论10kv线路防雷设计

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1、论10KV线路防雷设计摘要：下文对目前几种主要的线路防雷方法进行了分析,且提出了新的防雷办法，可供参考。　　关键词：防雷10kV线路　　　　　　1对几种常用防雷方法的优缺点分析　　下面对目前主要采用的3种防雷方法的优缺点进行分析。　　1.1加装氧化锌避雷器　　加装氧化锌避雷器可显著提高线路防雷水平。在杆塔良好接地时，可有效降低雷电过电压，迅速将雷电流导入地层，保护绝缘子不被击穿，防止大电流侵入变电站。若遭连续雷击或当雷电流较大时，可能会引起避雷器爆炸、线路接地等故障，造成停电检修。另外，避雷器在长期工频电压应力下发生故障时，线路不能确保正常运行。鉴于以上原因

2、，单独采用避雷器的有效性还不确定。　　1.2全线架设避雷线　　架设避雷线是送电线路最基本的防雷措施之一。避雷线在防雷方面有以下功能：①防止雷电直击导线，雷电直击导线时绝缘子上的承受电压是架设避雷线时的7~8倍；②雷击塔顶时对雷电电流有分流作用，减少流入杆塔的雷电流，使塔顶电位降低；③对导线有耦合作用，降低雷击杆塔时塔头绝缘（绝缘子串和空气间隙）上的电压；　　④对导线有屏蔽的作用，降低导线上的感应电压。根据《电力设备过电保护设计技术规程》（SDJ7-79）、《500kV电X过电压保护绝缘配电与电气设备接地暂行技术标准》（SD119-84）对各级电压线路架设避雷

3、线要求如下：　　a）220kV及以上架空线架设双避雷线；　　b）110kV架空线一般全线架设避雷线，在雷电频繁地带架双避雷线；　　c）60kV负荷重要，且雷电频繁宜全线架设避雷线；　　d）35kV及以下线路一般不沿全线架设避雷线。规程规定，35kV线路有避雷线线路耐雷水平为20~30kA。假设上导线高度Hd=8m，档距L=80m，雷电强度按30kA计，根据《架空送电线路设计技术规程》（SDJ3-79）推荐如下经验公式：避雷线与档距中央导线的最小安全距离S=0.012L+1.0，则S=0.012×80+1.0=1.96m。　　规程对于满足S的避雷线，雷击档距中

4、央避雷线时，一般不会发生档中闪络；若雷未击档距中央，一般会被杆塔吸引。雷击杆塔时过电压及耐雷水平：　　接地电阻RCH=10Ω；　　分流系数β=1/[1+Lgt/Lb+RCH×τ（/Lb×2）]=0.76；　　线路绝缘上承受电压的最大值：　　Uj=I（βRCH+βLgt/2.6+Hd/2.6）（1-k）=8.9I；　　若雷电强度I=30kA，则Uj=267kV，此时耐　　雷水平I1=U50%÷（βRCH+βLgt/2.6+Hd/2.6）（1-K）=　　11.2kA，耐雷水平I1<30kA，而绝缘子50%概率击穿电压U50%=100kV

5、据此认为，绝缘强度不够是10kV线路耐雷水平低的主要原因。　　但全线架设避雷线也有不少缺点，如投资大，运行维护不方便等，更重要的是，如果雷电直接落在避雷线上，而10kV线路与避雷线距离不超过1.0m，在杆塔接地不合格的情况下难以保证不发生闪络，同样不能起到防雷的作用。　　1.3与绝缘子并联放电间隙　　放电间隙是最简单的防雷保护装置，它的构造简单，成本低廉，维护方便。放电间隙的工作原理是：当架空电力线路遭受雷击时，就会在线路上产生一个正常绝缘所不能承受的高电压，这个外来的大气过电压，往往使线路上绝缘最弱的地方发生击穿，将大量的雷电流泻入地层。由此可见，放电间隙

6、的保护作用和阀型避雷器一样，所不同的只是放电间隙没有消电的管子和阀性电阻而已。放电间隙按其结构形式的不同，分棒型、球型和角型等3种型式。　　a）棒型间隙。结构简单，但伏秒特性较陡，且每次放电时，电极将会受到严重的烧伤，甚至不能继续使用。　　b）球型间隙。它有平坦的伏秒特性，所以保护性能较好。但在实际应用中，球型间隙每次放电后有严重的烧伤，使间隙距离加大，不能保证下次正确动作，增加了维护工作量。因此近年来很少采用。　　c）角型间隙。这种间隙在放电时，工频电流通过在电极相距最近之处产生的电弧，由于电动力和热的作用，使在羊角形间隙上部构成的电弧迅速拉长，这样电弧一

7、般易于自动熄灭。要是电流达到几十A以上（如10kV系统中大于20A时），电弧就很难自行熄灭，而变成接地故障了；如果两相以上的间隙同时击穿放电，那么就相当于相间短路，势必会使线路跳闸。　　因此装了保护间隙的线路，必须尽可能装设自动重合闸装置，才能保证对用户不间断供电。不管采用何种形式的保护间隙，其结构应保证下列条件：　　a）间隙距离稳定不变。　　b）间隙放电动作时，防止电弧跳到其它设备上去。　　c）防止与间隙并联的绝缘子受热损坏。　　d）间隙正常动作时，防止电极被烧伤，影响下次动作。　　e）间隙的电极宜镀锌。　　2提出新的防雷方法　　综上所述，3种防雷方法都有

8、可取之处，但都有缺点，如果将这3种方法结合起来取长补