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深圳电缆线租赁公司说说架空绝缘线遭受雷害问
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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戏剧矛盾﹐美化了城市景观﹔提高了线路信道的利用率﹔防止了环境污秽对导线的直接影响﹔并具有良好的社会效益和经济效益。但是﹐在近几年装设执行中﹐发现架空绝缘线存在遭受雷害多﹐导线容易进水氧化等问题﹐由此引起断导线事故较多。对此﹐有必要进行分析原因制定对策﹐积极采取措施﹐不断改进﹐以提高架空绝缘线路装设﹑执行水准。
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戏剧矛盾﹐美化了城市景观﹔提高了线路信道的利用率﹔防止了环境污秽对导线的直接影响﹔并具有良好的社会效益和经济效益。但是﹐在近几年装设执行中﹐发现架空绝缘线存在遭受雷害多﹐导线容易进水氧化等问题﹐由此引起断导线事故较多。对此﹐有必要进行分析原因制定对策﹐积极采取措施﹐不断改进﹐以提高架空绝缘线路装设﹑执行水准。
架空绝缘线遭受雷害事故明显比架空裸线多﹐雷害损害情况比较严重。绝缘导线雷击后﹐常常发生点断式的导线断裂﹐导线落在地上或其它构件上﹐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﹐这对执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。
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﹐装设避雷器存在着装设密度问题。
实践表明﹐避雷器的装设密度增加﹐线路感应过电压的事故下降。若线路的每基杆塔均装设避雷器﹐对防止直击雷和感应过电压事故是最理想的﹐按平均檔距50m计﹐每千米应装设20群群组避雷器﹐因此﹐装设避雷器和加装接地装置需要投入大量资金﹐执行维护工作量也很大﹐且避雷器故障和预防性试验将引起线路停电﹐是不经济的也没有必要。
从理论计算看﹐一般的配电线路导线平均高度h在8～12.5m﹐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4.8～7.5。
根据国外专家研究认为﹐单纯限制雷电感应过电压事故﹐每相避雷器的装设密度为200～360 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﹐或者在执行中﹐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装设避雷器效果比较好。对于有二次以上直击雷的杆塔﹐装设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装设避雷器后﹐装设密度控制在300 m左右﹐具体应根据环境因素和执行经验掌握。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﹑或每相错杆装设避雷器。由此来满足安全﹑经济执行的要求。
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。也可以采用80mm单间隙﹐装设比较简便﹐由于正常间隙为200mm﹐感应过电压最大值可达300～400kV﹐足以击穿80mm的空气间隙﹐但效果会差一点。
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﹐恢复保护间隙的绝缘强度﹐用重合闸配合送电。由于放电间隙动作电压较高﹐截波时对电气设备严重威胁﹔实践情况表明﹐动作放电时会烧坏间隙的电极和附近设备﹐但能降低断线故障﹐比较经济。因此﹐可以选择在耐张杆上装设。
市场上有专用产品。也可以通过计算﹐选取金属氧化物避雷与空气间隙群群组合现场装设﹐但其稳定性能有待执行中进一步的验证。
此外﹐适当提高绝缘子的绝缘水准﹐能减少雷害事故﹐但投资较高﹐绝缘配合处理较困难﹔加强杆塔接地﹐降低杆塔接地电阻,也是有效减少雷害事故的措施﹔参照电缆线路的要求﹐在雷雨季节停用重合闸﹐可以避免绝缘线断线引发的人身伤害事故。
