CN102290775B - 一种10kV架空绝缘线路防雷击断线的方法 - Google Patents

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本发明公开了一种10kV架空绝缘线路防雷击断线的方法，解决了现用的防雷击断线方法普遍存在的建设成本高、破坏导线绝缘等问题。其将10kV架空绝缘线路最上层的绝缘导线换成带钢芯的裸导线，裸导线固定在绝缘子上，绝缘子电压等级不低于15kV；裸导线相对于绝缘导线的保护角不大于25°；所有裸导线的相位相同。本发明实现简单、便于推广，成本低廉、免于维护；效果明显、性价比高；雷击不跳闸、供电可靠性高；可有效防止10kV架空绝缘线路雷击断线事故的发生。

Description

一种10kV架空绝缘线路防雷击断线的方法
所属技术领域：
本发明涉及中压架空绝缘线路防雷技术领域，更确切的说涉及一种10kV架空绝缘线路防雷击断线的方法。
现有技术：
现有10kV架空绝缘线路雷击断线事故防范措施，按其所要实现的目标可分为三大类：一是防止雷击时发生相间绝缘闪络的措施，通过提高线路的绝缘水平、安装避雷器、安装架空地线、安装屏蔽线等来实现。此类方法能够降低作用在线路上的雷电过电压，较好地降低相间绝缘闪络的机率，但建设成本高，后期维护工作量大。二是防止线路闪络引燃工频续流的措施，通过安装外间隙避雷器、安装内间隙避雷器、安装长闪络路径避雷器等来实现。当雷电冲击波消失后，这些避雷器可以快速切断由闪络引发的工频续流，避免工频续流引发线路跳闸和损伤导线，其主要缺点是建设成本和后期维护成本很高。三是防止工频续流的热效应和电(磁)动力作用导致断线的措施，通过剥开固定处导线的绝缘、安装耐弧金具等来实现。此类方法的防断线机理是引导电弧在导线裸露处或耐弧金具上燃烧，避免电弧在绝缘导线某一点上燃烧。此类方法的成本虽然不高，却破坏了导线的绝缘层，导致线芯进水，进水后的绝缘导线会在弧垂最低处发生电化学腐蚀而断线。
因此，目前常用的绝缘导线防雷击断线方法普遍存在“建设成本高”、“后期维护工作量大”、“破坏导线绝缘”等缺点。为了得到期望的防护效果，需要在每一基杆塔上都要安装防雷设备，使得防雷设备的安装和维护费用远远大于雷击断线所造成的损失，偏离了防雷的初衷。以上现行防雷击断线方法存在的缺点，是由对绝缘导线使用目的的误解和相应防雷设计思路造成的。
发明内容
本发明的目的在于克服现行防雷击断线方法存在的缺点，提供一种防雷效果好、建设容易、又不增加线路建设成本的防雷击断线的方法，可有效防止10kV架空绝缘线路雷击断线事故的发生。
本发明的技术方案如下，将10kV架空绝缘线路最上层的绝缘导线设置成带钢芯的裸导线，裸导线固定在绝缘子上，绝缘子的电压等级不低于15kV；裸导线相对于绝缘导线的保护角不大于25°；所有裸导线的相位相同。
所述的相位为B相。
所述的裸导线、绝缘导线通过线夹连接避雷器，避雷器连接地线、接地极。
所述的绝缘子加装绝缘消弧罩，其包括中部的凹槽、两边的窄缝。
本发明主要适用于采用三角形排列、垂直排列以及三角形与垂直混合排列布置的10kV架空绝缘线路，宜在线路架设时一并实施。其实质是将架空绝缘线路最上层满足架空避雷线条件的导线改造为对地绝缘的避雷线。
本发明的有益效果：
1、实现简单、便于推广。本发明所涉及的防雷击断线的方法实现方式极为简单，只要将常规架空绝缘线路最上层的绝缘导线换成带钢芯的裸导线即可。
