【正文】 擇方面，常用的有垂直接地體或者水平接地體 【 2】 。降阻劑是集電子和離子導(dǎo)電為一體的無(wú)機(jī)物質(zhì)組成的混合物。 降阻劑因?yàn)榫哂休^高的導(dǎo)電性、吸水性和保水性等特點(diǎn)，并且特別適合北方干旱地區(qū)和缺水的高山地區(qū)使用，所以在本課題的研究中使用降阻劑降低桿塔的接地電阻特別可行。線路的檔距為 60m，可以每隔 5 基桿塔安裝一個(gè)接地極（ 300m），其中安裝接地極的桿塔頂端避雷線直接與扁鐵相連，不安裝絕緣子。絕緣子依然距離橫擔(dān)邊緣 5cm，高出橫擔(dān) 20cm。雙頭抱箍應(yīng)該選擇 12m 高桿塔型，直徑為 19cm。 帶入計(jì)算可得雷擊塔頂時(shí)的耐雷水平為 (2)架設(shè)避雷線的時(shí)候雷擊塔頂?shù)哪屠姿?，由公? I= ? ?])([1 %50 dgtchgc hLRK U ??? ? (54) bchbgtgLRLL 1???? (55) g? 為分流系數(shù)，由式 55 得 10kV 但避雷線分流系數(shù)為 由式 54 與 55 可得架設(shè)避雷線后耐雷水平為 ,提高了 20%。 我國(guó) 66kV 以下的輸電線路一般采用 20176。 GJ25 的應(yīng)力校避雷線型號(hào) GJ25 GJ35 GJ50 GJ70 導(dǎo)線型號(hào) LGJ35 LGJ50 LGJ70 LGJ95 LGJ120 LGJ150 LGJ185 LGJQ150 LGJQ185 LGJ240 LGJ300 LGJQ240 LGJQ300 LGJQ400 LGJ400 LGJQ500 27 驗(yàn)可見(jiàn)附錄，本段線路的三相導(dǎo)線呈 “上 ”字形排布如圖 51 所示： 表 52 避雷線鋼絞線 GJ25 的技術(shù)指標(biāo) 表 53 架空線（鋼芯鋁絞線 LGJ70）的結(jié)構(gòu)與技術(shù)指標(biāo) 本段線路為 10kV 架空線，根據(jù)實(shí)際情況分析，適合架設(shè)單根避雷線。 全線架設(shè)避雷線 根據(jù)煤礦電工手冊(cè)的規(guī)定避雷線的截面積一般不小于 25 2mm 。在下一章節(jié)將具體分析方案的實(shí)施細(xì)則。 對(duì)于曲線 1，由于沒(méi)有裝設(shè)避雷器，線路遭受雷擊時(shí)，線路的絕緣子被迅速擊穿（線路原有絕緣子為 P10T， 50%擊穿電壓為 85kV）；對(duì)于曲線 2，當(dāng)線路遭受雷擊時(shí)，由于線路避雷器的及時(shí)動(dòng)作，雷電流被及時(shí)的泄入大地，在絕緣子上造成小的電壓波動(dòng)，而未達(dá)到絕緣子的 50%擊穿電壓，因此，可以看出，線路避雷器在配電線路中的保護(hù)作用是非常明顯的，但是線路避雷器對(duì)于未安裝避雷器的桿塔沒(méi)有保護(hù)作用。 表 45 YH5WS17/50 型氧化鋅避雷器的參數(shù) 本次設(shè)計(jì)采用的是 ATPEMTP 仿真軟件對(duì)安裝避雷器前后線路過(guò)電壓進(jìn)行仿真，分析安裝避雷器對(duì)于 10kV 架空線防雷的影響。正常情況下，它處于截止?fàn)顟B(tài)；而在超過(guò)避雷器保護(hù)水平的過(guò)電壓波到達(dá)的時(shí)候，避雷器立即導(dǎo)通，限制了過(guò)電壓的幅值，雷電流瀉入大地以后，還要切斷在雷電流通過(guò)火花間隙時(shí)形成的通道中導(dǎo)線流向大地的工頻電流，最后，避雷器恢復(fù)絕緣狀態(tài)。 表 44 不同距離下感應(yīng)雷過(guò)電壓的數(shù)據(jù) 當(dāng)雷擊時(shí)，出現(xiàn)大于 88kA 的雷電流幅值的概率約為 10%，大于 100kA 的雷擊出現(xiàn)的概率約為 %。配電線路雷擊閃絡(luò)率主要考慮兩個(gè)因素：一個(gè)是絕緣子的閃絡(luò)判據(jù)，取絕緣子的雷電沖擊 %50U 放電電壓值。