线路运行与检修送电线路的防雷保护与接地技术问答题

1、线路运行与检修送电线路的防雷保护与接地技术问答题 112什么叫雷暴日和雷暴日小时? 在进行电力线路防雷设计时，必须考虑该地区雷电活动情况及地区雷电活动频率，可用雷电日或雷电小时表示，雷电日是一年中有雷电的日数，雷电小时是一年中有雷电的小时数，不论每日雷电发生几小时均按一个雷电日计算，由于每年雷电日变化较大，所以我们一般用多年的平均数。 113雷区是如何划分的? 一般把平均雷电日不超过15日的地区称为少雷区，例如我国西北地区。把平均雷暴日超过40日地区叫多雷区，如长江一带和我国北方地区。把平均雷暴日超过90日的地区叫强雷区，例如我国南方地区。 114落雷密度是如何规定的? 雷暴日和雷暴小时虽然可

2、反映出该地区雷电活动的频度，但它却未能反映出是云间放电、还是云对地的放电，我们关心的是云对地的放电。落雷密度表示每一个落雷日，每平方公里地区落雷次数，用(次km2雷电日)表示。 115雷电流的幅值大小是如何确定的? 雷电流是指雷击于接地良好的杆塔泄人大地的电流。雷电流的幅值一般是在塔上或避雷针上用磁钢棒测出的，它与气象和自然条件有关，是一个随机变量，只有通过大量实测才能正确估计其概率分布的规律。雷电流的幅值与海拔高度及土壤电阻率大小关系不大。 116避雷线如何保护电力设备的? 雷击可简单地看成是一个电流行波沿空中通道流人雷击点，在击中地线后即分两路继续前进。随着电流波前进的还有一个电压行波。它

3、们构成了一个接近光速的传播的电磁波，其阻抗一般取300,(对导线或避雷线可取300400。 在雷击塔顶时，由于塔脚电阻很小，如R=0则不出现对地电压；避雷线保护作用主要是将电压化成电流，经很低的塔脚电阻排泄出去，从而达到降压作用，即使塔脚电阻有一定值为R=10，也很小，很显然避雷线的降压作用，完全依靠很低的接地电阻实现的。 117如何确定避雷线保护范围? 避雷线的保护范围由保护物高度、避雷线悬挂高度和条数来确定。 (1)单根避雷线保护范围按下式计算： 当hx0.5h时 rx=0.47(h-hx)p 当hx0.5h rx=(h-1.53hx)p式中h避雷线高度； hx被保护物高度； rx保护半径

4、，保护宽度； P高度影响系数，当h30m时p=1，当30mh120m时p=5.5/ (2)两根平行避雷线保护范围，可用下式表示hO=h-D/4P式中 h0两根避雷线间保护范围边缘最低点高度，m； D两避雷线线间距离，m； h避雷线高度，m。 双避雷线在计算时，先应按单根避雷线确定外侧保护范围，其内侧各截面的保护范围由通过两避雷线及保护范围最低点的圆弧确定，最低点hO直接由上式确定。 118什么是避雷线的保护角?避雷线对边导线的保护角是如何确定的? 避雷线保护角是指避雷线悬挂点与被保护导线之间的连线，与避雷线悬挂点铅垂方向的夹角。 为防止雷电击于线路，高压线路一般都加挂避雷线，但避雷线对导线的防

5、护并非绝对有效，存在着雷电绕击导线的可能性。实践证明，雷电绕击导线的概率与避雷线的保护角有关，所以规程规定：500kV为1015，220kV为20，110kV为2530，另外杆塔两根地线的距离不应超过地线对导线垂直距离的5倍。 119电力线路架设避雷线作用是什么? 避雷线是送电线路最基本的防雷措施，其功能如下： (1)防止雷电直击导线，使作用到线路绝缘子串的过电压幅值降低。 (2)雷击杆顶时，对雷电有分流作用，可减少流人杆塔的雷电流。 (3)对导线有耦合作用，降低雷击塔头绝缘上的电压。 (4)对导线有屏蔽作用，降低导线上的感应过电压。 (5)直线杆塔的避雷线对杆塔有支持作用。 (6)避雷线保护

6、范围呈带状，十分适合保护电力线路。 120要降低杆塔接地电阻可采取什么办法? 对一般高度的杆塔，降低接地电阻是提高输电线路耐雷水平、防止反击的最有效措施，降低接地电阻一般可采用增设接地装置(带、管)，采用引外接地装置或连续伸长接地线。 121线路防雷保护对路径有何要求? 运行经验表明线路遭受雷击往往集中于线路某些地段，我们称之为易击区，所以在选择路径时，应避开下列地段： (1)易雷电走廊，如山区风口、顺风的河谷和峡谷等。 (2)四周是山丘的潮湿盆地，如杆塔周围有鱼塘、水库、湖泊、沼泽地、森林或灌木。 (3)土壤电阻率有突变的地方，如地质断层地带，岩石与山坡、山坡与稻田交界处。 (4)地下有导电

