- 風電場防雷與接地
- 鄭明 劉剛 周冰 李炬添
- 1660字
- 2019-10-24 18:31:52
3.2 避雷線
3.2.1 避雷線的保護范圍
避雷線是接閃器的一種,它的原理及作用與避雷針基本相同,主要用于保護電力線路或狹長的建筑物及設備。
避雷線的材料為鍍鋅鋼線,分單根和雙根兩種,雙根的保護范圍大一些。避雷線一般架設在架空線路導線的上方,用引下線與接地裝置連接,以保護架空線路免受直接雷擊。
1.單根避雷線的保護范圍
(1)當h≥2hr時,無保護范圍。
(2)當h<2hr時,在無法確定弧垂的情況下,當等高支柱間的距離小于120m時架空避雷線中點的弧垂宜采用2m,距離為120~150m時宜采用3m。
1)距地面hr處作一平行于地面的平行線。
2)以避雷線為圓心、hr為半徑,作弧線交于平行線的A、B兩點。
3)以A、B為圓心,hr為半徑作弧線,該兩弧線相交或相切并與地面相切。從該弧線起到地面止就是保護范圍。
4)當hr<h<2hr時,如圖3-5所示,保護范圍最高點的高度h0為


圖3-5 hr<h<2hr情況下單根避雷線的保護范圍
5)當h<hr時(圖3-6),避雷線在hx高度的xx′平面上的保護寬度的計算為


圖3-6 h<hr情況下單根避雷線的保護范圍
式中 bx——避雷線在bx高度的xx′平面上的保護寬度,m;
h——避雷線的高度,m;
hr——滾球半徑,m;
hx——被保護物的高度,m。
2.雙根等高避雷線的保護范圍
(1)當h≤hr時,如圖3-7所示。

圖3-7 h≤hr情況下雙根避雷線的保護范圍
1)當時,按單根避雷線所規定的方法確定。
2)當時:
a.兩根避雷線的外側,各按單根避雷線的方法確定。
b.兩根避雷線之間的保護范圍按以下方法確定:以A、B兩避雷線為圓心,hr為半徑作圓弧交于O點,以O點為圓心、hr為半徑作圓弧交于A、B點。
c.避雷線之間保護范圍最低點的高度h0計算為

d.避雷線兩端的保護范圍按雙支避雷線的方法確定,但在中線上h0線的內移位置的確定方法為:以雙根避雷線所確定的保護范圍中點最低的高度作為假想避雷線,將其保護范圍的延長弧線與h0線交于E點。內移位置的距離x為

式中的b0可按圖3-7的Ⅰ—Ⅰ剖面圖來確定。
(2)當hr<h<2hr(圖3-8)且時:

圖3-8 hr<h<2hr情況下雙根避雷線的保護范圍
1)距地面hr處作一與地面平行的線。
2)以避雷線A、B為圓心,hr為半徑作弧線相交于O點并與平行線相交或相切于C、E點。
3)以O點為圓心、hr為半徑作弧線交于A、B點。
4)以C、E為圓心,hr為半徑作弧線交于A、B并與地面相切。
5)兩避雷線之間保護范圍最低點的高度h0為

6)最小保護寬度br位于高處,即

7)避雷線兩端的保護范圍按雙支高度hr的避雷針確定,但在中線上線h0的內移位置的確定方法為:如圖3-7所示的Ⅰ—Ⅰ剖面,以雙支高度hr的避雷針所確定的中點保護范圍最低點的高度作為假想避雷針,將其保護范圍的延長弧線與hr線交于F點。內移位置的距離x為

3.2.2 避雷線的檢查維護
除了避雷針(網、帶)檢查維護的內容,避雷線的檢查維護還包含以下內容:
(1)檢查避雷線是否每基桿塔處都有可靠接地,以及有否與避雷器的接地線共同接地;檢查接地裝置周圍的土壤有無沉陷情況,是否有因挖土方敷設其他管道與種植樹木等而挖斷或損傷接地裝置。
(2)通常為了保護絕緣子和避雷線的耐壓水平基本保持穩定,避雷線的絕緣子采用無裙絕緣子并聯火花間隙的結構。在感應高電壓的作用下,無裙絕緣子及其放電間隙,會發生誤放電(不正常放電)使絕緣子燒壞、炸裂,引起避雷線落地等故障。為防止此類事故的發生,應采取以下措施:
1)間隙值要注意及時檢查和調整。若經實測,感應電壓確實過高,常使間隙發生誤動作,應采取避雷線“合理勤換位”的辦法,予以降低。
2)對無裙絕緣子也應定期檢測。由于運行過程中瓷質的老化變質,內絕緣性能會不斷下降,最后致使擊穿電壓值小于干閃和濕閃值,成為所謂的低值或零值絕緣子。這種低值或零值的絕緣子,當避雷線上落雷時,不是間隙首先擊穿,而是絕緣子內絕緣擊穿,接著,在絕緣子內部就流過沖擊性雷電流和導線與避雷線間的工頻電容電流。沖擊性的雷電流隨著雷擊過程的結束而很快消失了,而工頻性的電容電流(約為1~20A)就一直在絕緣子內部通過,直到把絕緣子燒壞、避雷線燒斷落地為止。因此,對這種無裙絕緣子,應嚴格按導線上的絕緣子檢測要求,進行定期檢測。