并且還要考慮經(jīng)濟(jì)性的條件，制定 合適的設(shè)計(jì)，保證線路的可靠性運(yùn)行，避免投資過(guò)高。雷擊導(dǎo)線附近地面和雷擊導(dǎo)線時(shí)，雖然桿塔的接地電阻沒(méi)有直接影響到線路耐雷水平，但是，由于線路耐雷水平比較低，采用了避雷線和避雷器等措施都要依賴到桿塔的接地電阻來(lái)迅速的將雷電流導(dǎo)入大地，因此，降低該段線路桿塔的接地電阻是十分重要的。所以無(wú)論采用以上三種方式中的哪一種都離不開(kāi)設(shè)法降低線路的的接地電阻來(lái)取得更好的效果。 根據(jù)有關(guān)規(guī)定， 35kV 及其以下全線不架設(shè)避雷線，主要原因有：中性點(diǎn)不直接接地，不容易跳閘； 絕緣水平低，即使架設(shè)避雷線，對(duì)導(dǎo)線的反擊的作用也不是很大，對(duì)于經(jīng)濟(jì)性考慮不適合全線架設(shè)避雷線 [10]。當(dāng) jU39。 ?? (44) 式中， I 為雷電流幅值； （ kA） dh 為導(dǎo)線懸掛的平均高度。 直擊雷過(guò)電壓對(duì)于輸電線路的影響 [2]： (1)未架設(shè)避雷線的情況下直擊雷過(guò)電壓的影響 ?雷擊導(dǎo)線 :： 當(dāng)雷電直擊導(dǎo)線后，雷電流沿著導(dǎo)線向著兩側(cè)流動(dòng)，假定 0Z 為雷電通道的波阻抗， 2Z 為雷擊點(diǎn)兩側(cè)的導(dǎo)線的并聯(lián)波阻抗，若計(jì)及沖擊電暈的影響，可取Z=400， 0Z 可近似取 200，則雷擊點(diǎn)的電壓為 IZIZIUA 100422 ??? (42) 雷電流大小與雷擊導(dǎo)線的電壓成正比，如果雷電電壓超過(guò)線路絕緣的耐雷水平，則將發(fā)生沖擊閃絡(luò)，由以上可以得到線路的耐雷水平為 I= 100/%50U ， %50U 取 85kV。 16 (2)有架設(shè)避雷線的時(shí)候感應(yīng)雷過(guò)電壓的影響 : 實(shí)際上避雷線是有接地裝置的，其電位約等于為零，相當(dāng)于在其上面疊加了一個(gè)極性相反，幅值相等的電壓（ U），這個(gè)電壓由于耦合作用，在這個(gè)電壓由于耦合作用，在導(dǎo)線上產(chǎn)生的電壓為 UKUK cc ??? )( 。 15 架設(shè)避雷線 051 01 52 02 53 03 5耐雷水平/ k A2 0 4 0 6 0 8 0桿 塔 接 地 電 阻 /1 代 表 避 雷 線 距 上 端 導(dǎo) 線 0 . 2 m2 代 表 避 雷 線 距 上 端 導(dǎo) 線 0 . 4 m?12 圖 41 避雷線安裝高度與耐雷水平的關(guān)系圖 避雷線主要通過(guò)分流作用，以減小流經(jīng)桿塔的雷電流，從而降低桿塔頂部電位。 (4)電磁感應(yīng)問(wèn)題。 (3)容易引起反擊。 (1)避雷針主要用來(lái)防止直擊雷帶來(lái)的危害，而對(duì)于 10kV 架空線路影響較多的是感應(yīng)雷的影響，有關(guān)資料顯示， 10kV 的配電線路中，感應(yīng)雷引起的故障比例在 90%以上。 降 低 桿 塔 接 地 電 阻 的 方 法采用降阻劑換土進(jìn)行化學(xué)處理外引接地深埋接地極 圖 39 降低桿塔接地電阻的方法 14 第四章 防雷措施分析 避雷針的使用 避雷針的結(jié)構(gòu)包括接閃器、支持構(gòu)架、引下線和接地裝置。 防雷措施和管 理建議 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研結(jié)果，北翼回風(fēng)斜井兩回架空線路沿山丘架設(shè)，線路大部分架設(shè)在山頂或山坡，全線無(wú)避雷線，擊桿率較高。 Ij＝ kA。 