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浅谈10kV架空配电线路过电压主要保护措施
时间: 2019-03-02 13:02
来源: 未知
作者: 科新电力
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10kV架空配电线路过电压保护措施主要有以下几个方法：
1.局部加强绝缘提高线路绝缘水平
将配电线路中的瓷绝缘子更换成为硅橡胶绝缘横担，全线提高线路绝缘水平，雷电引发的工频续流因爬距大而无法建弧。为了降低线路造价，可采用架空绝缘导线加强局部绝缘的方式，即在绝缘导线固定处加厚绝缘也是一种尝试的办法。
优点：有效提高线路绝缘水平，免维护。
缺点：更换绝缘子的投资成本较大，而且只能减少断线机率，防止绝缘导线雷击断线效果不明显。
2.架空避雷线
作用：在空旷地区同杆架设架空避雷线对配电架空绝缘线路进行屏蔽保护，架空绝缘线上的感应电压将降低(1-k)倍，k为避雷线与导线之间的耦合系数乘以冲击系数。
缺点：（1）投资成本大。
（2）雷击架空避雷线后容易造成反击闪络/定位高度较低的雷电先导容易产生绕击闪络：仍然可能引发工频续流熔断绝缘导线。
3.保护间隙
作用：保护间隙将电弧拉长，使电网电压不能维持电弧燃烧，是一种最简单的灭弧装置。
缺点：（1）间隙不能切断雷电流之后的工频短路电流，必须借助于自动重合闸配合来切断电弧。
（2）间隙电压扰动将影响电能质量。
（3）间隙放电可能导致线圈形式的设备陡波击穿。
4.放电绝缘子
也称放电绝缘子或钳位绝缘子。日本东京电力公司采用放电钳位绝缘子以防止绝缘导线雷击断线，如图所示。即在绝缘导线固定处剥离绝缘层，加装特殊设计的金属线夹。当雷电闪络引发工频续流时，工频续流在该金属线夹上燃弧直至线路跳闸以熄灭工频续流，从而避免烧伤绝缘子和熔断绝缘导线。
5.防雷金具
防雷金具在原理上与钳位绝缘子相同。在绝缘导线固定处剥离绝缘层，加装特殊设计的金属线夹。当雷电闪络引发工频续流时，工频续流在该金属线夹上燃弧直至线路跳闸以熄灭工频续流，从而避免烧伤绝缘子和熔断绝缘导线。
6.悬垂线夹闪络保护器
根据同一原理，芬兰Nokia公司研发的被覆线配电系统（SAX系统），采用悬垂线夹和其它装置作为闪络保护器，悬垂线夹承受工频电弧。该装置抗震性能较差，线路风吹舞动时，常发生故障。
﹡放电绝缘子、防雷金具及悬垂线夹的缺点：
（1）对供电可靠性和电能质量有所降低；
（2）存在如何防水浸入绝缘线芯的问题，可能导致导线线芯的电化学腐蚀引起断线；
（3）由于绝缘层的收缩作用和不同材料的热胀系数不同，剥离部分的长度很难控制在一个固定的值，可能露出带电部分；
（4）靠绝缘子及放电间隙硬扛雷电流、工频续电流，需要线路出线断路器配合掉闸、重合闸，需要顾及出线断路器的性能；
（5）影响绝缘导线的机械拉伸性能。
7.增长闪络路径
通过增长闪络路径，降低工频建弧率，是防止架空绝缘线路雷击断线事故的另一思路。俄罗斯国家电力公司首先提出长闪络间隙保护方式，如图所示。在横担上安装一U形绝缘闪络路径，使U形头部与绝缘导线之间的冲击放电电压比绝缘子放电电压低。当雷电过电压时，该间隙先于绝缘子击穿闪络，并沿绝缘闪络路径发展。设计该绝缘路径足够长，就可以阻止工频续流建弧，切断工频续流。优点：投资成本较低，免维护。
缺点：如何保持间隙的问题和如何与同杆及其它线路保持间距的问题很难解决，间隙电压扰动将影响电能质量。
8.限流消弧角
该装置利用放电线夹刺穿绝缘导线的绝缘层，形成对氧化锌限流元件3的尖端放电间隙，当线路出现雷电过电压时，尖端间隙2首先放电，雷电流经氧化锌限流元件释放，而工频续流则被氧化锌限流元件截断，从而防止架空绝缘线路雷击断线事故的发生。
9.氧化锌避雷器
作用：随着氧化锌阀片的技术性能提高，氧化锌避雷器优良的保护性能已被人们接受，近年来广泛地应用于电气设备过电压保护。
缺点：（1）保护范围较小：只能够保护附近的电气设备免受雷害。
（2）长期承受运行电压：加速了电阻片的劣化而损坏。
