10 kV配电线路防雷保护装置发展现状

随着10 kV配电线路绝缘化改造的推进,线路雷击断线率不断增加。传统的配电线路防雷保护装置主要分为“疏导式”和“阻塞式”,近年来也出现了气体灭弧式防雷装置在架空线上的广泛应用,在线路防雷保护上都取得了不错的效果。本文分析了绝缘导线雷击断线的原因,阐述了防雷保护装置的发展历程,总结不同类别防雷装置的保护原理及特点,探讨了10 kV架空线路防雷保护装置未来研究发展方向:抗老化性、串联外空气间隙、多灭弧室、瞬时高速气流和高使用寿命。

10kV架空绝缘导线防雷击断线用防弧金具研究

通过分析架空绝缘导线雷击断线机理,研制出一种防弧金具.经过几百次的雷电冲击放电试验和十几次工频短路电弧试验的验证表明:在辐射形线路上距绝缘子(P-20)中心线负荷侧100~150 mm范围内安装该防弧金具,雷电过电压均在防弧金具与绝缘子钢脚之间引起闪络,接续的工频短路电流电弧的弧根固定在防弧金具上燃烧,能可靠地保护导线免于烧伤.对于环网线路,将绝缘导线由绝缘子轴线起向两侧各剥离一段绝缘层(300mm),安装上该防弧金具,在任何潮流方式下均能有效地保护导线免于烧伤.

10kV架空线路雷击断线故障的模拟试验研究

近年来,我国配电网架空线路雷击断线故障时有发生,严重干扰了电网的运行安全,了解雷击断线产生的机制是解决上述问题的关键。已有的研究成果主要集中在定性理论分析上,缺少试验论证。在实验室中模拟了架空线路遭受雷击后对地放电和工频续流起弧燃烧2个过程,重点研究了10 kV系统典型短路故障条件下工频续流电弧烧损导线的情况。研究结果揭示了续流电弧弧根能否自由移动是裸导线耐弧能力强而绝缘导线耐弧能力弱的根本原因,试验验证了工频续流起弧后绝缘导线必断线而裸导线断线概率极低,为架空线路雷击断线防护提供了指导,即绝缘导线有必要采取防雷击断线保护措施而裸导线并非必要。

防止10kV架空绝缘导线雷击断线用穿刺型防弧金具的研制

通过雷电冲击放电试验、压紧力和热稳定试验以及工频电弧试验研究,研制出了一种防止10kV架空绝缘导线雷击断线用的穿刺型防弧金具,该防弧金具能定位雷电冲击放电路径,疏导工频电弧弧根,起到了保护绝缘导线免于雷击断线的作用。

降低配电线路雷击断线和跳闸率的防护措施

配电网架空线路雷击跳闸率高,绝缘导线还存在雷击断线问题。针对此问题,模拟试验和计算研究了配电网冲击绝缘耐受水平,得出采用2种不同绝缘水平的绝缘横担时的雷击跳闸率;针对目前采用氧化锌避雷器铺设地网施工难度大及接地引下线易被盗问题,研究开发出10 kV线路雷击闪络保护器,试验研究了其动作特性。根据试验和仿真计算结果,提出的配电网线路防雷措施,可以防止雷击断线并降低线路雷击跳闸率80%以上。

鄂尔多斯东胜区10kV绝缘导线雷击断线防护

架空绝缘导线比普通架空裸导线的绝缘和防腐性能好,而与埋地电缆相比在投资、施工及维护方面都有明显的优越性,因此在我国城市电网现代化建设的过程中得到越来越多的应用。但随着城市架空线路绝缘化程度的提高,绝缘导线的雷击问题也趋于严重。首先探讨了绝缘导线遭雷击断线的机理,并结合鄂尔多斯市东胜区配电线路的具体情况、配电线路可靠性的要求、雷电活动的特点及经济能力,综合比较国内外常用的几种10 kV架空绝缘导线雷击断线防护技术措施的特点,提出了采用穿刺型防弧金具防护雷击断线这一技术手段是比较经济、有效的,可以满足当地供电可靠性的要求。

一种降低10～35kV架空线路雷击断线率的方法研究

原有的防止雷击断线事故方法是转移工频电弧,使导线不受电弧直接灼烧。然而,如果工频电弧不熄灭,流过闪络点的短路电流依旧会对导线造成伤害,多次雷击的累积效果会减短导线使用寿命。为此,提出了一种通过快速熄灭工频电弧来保证导线正常使用寿命从而达到降低导线断线率的方法,基于此方法研制出爆炸灭弧防雷间隙装置。通过绝缘配合试验、触发响应时间测试和工频电弧灭弧试验,结果证明该装置既能定位雷电冲击放电路径,又能熄灭雷电击穿后空气保护间隙工频电弧,使空气保护间隙电弧存在时间非常短(仅为3 ms),对导线及绝缘子串的影响甚微,确保绝缘子和导线的正常使用寿命。

10kV绝缘导线穿刺防雷击断线燃弧金具的研制

分析了10 kV架空绝缘导线遭雷击后断线的机理,结合线路检修接地保护的需要,研制开发了架空绝缘导线穿刺防雷击断线燃弧金具。这种金具集穿刺式雷击放电间隙和检修接地保护的功能,能有效地杜绝绝缘导线遭雷击后断线,又便于在线路检修中挂设检修接地线。介绍了燃弧金具结构、工作原理以及安装。经实践应用,效果良好。

10kV绝缘导线雷击断线机理的研究

10 kV绝缘导线在雷击作用下易发生断线事故,严重影响到供电的可靠性。对10 kV绝缘导线运用波过程的方法进行建模,利用ATP-EMTP电磁暂态仿真软件对导线在雷电过电压作用下的暂态响应进行仿真,并对仿真结果进行了热效应和电磁力方面的定量计算。结果表明:雷电过电压击穿导线绝缘层仅是导线断线的诱因;绝缘子未闪络时的雷电流不足以将导线烧断;绝缘导线断线的主要原因在于过电压击穿绝缘层后工频电弧巨大的电磁力和热效应的综合作用。分析结果对减少绝缘导线雷击断线事故的发生具有参考价值。

配电绝缘线路的防雷研究

雷击断线事故是应用绝缘导线中最突出的一个问题。从绝缘导线雷击断线的机理入手,介绍了国内外对绝缘导线防止雷击断线和雷击跳闸的研究成果。防雷支柱绝缘子能从根本上解决绝缘导线雷击断线的问题,介绍了该种防雷支柱绝缘子的特点和应用情况。

采用穿刺型防弧金具防止10kV架空绝缘导线雷击断线

通过分析10kV架空绝缘导线雷击断线的机理,比较国内外架空绝缘导线雷击断线防护技术措施的特点,提出采用穿刺型防弧金具防护雷击断线这一技术手段。阐述了穿刺型防弧金具防止雷击断线的原理,并以广东电网公司中山供电局为应用实例,介绍了该局创新设计的穿刺型防弧金具的结构特点和性能,2年的运行情况表明,穿刺型防弧金具能解决架空绝缘导线雷击断线的问题。