圖 35 損壞的絕緣子串 圖 36 損壞的避雷器 經(jīng)過(guò)查看 35kV 變電站值班記錄和北翼風(fēng)井兩回出線高壓開(kāi)關(guān)柜綜合保護(hù)測(cè)控裝置的事件追憶記錄，在 2020 年 1 月到 2020 年 8 月時(shí)間段內(nèi)，共發(fā)生跳閘 12 次，其中電流I 段保護(hù)動(dòng)作為 10 次，電流 III 段動(dòng)作 2 次，在 6~8 月跳閘次數(shù)為 8 次，占到總跳閘次數(shù)的 %。兩回架空線路從 2桿塔開(kāi)始分開(kāi)架設(shè)，線路三相為 “上 ”字形排布，檔距約為 60m，兩回架空線路中間間距為 60 米，桿塔為 12m 錐形水泥桿，線路使用絕緣子為P10T。 在使用過(guò) 程中應(yīng)根據(jù)線路的電壓等級(jí)、重要程度、當(dāng)?shù)乩纂娀顒?dòng)強(qiáng)弱、已有的線路運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等采取合適的措施。（ 2）防止雷擊塔頂或避雷器后引起絕緣閃絡(luò)，可以降低桿塔的接地電阻，適當(dāng)加強(qiáng)線路絕緣，在個(gè)別桿塔上采用避雷器等。由于感應(yīng)雷的發(fā)生條件相對(duì)于直擊雷更容易達(dá)到，所以，線路的避雷防雷設(shè)計(jì)應(yīng)該主要針對(duì)于感應(yīng)雷的防護(hù)。 雷電對(duì)線路的影響 雷電對(duì)于輸配電線路的影響主要有直接雷和感應(yīng)雷兩種，由于配電線路的絕緣水平一般比較低且線路中一般沒(méi)有避雷線等防雷避雷設(shè)施，直接雷的幅值往往是非常大的，高達(dá)數(shù)百千伏甚至更高，這種電壓對(duì)于線路以及系統(tǒng)的破壞性極強(qiáng)，配電線路幾乎是無(wú)法防護(hù)的，直接雷的跳閘率約為 100%，不過(guò)配電線路中直擊雷的發(fā)生概率并不高，對(duì)于10kV 配電線路影響較多的是感應(yīng)雷的影響，有關(guān)資料 顯示， 10kV 的配電線路中，感應(yīng)雷引起的故障比例在 90%以上。這種波僅在大跨越、特殊高塔線路防雷設(shè)計(jì)時(shí)采用。當(dāng)被擊物體的阻抗只是電阻 R 時(shí)，作用在 R 上的電壓波形 u 與電流波形 i 相同。雷電流 的大小與氣象、自然條件等有關(guān)，只有通過(guò)大量的實(shí)測(cè)才能正確估計(jì)其概率分布規(guī)律。根據(jù)理論研究和實(shí)測(cè)分析，我國(guó)有關(guān)規(guī)程建議取 300～400Ω。實(shí)際上，雷云之間的放電遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于雷云對(duì)地面的放電，雷云之間的放電與雷云與地面之間的放電之比在溫帶地區(qū)一般為 ～ 左右。云層對(duì)大地的放電，則對(duì)建筑物、電子電氣設(shè)備和人、畜危害甚大。 4 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容： （ 1）收集處理線路的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到線路的相關(guān)資料，以便于分析雷電的災(zāi)害和考慮可用的防雷避雷方案； （ 2）針對(duì)線路的情況分析選擇可用的防雷避雷措施，具體分析可以使用的避雷防雷措施，對(duì)比每一種方案的可行性與必要性。物理降阻劑在工程上的運(yùn)用已經(jīng) 有 20 多年的歷史，經(jīng)過(guò)不斷地實(shí)踐和改進(jìn)，現(xiàn)在無(wú)論是施工工藝都已經(jīng)相當(dāng)成熟。 金屬氧化物避雷器發(fā)展?jié)摿Υ?