2安裝避雷針
安裝避雷針也是架空輸電線路常用的一種防雷措施。
但是在實(shí)際應(yīng)用卻存在以下問題:
1)由于避雷針而導(dǎo)致雷擊概率增大
2)保護(hù)范圍小
國(guó)內(nèi)外不少防雷專家,對(duì)避雷針能向被保護(hù)物有多大的保護(hù)距離做了系統(tǒng)的研究得出的結(jié)論是:“對(duì)一根垂直避雷針無法獲得十分肯定的保護(hù)區(qū)域”。英國(guó)的BS6551法規(guī)曾指出:“經(jīng)驗(yàn)顯示不能依賴避雷針提供任何保護(hù)區(qū)內(nèi)的完整保護(hù)”。而德國(guó)防雷法規(guī)則有意識(shí)地不引入避雷針保護(hù)范圍的概念。從避雷針因側(cè)擊雷、繞擊雷,造成事故的實(shí)例來分析,其保護(hù)范圍是不十分肯定的。
由于避雷針的引雷作用,所以雷擊次數(shù)就會(huì)提高,當(dāng)雷電被吸引到針上,在強(qiáng)大的雷電流沿針而流入大地過程中,雷電流周圍形成的磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生截應(yīng)過電壓,它與雷電流的大小及變化速度成正比,與雷擊的距離成反比。而被保護(hù)物的自然屏蔽裝置對(duì)電磁感應(yīng)或電磁干擾的屏蔽作用,不能達(dá)到有效屏蔽,使被保護(hù)區(qū)內(nèi)的弱電設(shè)備因感應(yīng)過電壓而損壞。
4)反擊的危害
當(dāng)雷電被吸引到針上,將有數(shù)千安的高頻電流通過避雷針及其接地引下線和接地裝置,此時(shí)針和引線的電壓很高,若針對(duì)被保護(hù)物之間的距離小于安全距離時(shí),會(huì)由針及引下線向被保護(hù)物發(fā)生反擊,損壞被保護(hù)物。我國(guó)國(guó)標(biāo)規(guī)定針距被保護(hù)物的空氣中距離≥5米,針距被保護(hù)物的接地裝置間的地中距離Sd≥3米,針對(duì)這一要求,微波塔和電視發(fā)射塔的各種天線上的避雷針是難以滿足規(guī)范的要求。
5)電磁感應(yīng)問題
在強(qiáng)大的雷電流沿避雷針向下流入地中的過程中,會(huì)在周圍產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁場(chǎng),它會(huì)使微波通信、計(jì)算機(jī)等設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)。強(qiáng)大的電磁場(chǎng),可以使金屬開口環(huán)或打包用鐵箍的接觸不良處發(fā)生放電,從而引燃引爆易燃易爆物。更常見的則是引起微電子設(shè)備(通信設(shè)備,計(jì)算機(jī)設(shè)備等)的失靈與損壞。受雷擊的針及引線,在高頻雷電流作用下,將從接觸點(diǎn)至地面產(chǎn)生一個(gè)較高的接觸電壓。當(dāng)雷電流流入大地?cái)U(kuò)散時(shí),在入地點(diǎn)沿半徑各點(diǎn)形成不同的電位,若跨入該區(qū)域會(huì)產(chǎn)生很高的跨步電壓。在測(cè)避雷針不適用于對(duì)弱電設(shè)備的保護(hù),更不易用于易燃易爆品的防雷保護(hù)。因它引來強(qiáng)大的雷電流在接地引線斷線卡處易產(chǎn)生火花,還會(huì)在附近的金屬開口環(huán)處產(chǎn)生火花,從而引起事故。
3加強(qiáng)線路絕緣
由于輸電線路個(gè)別地段需采用大跨越高桿塔(如:跨河桿塔),這就增加了桿塔落雷的機(jī)會(huì)。高塔落雷時(shí)塔頂電位高,感應(yīng)過電壓大,而且受繞擊的概率也較大。為降低線路跳閘率,可在高桿塔上增加絕緣子串片數(shù),加大大跨越檔導(dǎo)線與地線之間的距離,以加強(qiáng)線路絕緣。在35kV及以下的線路可采用瓷橫擔(dān)等沖擊閃絡(luò)電壓較高的絕緣子來降低雷擊跳閘率。。
4采用差絕緣方式
此措施適宜于中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng),并且導(dǎo)線為三角形排列的情況。所謂差絕緣,是指同一基桿塔上三相絕緣有差異,下面兩相較之最上面一相各增加一片絕緣子,當(dāng)雷擊桿塔或上導(dǎo)線時(shí),由于上導(dǎo)線絕緣相對(duì)較“弱”而先擊穿,雷電流經(jīng)桿塔人地,避免了兩相閃絡(luò)。湖南郴州電業(yè)局和包頭供電局在雷害嚴(yán)重的一些35kV線路上應(yīng)用了這一方法,收到了事故率明顯下降的效果。據(jù)計(jì)算,采用差絕緣后,線路的耐雷水平可提高24%。
5采用不平衡絕緣方式
在現(xiàn)代高壓及超高壓線路上,同桿架設(shè)的雙回路線路日益增多,對(duì)此類線路在采用通常的防雷措施尚不能滿足要求時(shí),可考慮采用不平衡絕緣方式來降低雙回路雷擊同時(shí)跳閘率,以保障線路的連續(xù)供電。不平衡絕緣的原則是使雙回路的絕緣子串片數(shù)有差異,這樣,雷擊時(shí)絕緣子串片數(shù)少的回路先閃絡(luò),閃絡(luò)后的導(dǎo)線相當(dāng)于地線,增加了對(duì)另一回路導(dǎo)線的耦合作用,提高了線路的耐雷水平使之不發(fā)生閃絡(luò),保障了另一回路的連續(xù)供電。