2、成本低廉、免于维护。采用本发明的架空绝缘线路与常规架空绝缘线路的建设成本相同，除小范围内使用的绝缘灭弧罩外没有其它增加的部件。维护周期和维护项目完全等同于常规架空绝缘线路，不需要另列维护费用。
3、效果明显、性价比高。本发明的实质一是将架空绝缘线路最上层满足架空避雷线条件的导线作为绝缘避雷线来使用，相当于未增加任何费用就为架空绝缘线路加装了架空绝缘避雷线。既有绝缘避雷线的防雷效果，又不增加防雷费用。当线路附近落雷时，由于裸导线的迎面和屏蔽作用，使处于下层的绝缘导线免于雷击。二是在同一高度放置相位相同的导线，消除产生相间工频续流的条件。
4、雷击不跳闸、供电可靠性高。采用不设保护的B相导线作为绝缘避雷线，雷击瞬间线路不会跳闸；雷击引发的是单相对地闪络，难以形成相间短路，线路跳闸率低。
图面说明：
图1是本发明在垂直排列的双回线路上应用的主视图。
图2是本发明在垂直排列的双回线路上应用的左视图。
图3是应用本发明后垂直排列的双回线路雷击闪络情况的示意图。
图4是绝缘消弧罩的主视图。
图5是绝缘消弧罩的左视图。
图6是绝缘消弧罩的应用示意图。
图中，1.裸导线，2.绝缘导线，3.电线杆，4.绝缘消弧罩，5.线夹，6.避雷器，7.绝缘子，8.横担，9.地线，10.接地极，11.保护角，12.虚线，13.单相对地电弧，14.凹槽，15.窄缝。
具体实施方式：
本发明的架空绝缘线路防雷击断线方法适合在新建线路上实现。新建10kV架空绝缘线路时，导线的排列方式选择为“三角形排列”、“垂直排列”、“三角形、垂直混合排列”，切忌选择“水平排列”方式。
下面以垂直排列的10kV同杆架设双回绝缘线路为例具体描述本发明的实施方式。
如图1、2所示，最简单的垂直排列方式的架空绝缘线路由两个回路构成，电线杆3两侧通过横担8各分布三根导线。电线杆3最上层的导线使用带钢芯的裸导线1，将裸导线1用同种金属的绑线固定在绝缘子7上，绝缘子7采用电压等级不低于15kV支柱式绝缘子，以提高线路耐雷水平；下层为绝缘导线2，也用绝缘绑线固定在绝缘子7上，与上层裸导线1最近的绝缘导线2与裸导线1之间的垂直距离不小于80厘米，以降低反击的机率。
如图2所示，调整上下层横担8之间的垂直距离，使裸导线1相对于绝缘导线2的保护角11不大于25°，线路运行过程中裸导线1对下层绝缘导线2的保护范围如虚线12所示。
处于线路最上层的带钢芯的两根裸导线1相位定为B(B相通常不设保护，避免雷击瞬间跳闸；并消除产生相间工频续流的条件)，中间两根绝缘导线2的相位定为A，下层两根绝缘导线2的相位定为C，即导线与系统相位连接的原则为同层同相。最上层的裸导线1具有迎面和屏蔽作用，当雷击导线附近时，裸导线1发生对地闪络，形成单相对地电弧13，绝缘导线2不会出现闪络现象。由于两根裸导线1的相位相同(均为B相)，产生的闪络为单相(两个B相)对地闪络，不会发生相间短路，也就不会造成导线断裂。
如图3所示，雷电冲击波过后单相对地电弧13会很快自动熄灭。
当线路完全暴露处在空旷地带且接入的杆上用电设备较少时，每隔300米通过线夹5安装内串联间隙的氧化锌避雷器6一组作为临时性辅助防雷措施，用以降低直击雷对裸导线1的损伤程度，延长裸导线1的安全运行周期，如图1所示。当线路上的雷电过电压达到避雷器6的动作值时，避雷器动作将雷电流沿接地线9、接地极10流向大地。