，是目前世界各?guó)避雷器發(fā)展的主要方向，正在逐步取代傳統(tǒng)的帶間隙的碳化硅避雷器，也是未來(lái)特高壓系統(tǒng)關(guān)鍵的過(guò)電壓保護(hù)設(shè)備。 [4] 管式避雷器與保護(hù)間隙相比他具有一定的滅弧能力，但是缺點(diǎn)與保護(hù)間隙的相同。 10kV 架空線的絕緣水平低，雷害事故發(fā)生頻繁。入侵變電所內(nèi)損壞電器設(shè)備對(duì)用電設(shè)備造成毀壞，影響正常的生產(chǎn)、生活。 [2] 2 煤礦 10kV架空線防雷技術(shù)研究的重要意義 電力是煤礦生產(chǎn)的主要能源，對(duì)煤礦進(jìn)行可靠、安全的供電、提高經(jīng)濟(jì)效益及保證安全生產(chǎn)等方面都有十分重要的意義，而近年來(lái)，雷擊引起的配電線路跳閘故障已成為影響煤礦變電所安全可靠運(yùn)行的主要因素。更與礦工們的生命安全息息相關(guān)，檸條塔煤礦位于陜北榆林，該煤礦所在的地區(qū)為荒漠地帶，該段輸電線路沿途缺少高大的植被，雷電直接擊中線路的幾率很高，同時(shí)，由于是荒漠地帶，土壤以沙地為主，導(dǎo)電性能 不好，這就使得桿塔的接地電阻過(guò)高，雷電一旦擊中線路，就更容易造成線路故障，因此研究該段線路的避雷防雷措施對(duì)于該煤礦有至關(guān)重要的意義。4 using line arrester to protect the tower of special position. By using these programs to prove the line lightning protection level to make sure the line39。s the distribution line lightning protection research is very important. The object of this paper is a power supply line for a coal mine39。 本文根據(jù)線路的具體情況，首先對(duì)線路的雷電災(zāi)害情況進(jìn)行分析，然后提出可以使用的方案，對(duì)這些方案進(jìn)行進(jìn)一步的分析，最終確定每種措施的具體實(shí)施方法，具體的措施為： 1 通過(guò)線路避雷器對(duì)特殊位置桿塔進(jìn)行保護(hù)； 2 全線架設(shè)避雷線； 3 降低桿塔的接地電阻； 4 加強(qiáng)線路的絕緣。 論文題目：煤礦 10kV 架空線防雷技術(shù)研究 專 業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化 本 科 生：井鵬飛 （簽名） 指導(dǎo)老師：李忠 （簽名） 摘 要 我國(guó) 10kV 線路縱橫延伸 ,地處曠野 ,雷雨季易遭雷擊。 本 設(shè)計(jì) 研究的對(duì)象是一段為煤礦風(fēng)機(jī)供電的 10kV 配電線路，一旦該段線路因?yàn)槔讚粼斐商l甚至更嚴(yán)重的情況，井下風(fēng)機(jī)就會(huì)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)煤礦的生產(chǎn)和礦工的生命安全造成極大的威脅。s Insulation level is low,when Lightning occurs it always Bring heavy losses to seriously affected the normal life of people production, sometimes even can pose a threat to the safety of people39。 3 Strengthening the Insulation level of the line。 [1] 隨著生產(chǎn)水平的不斷提高，煤礦企業(yè)對(duì)供電可靠性的要求不斷增長(zhǎng)，這不單是為了保證煤礦的生產(chǎn)不受影響。 [2] 檸條塔煤