电放电能量，限制配电线路的感应过电压，达到保护的目的。其过电压保护性能良好，广泛应用于电气线路（设备）的过电压保护，由于避雷器有效保护距离是有限的，所以在全线架空绝缘线路上，安装避雷器存在着安装密度问题。从理论计算看，一般的配电线路导线平均高度h在812.5m，按照年平均雷暴日数为40的多雷地区，百千米遭受雷击次数为N = 40rh，r为每一雷日每平方千米对地落雷次数，在一般情况下取r = 0.015，计算结果，每百千米年遭受雷击次数为4.87.5。根据国外专家研究认为，单纯限制雷电感应过电压事故，每相避雷器的安装密度为200360 m。 综上所述，在架空绝缘线路的多雷地段、重点杆塔上，加装金属氧化物避雷器能有效防止雷害事故。多雷地段是指线路建在环境开阔地带，年平均雷暴日数为40左右，或者在运行中，历史上有雷害事故的地段。域区内的线路在设计时不考虑，不包括设备需要安装过电压保护。重点杆塔是指多雷地段线路的耐张杆、支撑杆、接地环杆、与高电压线路交跨杆等。一般选择在绝缘薄弱点外安装避雷器效果比较好。对于有二次以上直击雷的杆塔，安装杆上避雷针比避雷器的效果要好。在上述杆塔和有设备的杆塔上安装避雷器后，安装密度控制在300 m左右，具体应根据环境因素和运行经验掌握。个别的、特殊地段制定反事故措施解决。另外，还可以在每基杆上选择一相、二相、三相、顶相、边相、或每相错杆安装避雷器。由此来满足安全、经济运行的要求。二、采用保护间隙保护间隙，又称放电间隙。这是一种简单的过电压保护措施。即在绝缘线上引出带电导体，一般采用角形保护间隙，按规程规定，主间隙的最小距离为25mm，辅助间隙为10mm，空气均匀电场的击穿场强，最高幅值约为30kV/cm，线路绝缘子标准雷电冲击，全波耐受电压为105kV，是可满足要求的。保护间隙在中性点不接地系统中，单相保护间隙动作，流过保护间隙的是线路的电容电流，在电弧电流过零时，空气介质恢复强度，电弧熄灭；两相或三相保护间隙同时发生闪络动作，流过保护间隙为工频续流的短路电流，所以，保护间隙是不能切断雷电电流之后的工频短路电流，只能靠断路器保护动作切断电源，