避雷线
避免雷击安装的引雷入地的导线
避雷线(lightning wire),又称架空地线。架设在架空电力线路导线上方并予以接地的金属架空线。用以承受直接雷击并将雷电流通过接地引线或金属杆塔本身引入大地,避免架空导线直接遭受雷击,从而提高架空线路耐雷水平。它是超高压架空线路的重要防雷保护装置。通常用镀锌钢绞线作进雷线。当利用避雷线作载波通道时,为减小高频衰耗,也有用铝包钢绞线的。此外,为减少潜供电流,降低工频过电压和改善对通信、信号线的干扰,避雷线也可用钢芯铝绞线或钢芯铝合金绞线等良导体制成。
原理
雷电是客观的自然现象,是无法防止的。避雷线实际上叫做引雷线可能更合理。避雷线是约定俗成的称呼。它的工作原理和避雷针是一样的,它是架设在通信线路上方的金属导线,并接地良好。又称它为架空地线。它能有效地将雷电的放电引入大地。如图显示了单根避雷线的保护范围。
当通信线缆着雷时,可能打在线缆上,也可能打在电杆上。雷击线缆时,在线缆上将产生远高于线路电压的所谓“过电压”。而避雷线可以保护住通信线缆,使雷尽量落在避雷线上,并通过电杆上的金属部分和埋设在地下的接地装置,使雷电流流入大地。
分类
独立避雷针
独立避雷针与电气设备的带电部分,电气设备的外壳,构架和建筑物的接地部分之间的空间距离不小于5m,其接地装置与被保护物的接地体之间的地中距离不小于3m,以防止避雷针落雷时造成对被保护物放电或被保护物接地装置放电而引起反击。独立避雷针的接地装置一般是独立的(即不与被保护物的接地体相连),其工频接地电阻不应大于10Ω。当不能满足要求时,其接地装置可与主接地网相连接,但应保证其与主接地网的连接点和35kV及以下设备的接地线入地点之间的沿接地体的长度不小于15m,以避免避雷针上落雷时引起主接地网电势升高太多而造成反击。独立避雷针不应设在人经常通行的地方,应距道路不小于3m。
构架避雷针
对于土壤电阻率小于1000Ω·m地区的110kV及以上的配电装置,为降低造价并简化布置,亦可将避雷针装设在配电装置的构架上,成为构架避雷针,其接地除了利用主接地网外,还应在其附近装设集中接地装置。
在变压器的门型构架上不得装设避雷针(线),而且任何避雷针(线)的接地引下线入地点到变压器接地线入地点沿接地体的长度不应小于15m,以防止变压器低压绕组的绝缘遭到反击而损坏。
安装
在易于遭受雷击的地点以及修复比较困难的通信电杆上,安装避雷线能够起到较好的雷电防护作用。避雷线一般都是铁线制成的,通过卡钉固定在电杆上,避雷线的下部埋在土壤中。这样就可以保护电杆免受直击雷的“攻击”了。
作用
减少了雷电直击导线的机会,降低了线路绝缘承受的雷电过电压幅值。
对导线有耦合作用。当雷击塔顶或地线时,由于耦合,导线电势将抬高,并且可使绝缘子串上的电压降低。
对导线有屏蔽作用,降低导线上的感应过电压。
架空地线经过适当改装还可兼用作通信通道,如已研制出的光纤复合架空地线具有避雷、通信等多种功能。
应用
避雷线又称架空地线,架设在杆塔顶部,一根或二根,用于防雷,110-220千伏线路一般沿全线架设。架空送电线着雷时,可能打在导线上,也可能打在杆塔上。雷击导线时,在导线上将产生远高于线路额定电压的所谓“过电压”,有时达几百万伏。它超过线路绝缘子串的抗电强度时,绝缘子将“闪络”,往往引起线路跳闸,甚至造成停电事故。避雷线可以遮住导线,使雷尽量落在避雷线本身上,并通过杆塔上的金属部分和埋设在地下的接地装置,使雷电流流入大地。雷击杆塔或避雷线时,在杆塔和导线间的电压超过绝缘子串的抗电强度时,绝缘子串也将闪络,而造成雷击事故。通常用降低杆塔接地电阻的办法,来减少这类事故。
注意事项
避雷线的保护效果还同它下方的导线与它所成的角度有关,角度较小时,保护效果较好。在架有两根避雷线的情况下,容易获得较小的保护角,线路运行时的雷击跳闸故障也较少,但建设投资较大。我国近年来新建的220千伏以下线路,多采用一根避雷线。在雷击不严重的110千伏及较低电压的线路上,通常仅在靠近变电所两公里左右范围内装设避雷线,作为变电所进线的防雷措施。避雷线一般使用镀锌钢绞线架设,常用的截面是25、35、50、70平方毫米。导线的截面越大,使用的避雷线截面也越大。避雷线也会因风吹而振动,常易发生振动的地方通常装有防震锤。
防雷的原则
线路防雷保护首先在于抓好基础工作,国内外在雷电防护手段上并没有出现根本的变化,很大程度上要依赖传统的技术措施,只要运用得好,仍然是可以信赖的。对已投运的线路,应结合地区的地貌地形、地质以及土壤状况与接地电阻的合理水平给出正确的评价,找出可能存在薄弱环节或缺陷,因地制宜地采取措施。
发展趋势
国外超高压线路有采用良导线架空地线的趋势,主要采用铅包钢集团线,它具有强度较高、不生锈、又有适当的电导率的优点。一般用绝缘子使之与杆塔相互绝缘,利用间隙引导雷电流入地,这样,可利用架空地线作为载波通道并减少电能感应损耗。
参考资料
目录
概述
原理
分类
独立避雷针
构架避雷针
安装
作用
应用
注意事项
防雷的原则
发展趋势
参考资料