当线路通过的区域有高空落物危险时，可在固定裸导线的绝缘子7上加装绝缘消弧罩4，防止落物造成单相接地故障；若架空绝缘线路所接入的系统IC＞10A且中性点无消弧线圈时，在固定裸导线的绝缘子7上加装绝缘消弧罩4，用以辅助熄灭线路对地闪络引发的单相接地电弧13。
绝缘消弧罩4的结构如4、5所示。包括中部的凹槽14、两边的窄缝15，可用模具一次成型。
绝缘消弧罩4的使用方法如图6所示。先将裸导线1放置在绝缘子7的线槽里，用手沿灭弧窄缝15掰开绝缘灭弧罩4，把绝缘灭弧罩4的中部对准绝缘子7的线槽用力向下压直至导线完全进入绝缘灭弧罩4，用绝缘绑线沿绝缘灭弧罩的凹槽14将裸导线和绝缘罩一并固定在绝缘子7上。雷击时雷电冲击波引发的单相接地电弧13在工频电流的作用下在窄缝14中向负荷方向迅速移动并熄灭。
本发明用于其它10kV架空绝缘线路的做法举例如下。
1、在三角形排列单回10kV架空绝缘线路上：
最简单的三角形排列方式的架空绝缘线路由一个回路构成。(1)线路最上方的一根导线使用带钢芯的裸导线，并将这根导线均设置为B相；(2)直线杆采用电压等级15kV及以上的绝缘子；(3)裸导线与绝缘导线的垂直距离不小于80厘米；(4)当线路通过的区域有高空落物危险时，在裸导线的固定点上加装绝缘消弧罩；(5)若架空绝缘线路所接入的系统IC＞10A且中性点无消弧线圈时，固定裸导线的绝缘子上需全部加装绝缘消弧罩。
2、在同杆架设的三回10kV架空绝缘线路上：
(1)将其中一回线路采用三角形排列方式架设在电线杆的最上层，其余两回线路采用垂直排列方式放在下层；(2)线路最上方的一根导线使用带钢芯的裸导线，并将这根导线设置为B相；(3)直线杆采用电压等级15kV及以上的绝缘子；(4)裸导线与最近绝缘导线的垂直距离不小于120厘米(减小防雷保护角，使之不大于25°)；(5)当线路通过的区域有高空落物危险时，在裸导线的固定点上加装绝缘消弧罩；(6)若架空绝缘线路所接入的系统IC＞10A且中性点无消弧线圈时，固定裸导线的绝缘子上需全部加装绝缘消弧罩。
3、在四回同杆架设10kV架空绝缘线路上：
(1)将其中两个回路按正三角形排列放置在电线杆的上层，最上层的两根导线使用带钢芯的裸导线，并将这两根导线均设置为B相；(2)直线杆采用电压等级15kV及以上的绝缘子；(3)裸导线与绝缘导线的垂直距离不小于80厘米；(4)当线路通过的区域有高空落物危险时，在裸导线的固定点上加装绝缘消弧罩；(5)若架空绝缘线路所接入的系统IC＞10A且中性点无消弧线圈时，固定裸导线的绝缘子上需全部加装绝缘消弧罩。

Claims (2)

1.一种10kV架空绝缘线路防雷击断线的方法，其特征在于：将10kV架空绝缘线路最上层的绝缘导线设置成带钢芯的裸导线(1)，裸导线(1)固定在绝缘子(7)上，绝缘子(7)的电压等级不低于15kV；裸导线(1)相对于绝缘导线(2)的保护角(11)不大于25°；所有裸导线(1)的相位相同；所述的裸导线(1)、绝缘导线(2)连接避雷器(6)，避雷器(6)连接地线(9)、接地极(10)。
2.如权利要求1所述的10kV架空绝缘线路防雷击断线的方法，其特征在于所述的相位为B相。
3.如权利要求1所述的10kV架空绝缘线路防雷击断线的方法，其特征在于所述的绝缘子(7)加装绝缘消弧罩(4)，其包括中部的凹槽(14)、两边的窄缝(15)。
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