7、性矿的地面和地下水位较高处。 (5)当土壤电阻率差别不大时，雷电易击于突出的山顶，山的向阳坡。 122什么是雷电过电压? 电力系统中的电力设备正常运行时，绝缘承受的是电网的额定电压，但当系统遭受雷击时，设备上所出现的电压将大大高于系统的额定电压，这种由雷击引起的危及设备绝缘安全的电压升高，称为大气过电压，又称雷电过电压，这种电压幅值很高，可达数百千伏至数兆伏。 123叙述雷电对地的放电过程? 雷雨季节，地面水分比较充分，太阳光使地表温度上升，使地面部分水变为水蒸气，随变热空气上升，形成热气流，遇到高冷空气后，凝结成小水滴形成云雨，将会带上电荷而形成雷云，当雷云在局部区域的电场强度达到2030k

8、Vcm时，空气游离被击穿，成为导电通道，雷云的电荷可以沿着通道向下运动，当它距地面的高度达到一定范围时，与地面比较突出的部位形成一个电场，地面较为突出的部位或感应电荷集中部分将成为雷击点。我们将这种雷云对地放电称为雷电。 124防雷接地的重要性是什么? 防雷接地是否完善，与防雷设备的防雷效果很有关系，如果接地电阻过大，则当避雷针落雷时，线路电位就会大幅度上升，导线避雷线与被保护物间电位悬殊而闪络(称为反击)特别在雷云的主放电阶段，放电速度平均为6107ms，持续时间短(50lOOms)，电流可达几十直至几百千安。 125何为“逆闪络”? 雷击杆塔顶或附近的避雷线时，使杆塔顶部带有很高的电位，并

9、随着雷电流的增大而增大，当杆塔顶部(即拱担)的电位大于绝缘子冲击放电电压U50%时，铁横担对导线放电而闪络，这种杆塔电位高于导线电位所发生的闪络现象，称为“逆闪络”，即反击。 126线路雷击跳闸的条件是什么? 输电线路落雷时，引起断路器的跳闸有两个条件，一是雷电流必须超过线路的耐雷水平，引起线路绝缘子串发生冲击闪络，由于雷电作用时间只有几十微秒，断路器来不及动作也不会引起跳闸；二是冲击闪络后，沿闪络通道通过的工频短路电流，形成电弧稳定燃烧，这个时间若超过保护动作时间，将造成断路器跳闸。 127为什么35kV及以下的线路不用避雷线或不需全线架设避雷线? 这种线路由于电压等级低，绝缘强度相对较高，

10、其中性点采用小电流接地的工作方式，单相遭受雷击不会引起断路器的跳闸，三相遭受雷击的可能性很小。在雷电活动频繁的地区，31OkV也可能遭受雷击，防止办法是增加绝缘子，采用瓷横担，降低接地电阻，装设管型避雷器。对于35kV线路，一般只在进线段架设12km避雷线，保护角一般为2530。或者在线路上装设自动重合闸装置等。 128什么是线路的保护间隙? 保护间隙是一种原始避雷装置，两端称电极，电极在大气过电压作用下被击穿放电，雷电流入大地。 6611OkV线路保护间隙可装设在耐张绝缘子串上，多用球型棒间隙。35kV线路装在横担上，多用角钢间隙。 129送电线路要防止雷电危害，应采取哪些措施? 防雷措施要

11、根据电压等级、地形地貌、系统运行方式、土壤电阻率、负荷重要性、雷电活动的强弱等条件进行选择，其措施如下： (1)装设避雷线，降低接地电阻； (2)增加耦合地线； (3)加强线路绝缘，增加绝缘子片数； (4)变电所进线档装设避雷线，减少进线段雷电发生绕击的机会； (5)加强交叉档保护或尽量采用非直接接地方式； (6)加强大档距特殊塔的保护； (7)装设自动重合闸或环网供电。 130按过电压规程规定，送电线路架空地线的耐雷水平和保护角是如何规定的? 其规定见表2-11。 表2-11 送电线路架空地线的耐雷水平和保护角电压(kV)3563110220330500耐雷一般线路(kA)203030604

12、07580120100140120160水平大跨越(kA)306075120140160保护角()3025202020进线档不架全线架全线架全线架全线架全线架 131什么是大气过电压?由于雷云放电而产生的过电压称为大气过电压，大气过电压分直击雷过电压和感应雷过电压。直击雷过电压是指雷击时流经被击物，它们对电气设备及送电线路绝缘最有危险性。 感应过电压则是由于雷云在线路附近向地面进行主放电时，在输电线路上感应产生的过电压，实测证明感应雷过电压的幅值可达300400kV，足以把6080cm的空气间隙击穿，或将X4.5的绝缘子串闪络，所以感应雷过电压对水泥杆的35kV及以下的线路会引起闪络事故，对6

