中压架空绝缘线路雷击断线浅析 与地下电缆相比,绝缘线路具有投资省、建设快的优点,但也带来了一些新的技术问题,绝缘导线在运行中遭受雷击断线故障就是其中之一。 架空线路上产生雷电过电压有两种,一种是雷直击线路引起的直击雷过电压,另一种是雷击线路附近由于电磁感应所引起的感应雷电过电压。配电线路的雷击中约20%是直击雷,而其中50%以上直击雷的电流超过20kA,约80%是感应雷,其中95%以上感应雷的放电电流小于1000A。配电线路绝缘水平低,即便装设避雷线也会反击,防止直击雷的作用不大。配电线路主要是防止感应雷电过电压。造成绝缘线路雷击断线的主要原因是雷电闪络后工频续流烧断导线引起的。 一、统计 日本采用绝缘线路比较早,积累了较多的运行经验。表1是日本的一些统计数字。 表1 1969~1971年三年日本全国中压配电线路事故表
导线类型 总事故(件) 其中雷击 总断线次数 其中雷击断线 从表1可以看出,采用绝缘线后,配电线路事故率大为降低,为裸线的15.3%,绝缘化效果明显。但雷击故障数基本差不多,这是因为配电线路总长度大致相同,落雷次数相当。其中绝缘线雷击事故占其总事故数的36.8%,而雷击断线率为460/475=96.8%。 二、绝缘线雷击断线的原因 裸线路被雷击闪络后工频续流电弧因电动力作用将向导线的负荷方向侧移动,并在工频电流烧断导线前引起变电站出线开关跳闸,一般导线损伤不大,不会造成断线。 绝缘导线的绝缘被雷击闪络而击穿,雷电流很大但时间很短,一般为几微秒至几毫秒,因而雷击闪络只会在绝缘导线的绝缘层上形成一针孔而不会引起断线。雷击闪络多会导致两相之间或三项之间闪络,工频电弧续流(几千安培)被集中固定在绝缘导线绝缘击穿针孔处稳定燃烧直至断线。 三、防止雷击断线的措施 1.安装接地避雷线 在空旷地区对配电线路设置接地避雷线进行屏蔽,导线上的感应过电压将降为1-k倍,k为避雷线与导线之间的耦合系数与冲击系数之积。对于导线高度为11m,导线间距为0.7m的配电绝缘线路,架设雷击点距离此线路50m,雷电流幅值为100kA,未架设地线时,感应过电压的最大值为550kV;如果安装了一根架空地线,高度为12m,则感应过电压的最大值可降低为330kV,降低了40%。可见采用架空地线限制感应过电压的作用还是比较大的。但是因为中压配电线路的绝缘水平较低,雷击架空地线后极易造成反击闪络,仍然会发生工频续流烧断绝缘导线。所以此方式对防止雷击断线而言并不能起到多大作用。因此只有在直击雷频繁区域架设地线以防直击雷,并作为防止感应雷电过电压雷击断线的辅助手段。 (责任编辑:admin) |