避雷塔在輸電線路防雷中的應(yīng)用
2021-09-15
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1、線路避雷器防雷的基本原理
雷擊桿塔時，一部分雷電流通過避雷線流到相臨桿塔，另一部分雷電流經(jīng)桿塔流入大地，桿塔接地電阻呈暫態(tài)電阻特性，一般用沖擊接地電阻來表征。
雷擊桿塔時塔頂電位迅速提高，其電位值為Ut=iRd+L.di/dt(1)
式中i——雷電流；
Rd——沖擊接地電阻；
L.di/dt——暫態(tài)分量。
當塔頂電位Ut與導(dǎo)線上的感應(yīng)電位U1的差值超過緣子串50%的放電電壓時，將發(fā)生由塔頂至導(dǎo)線的閃絡(luò)。即Ut-U1＞U50，如果考慮線路工頻電壓幅值Um的影響，則為Ut-U1+Um＞U50。因此，線路的耐雷水平與3個重要因素有關(guān)，即線路緣子的50%放電電壓、雷電流強度和塔體的沖擊接地電阻。一般來說，線路的50%放電電壓是一定的，雷電流強度與地理位置和大氣條件相關(guān)，不加裝避雷器時，提高輸電線路耐雷水平往往是采用降低塔體的接地電阻，在山區(qū)，降低接地電阻是非常困難的，這也是為什么輸電線路屢遭雷擊的原因。
加裝避雷器以后，當輸電線路遭受雷擊時，雷電流的分流將發(fā)生變化，一部分雷電流從避雷線傳入相臨桿塔，一部分經(jīng)塔體入地，當雷電流超過一定值后，避雷器動作加入分流。大部分的雷電流從避雷器流入導(dǎo)線，傳播到相臨桿塔。雷電流在流經(jīng)避雷線和導(dǎo)線時，由于導(dǎo)線間的電磁感應(yīng)作用，將分別在導(dǎo)線和避雷線上產(chǎn)生耦合分量。因為避雷器的分流遠遠大于從避雷線中分流的雷電流，這種分流的耦合作用將使導(dǎo)線電位提高，使導(dǎo)線和塔頂之間的電位差小于緣子串的閃絡(luò)電壓，緣子不會發(fā)生閃絡(luò)，因此，線路避雷器具有很好的鉗電位作用，這也是線路避雷器進行防雷的明顯特點。
以往輸電線路防雷主要采用降低塔體接地電阻的方法，在平原地帶相對較容易，對于山區(qū)桿塔，則往往在4個塔腳部位采用較長的輻射地線或打深井加降阻劑，以增加地線與土壤的接觸面積降低電阻率，在工頻狀態(tài)下接地電阻會有所下降。但遭受雷擊時，因接地線過長會有較大的附加電感值，雷電過電壓的暫態(tài)分量L.di/dt會加在塔體電位上，使塔頂電位大大提高，更容易造成塔體與緣子串的閃絡(luò)，反而使線路的耐雷水平下降。因為線路避雷器具有鉗電位作用，對接地電阻要求不太嚴格，對山區(qū)線路防雷比較容易實現(xiàn)。
2、避雷器的選型及安裝維護
線路避雷器有2種類型，即帶串聯(lián)間隙和無串聯(lián)間隙2種，因運行方式不同和電站避雷器相比在結(jié)構(gòu)設(shè)計上也有所區(qū)別。
線路避雷器安裝時應(yīng)注意：
(1)選擇多雷區(qū)且易遭雷擊的輸電線路桿塔，好在兩側(cè)相臨桿塔上同時安裝；
(2)垂直排列的線路可只裝上下2相；
(3)安裝時盡量不使避雷器受力，并注意保持足夠的安全距離；
(4)避雷器應(yīng)順桿塔單敷設(shè)接地線，其截面不小于25mm2，盡量減小接地電阻的影響。
投運后進行必要的維護：
(1)結(jié)合停電定期測量緣電阻，歷年結(jié)果不應(yīng)明顯變化；
(2)檢查并記錄計數(shù)器的動作情況；
(3)對其緊固件進行擰緊，防止松動；
(4)5a拆回，進行1次直流1mA及75%參考電壓下泄漏電流測量。