13、3kV及以上的高压线路，由于冲击绝缘在500kV以上，所以感应过电压一般不会引起闪络。 132杆塔接地的作用是什么?送电线路对接地电阻有要求? 送电线杆塔接地主要是为了导泄雷电流人地以保持线路有一定的耐雷水平。 有避雷线的送电线路每基杆应有接地装置且接地电阻不得大于表212所列数据。表2-12 送电线路对接地电阻的要求土壤电阻率(m)100及以下1005005001OOO100020002000以上工频接地电阻()1015202530注 若土壤电阻率很高，接地电阻很难降低30以下，可采用68根总长度不越过500m放射形接地体或连续伸长的接地体，接地电阻不受限制。 133送电线路接地装置有哪些形

14、式? (1)在土壤电阻率lOOm的潮湿地区，接地电阻不超过lO，即可利用杆塔基础、底盘拉盘等自然接地。 (2)在土壤电阻率lOOm300m地区，应采用人工接地装置，接地体埋深应大于0608m。 (3)在土壤电阻率300m2000m时，应采用68根总长度不超过500m放射形接地体或连续伸长接地体，埋深不小于03m。 (5)居民区或水田中的接地装置，宜围绕杆塔基础敷设。 (6)在高土壤电阻率的地区，如在杆塔附近有土壤电阻率较低的地带，可采用引外接地或其他措施。 134对接地装置用材料及接地引下线的要求是什么? 人工接地体水平敷设可采用圆钢、扁钢，垂直敷设可采用角钢、钢管、圆钢等，接地装置包括接地引

15、下线的导体截面不应小于表2-13所列数据。 表2-13 接地装置及引下线种类及规格种 类规 格地 上地 下圆 钢直径(mm)68钢截面(mm2)4848扁厚度(mm)44角钢厚度(mm)2.54钢管管壁厚度(mm)2.53.5注 1接地引下线一般为扁钢412或不小于50mm的圆钢； 2在腐蚀性较强的场所采用热镀锌等防腐处理。 135对接地装置连接的要求有哪些?杆塔接地装置的防腐一般有哪些要求? 在钢筋混凝土杆中，所有地线横担、导线横担、横、斜拉杆等所有的铁件均应可靠地与接地引下线连接，普通电杆在横担处，设有穿孔(钢管)，在下部有与内部钢筋焊接在一起的接地螺栓，以保证地线、导线横担能与接地装置可

16、靠连接。 接地装置连接应严密可靠，除必须断开处以螺栓连接外均需焊接，采用搭接焊，搭接长度圆钢为直径的6倍；双面施焊，扁钢为带宽的2倍；四面焊。 防腐要求： (1)土壤腐蚀性较弱的地区，接地引下线的垂直部分和接地装置的焊接部分应做防腐处理，接地引下线一般采取热镀锌处理。做防腐处理前，表面必须除锈并去掉焊接处残留的焊药。 (2)敷设在腐蚀性较强场所(如尿素、盐碱化工厂等)的接地装置，应采取热镀锌防腐，或适当加大截面。接地回填尽可能采用腐蚀性较小的土壤。 (3)当接地土壤电阻率较高需采用降阻剂时，降阻剂必须符合国家现行技术标准，并有合格证件，应严格按照厂家使用说明书规定的操作工艺施工。 (4)运行单

17、位应定期检查接地装置地下部分的锈蚀情况，对严重腐蚀者应进行处理或更换。 136接地装置包括哪几部分?作用是什么? 接地装置包括接地体及接地引下线两部分： (1)接地体是指埋在地中并直接与土地接触的金属导体，分为单个接地体及多个接地体。 (2)引下线是指由杆塔电气设备的接地螺栓至接地体的连接线及多个接地体的连线。 137何为接地电压及接地电阻? 接地装置对地电压是指当接地装置通过接地故障电流时，从接地螺栓起其接地部分与大地零电位之间的电位差。 接地电阻是指接地装置对地电压与通过接地体流人地中电流的比值，包括接地引下线电阻、接地体电阻、接地体与土地间的接触电阻和地电阻。 138接地可分为哪些类型?

18、各有何作用? (1)工作接地。又称为技术接地，如杆塔接地、变压器中性点接地、电压互感器及电流互感器中性点接地等，主要是为了抽取某些需要的电气量及保护电气设备而装设的接地。 (2)保护接地。又称为安全接地，如变电所架构接地、电气设备外壳接地、试验用仪器接地等，主要是防止设备因绝缘不良漏电时对人身的伤害。 139接地装置的形式有哪些? 接地装置由于敷设不同分为水平接地体和垂直接地体。 (1)水平接地体。用圆钢或扁钢水平铺设在地面以下深约0.51m的坑内，长度不超过1OOm。 (2)垂直接地体。用角钢、圆钢或钢管垂直埋人地下，送电线路的防雷接地一般采用水平接地体，当单个接地体不能满足要求时，可采用多个接地体