（3）在消弧线圈接地系统中，如果发生避雷器击穿，将会造成长接地。 武汉科新电力设备公司专业生产试验变压器、高压试验变压器、串联谐振、大电流发生器、直流电阻测试仪、微机继电保护测试仪、GkTJ—8B高压开关测试仪、试油机,绝缘鞋试验装置,大电流发生器,微机北欧表.产品质量经久耐用.优惠电话027-86794713 13971063471
1.局部加强绝缘提高线路绝缘水平
将配电线路中的瓷绝缘子更换成为硅橡胶绝缘横担，全线提高线路绝缘水平，雷电引发的工频续流因爬距大而无法建弧。为了降低线路造价，可采用架空绝缘导线加强局部绝缘的方式，即在绝缘导线固定处加厚绝缘也是一种尝试的办法。
优点：有效提高线路绝缘水平，免维护。
缺点：更换绝缘子的投资成本较大，而且只能减少断线机率，防止绝缘导线雷击断线效果不明显。
2.架空避雷线
作用：在空旷地区同杆架设架空避雷线对配电架空绝缘线路进行屏蔽保护，架空绝缘线上的感应电压将降低(1-k)倍，k为避雷线与导线之间的耦合系数乘以冲击系数。
缺点：（1）投资成本大。
（2）雷击架空避雷线后容易造成反击闪络/定位高度较低的雷电先导容易产生绕击闪络：仍然可能引发工频续流熔断绝缘导线。
3.保护间隙
作用：保护间隙将电弧拉长，使电网电压不能维持电弧燃烧，是一种最简单的灭弧装置。
缺点：（1）间隙不能切断雷电流之后的工频短路电流，必须借助于自动重合闸配合来切断电弧。
（2）间隙电压扰动将影响电能质量。
（3）间隙放电可能导致线圈形式的设备陡波击穿。
4.放电绝缘子
也称放电绝缘子或钳位绝缘子。日本东京电力公司采用放电钳位绝缘子以防止绝缘导线雷击断线，如图所示。即在绝缘导线固定处剥离绝缘层，加装特殊设计的金属线夹。当雷电闪络引发工频续流时，工频续流在该金属线夹上燃弧直至线路跳闸以熄灭工频续流，从而避免烧伤绝缘子和熔断绝缘导线。
5.防雷金具
防雷金具在原理上与钳位绝缘子相同。在绝缘导线固定处剥离绝缘层，加装特殊设计的金属线夹。当雷电闪络引发工频续流时，工频续流在该金属线夹上燃弧直至线路跳闸以熄灭工频续流，从而避免烧伤绝缘子和熔断绝缘导线。
6.悬垂线夹闪络保护器
根据同一原理，芬兰Nokia公司研发的被覆线配电系统（SAX系统），采用悬垂线夹和其它装置作为闪络保护器，悬垂线夹承受工频电弧。该装置抗震性能较差，线路风吹舞动时，常发生故障。
﹡放电绝缘子、防雷金具及悬垂线夹的缺点：
（1）对供电可靠性和电能质量有所降低；
（2）存在如何防水浸入绝缘线芯的问题，可能导致导线线芯的电化学腐蚀引起断线；
（3）由于绝缘层的收缩作用和不同材料的热胀系数不同，剥离部分的长度很难控制在一个固定的值，可能露出带电部分；
（4）靠绝缘子及放电间隙硬扛雷电流、工频续电流，需要线路出线断路器配合掉闸、重合闸，需要顾及出线断路器的性能；
（5）影响绝缘导线的机械拉伸性能。
7.增长闪络路径
通过增长闪络路径，降低工频建弧率，是防止架空绝缘线路雷击断线事故的另一思路。俄罗斯国家电力公司首先提出长闪络间隙保护方式，如图所示。在横担上安装一U形绝缘闪络路径，使U形头部与绝缘导线之间的冲击放电电压比绝缘子放电电压低。当雷电过电压时，该间隙先于绝缘子击穿闪络，并沿绝缘闪络路径发展。设计该绝缘路径足够长，就可以阻止工频续流建弧，切断工频续流。优点：投资成本较低，免维护。
缺点：如何保持间隙的问题和如何与同杆及其它线路保持间距的问题很难解决，间隙电压扰动将影响电能质量。
8.限流消弧角
该装置利用放电线夹刺穿绝缘导线的绝缘层，形成对氧化锌限流元件3的尖端放电间隙，当线路出现雷电过电压时，尖端间隙2首先放电，雷电流经氧化锌限流元件释放，而工频续流则被氧化锌限流元件截断，从而防止架空绝缘线路雷击断线事故的发生。
9.氧化锌避雷器
作用：随着氧化锌阀片的技术性能提高，氧化锌避雷器优良的保护性能已被人们接受，近年来广泛地应用于电气设备过电压保护。
缺点：（1）保护范围较小：只能够保护附近的电气设备免受雷害。
（2）长期承受运行电压：加速了电阻片的劣化而损坏。
（3）在消弧线圈接地系统中，如果发生避雷器击穿，将会造成长接地。 武汉科新电力设备公司专业生产试验变压器、高压试验变压器、串联谐振、大电流发生器、直流电阻测试仪、微机继电保护测试仪、GkTJ—8B高压开关测试仪、试油机,绝缘鞋试验装置,大电流发生器,微机北欧表.产品质量经久耐用.优惠电话027-86794713 13971063471