正文 第八章 架空線路的電氣計算概論(2 / 3)

(3)連接金具:用來連接絕緣子,並將它接於橫擔上,如碗頭掛板,球頭掛環、U型掛環、直角掛板、延長環等。

(4)接續金具:用來連接導線,鋼絞線等,如導線壓接管、鉗接管、補修管、並溝線夾等。

(5)保護金具:用來保護導線和絕緣子,如防震錘,護線條,預絞絲。

(6)拉線金具:用來緊固杆塔拉線和避雷線用,如UT型線夾,二聯板等。

2.金具的符號含意

3.金具的安全係數

五、絕緣子與金具的搭配組合

絕緣子串與金具的搭配組合,有兩大類型即:懸垂組合和耐張組合。其組裝時需考慮以下五方麵問題:絕緣子型式和串數的確定;絕緣子串本身的組裝型式;絕緣子串與杆塔的聯結型式;絕緣子串與導線的聯結;絕緣子和金具的噸位,尺寸搭配連接方向等。

六、避雷線金具的組裝

避雷線在直線杆塔和耐張杆塔上的緊固,分別使用懸垂金具組合及耐張金具組合。避

雷線耐張金具組合串與杆塔的聯結點應保證水平和垂直方向轉動靈活,懸垂金具組合串的

長度應越短越好,但應保證最大風偏時,不致碰到避雷線支架。這些組合基本與懸掛導線

的絕緣子串的組合相同。但避雷線更為簡便。

第二節 防雷保護

雷電是十分複雜的大氣現象,但它對電力線路相關的影響,可簡單的將其看成是一個電流行波沿著空中通道注入雷擊點,當擊中導線後,即分為左右兩路行波背道前進。伴隨著電流行波的還有電壓行波一同前進。它們是以接近於光速而傳播的電磁波。

伴隨這個向回反射的電壓行波還有一個電流行波返回去,入侵一個正電流,又返回一個負電流,其結果就相當於兩倍的電流疊加在一起,故從被擊物來看,電壓波消失了,而電流卻增加了一倍。當然,接地電阻月不會等於零,這樣在電阻月上就有一個壓降,使杆:塔頂或避雷線獲得一個電位,從而也有一個電壓行波,但通常月也隻有1—20歐,故基本上還是認為電流增加了一倍。

避雷線的防雷保護作用,就是利用這個原理將電壓轉化為電流,經很低的杆塔接地電阻散泄出去,從而達到了大幅度降壓目的。

由此可見,避雷線的降壓作用,完全是靠低的接地電阻來實現的,而且接近於成比例關係。此外,應該避免雷電不致繞過避雷線而直擊導線。所謂繞擊率就是指雷電波繞過避雷線而直擊導線的“概率”,它隨保護角a的減小而迅速下降。但是,對於高塔,繞擊導一線的機率可能要高一些,故更應重視保護角的問題。

當雷電流超過線路的耐雷水平時(如超過絕緣子的50%閃絡電壓),那就可能要發生閃絡了。這種雷電對線路放電引起絕緣閃絡時的雷電流臨界值,稱為線路的“耐雷水

平”。然而導致一次雷電閃絡並不等於發生一次故障,隻要雷電過程迅速消逝,在丙絡通道上不隨之建立工頻電弧,仍然可以照常供電。雷擊閃絡後工頻電流是否會乘虛而入,這是一個機率問題,通常以“建弧率”來表示,建弧率這個隨機變量,與單獨絕緣長度上所作用著的工頻電壓有關,也就是同在絕緣上作用的電流梯度有關,電位梯度越大,建弧的機率越大。“建弧率”是標誌線路耐雷水平的一個重要指標。

標誌線路耐雷性能的另一個指標是“雷擊跳閘次數”。它是假定在每年40個雷電的情況下,每百公裏線路每年因雷擊跳閘的次數,它可用來衡量不同設計方案的相對優劣程度和線路的耐雷水平。

架空線路防止雷害事故的主要措施有三條:(1)加強線路絕緣;(2)加掛避雷線;(3)降低杆塔接地電阻。實踐證明,這三種措施適當配合就能有效地避免雷害事故。線路絕緣水平的高低直接影響線路的造價。因此,在滿足了線路正常運行和內過電壓要求的前提下,隻能在有限的範圍內考慮加強;對於掛有避雷線的鐵塔或砼杆線路,一般隻是對個別高杆塔在充分降低接地電阻的前提下,才能考慮增加絕緣子以提高耐雷水平。因為其效果有限,而代價卻很高;對於木杆線路則應充分利用木質絕緣,以提高線路的耐雷水平並降低其建弧率;避雷線和杆塔接地電阻相配合,在雷擊時能大幅度地降低雷電波波幅的作用,故對Il0千伏及以上的鐵塔或砼杆線路,是一種最有效的防雷措施,它所增加的造價,一般不超過線路總造價的I0%。但是,隨著線路電壓等級的下降,線路的絕緣水平也隨之逐級下降,避雷線的保護效果也就逐步降低,甚至在很低電壓等級下(如20千伏以下)時,將失去實用意義。如對於I0千伏線路,若線間木質絕緣>1米時,則建弧率≤10%,這是因為盡管避雷線可以降壓,但卻又不足降到線路絕緣水平可以耐受的程度,而又使線路造價顯著增加,故不宜采用;對於35—60千伏的鐵塔和砼杆線路,雖然一般加掛避雷線意義不大,但卻仍需要逐塔接地,因為假若一相雷擊閃絡接地後,就實際上保護了另外兩相免遭雷擊而閃絡,而係統中的消弧線圈又可有效地將單相接地閃絡而消弧,以致排除單相接地故障。

第三節 接地裝置

送電線路的接地裝置主要是為了引泄雷電流入地,以維持線路有一定的耐霄水平。杆塔上需要接地的部件如下。

(1)有避雷線的杆塔。

(2)鋼筋砼杆及鐵塔的砼杆基礎,應利用鋼筋或接地引下線短路。

(3)砼杆的橫擔避雷線及導線在杆塔上的懸點應有可靠的電氣連接和接地,當主杆與橫擔的鋼筋有可靠的電氣連接時,允許利用鋼筋作接地引下線。

(4)安裝於線路上的管型或閥型避雷裹工顫接地電阻允許值器及保護間隙。

對於有避雷線的杆塔工頻接地電阻值,在雷雨季節幹燥時,不連避雷線測量的工頻小電流接地電阻值。

有關接地及接地體的設計原則一般如下。

(1)接地體:接地體的截麵積及斷麵形狀,對接地電阻的影響不大,主要是長期腐蝕及機械強度的需要,接地體的材料一般采用鋼材,並且多數采用圓鋼截麵,以咖l0一≯l2為宜。而接地引下線應用西l2為好。

(2)垂直接地體的接地極間的距離不宜小於5米,並應盡可能沿杆塔的四周成環形:布置。接地極長為2—3米。

水平接地體的埋深對接地電阻值的影響不大,為了防止暴露在外,一般埋在耕地深度0.6米以下,在堅石不可開挖處,可降至0.3米以下。

平行埋設接地帶,其應呈放射形,兩相鄰間距不宜小於5米,接地帶根數不宜超過4—8根,每根水平帶不宜過長。

(3)應盡量利用杆塔基礎坑埋設接地體,這樣既減少土方量又可達深埋避免幹濕變化的影響。對於特高土壤電阻率處可考慮人工改善土壤,在接地網內換用土壤電阻率較低的土壤,對降低工頻接地電阻是有效盼辦法。