【正文】 圖55 水平接地極中降阻劑的使用 序號12345678910接地體形狀屏蔽系數(shù)0 表58水平接地體的形狀系數(shù)A 因為地層表面層容易受凍，凍土層會使接地電阻增大，且地表層易擾動被挖，而至損壞接地裝置，所以接地裝置應(yīng)埋置于地表層以下，接地體還應(yīng)埋設(shè)在土層電阻率較低和人們不常到達(dá)的地方；接地裝置的位置，與道路或建筑物的出入口等的距離應(yīng)不小于3 m；當(dāng)小于3 m時，為降低跨步電壓應(yīng)采取以下措施：(1)水平接地體局部埋置深度不應(yīng)小于1 m，并應(yīng)局部包以絕緣物（50～80 mm厚的瀝青層）。（m）當(dāng)有n根垂直接地極的時候，總電阻可以按并聯(lián)電阻計算們由于各接地體之間的流散電流相互屏蔽，映入一個利用系數(shù)，~.幾個相同的垂直接地體并聯(lián)構(gòu)成的接地裝置的接地電阻： (57)其中，并聯(lián)后接地裝置的接地電阻，Ω； 單根垂直接地極的接地電阻，Ω； 垂直接地極的根數(shù)； 垂直接地極的利用系數(shù)，～。降阻劑的構(gòu)成可分為電子導(dǎo)電型和離子導(dǎo)電型。圖53 避雷線安裝高度示意圖雙頭抱箍的固定可以使用配套的螺母，雙頭抱箍兩側(cè)加裝的橫擔(dān)，應(yīng)該使用焊接，加裝的橫擔(dān)頂部的扁鋼使用螺母固定。且架設(shè)了避雷線之后可以大大降低雷電直擊導(dǎo)線的幾率，效果顯著。雷云的先導(dǎo)在空中是隨機發(fā)展的，只有當(dāng)先導(dǎo)達(dá)到距離地面一定的距離H時，才受到避雷線電場畸變的影響，而定向發(fā)展，從而擊于避雷線上，先導(dǎo)放電確定雷擊目標(biāo)的高度H，稱為雷擊定向高度，避雷線是使線電力線產(chǎn)生二維空間的集中，模擬實驗時對避雷線取H=10h（h為避雷線的高度）[2] 圖51桿塔三相分布圖 圖52 單根避雷線的保護范圍如圖52所示，在被保護物高度水平面上，其保護半徑為：當(dāng)時， (51)當(dāng)時， (52)式中為修正系數(shù)，當(dāng)h30m時，為1；當(dāng)30mh120m時，=其中h=,則由，由51式得水平保護范圍。本段線路的避雷防雷措措施為：1全線架設(shè)避雷線；2降低桿塔的接地電阻；3提高線路的絕緣水平；4選擇性的安裝線路避雷器。以下就仿真線路受到雷擊時，相鄰桿塔上有無避雷器以及不同接地電阻下情況下絕緣子所承受的過電壓。由該表可見，發(fā)生雷擊時的感應(yīng)雷過電壓大部分情況都超過P10T的50%擊穿電壓85kV，因此當(dāng)發(fā)生雷擊時，線路的絕緣很可能被擊穿，引發(fā)閃絡(luò)，所以，加強線路的絕緣也是必須考慮的措施之一,在下章的具體方案的設(shè)計中會進(jìn)行具體的分析設(shè)計。在下章的具體方案的設(shè)計中會進(jìn)行具體的分析設(shè)計。雷擊塔頂時的耐雷水平，由公式 （410）其中：； 取29Ω；*12；取85kV；。耦合系數(shù)的提高可以減小雷擊塔頂時作用在絕緣子串上的電壓，也可以減少感應(yīng)過電壓分量，提高耐雷水平。式中，為避雷線和導(dǎo)線之間的耦合系數(shù)，其值只決定于導(dǎo)線間的幾何尺寸與線間距。(5)避雷針的使用會導(dǎo)致雷擊概率的增加。避雷針往往安裝在桿塔上，對于檔距中央的線路有的地方保護不到，如果安裝在檔距中間的避雷線上，安裝難度較大，在運行時受風(fēng)力等外部因素的影響，如發(fā)生偏轉(zhuǎn)會減小導(dǎo)地線之間的距離，帶來安全風(fēng)險。根據(jù)以上分析，結(jié)合北翼風(fēng)井兩回架空線路實際情況，建議加強該架空線路的防雷措施。 圖37 測控裝置故障錄波圖北翼回風(fēng)斜井兩回架空線路為三角形布線， m。運行方式為一用一備，每一個月倒換運行一次。輸電線路防雷的主要任務(wù)是：采用技術(shù)上與經(jīng)濟上的合理措施，使系統(tǒng)雷害降低到運行部門能夠接受到的程度，保證系統(tǒng)安全可靠運行。雷電流的陡度對過電壓有直接的影響，也是一個常用重要參數(shù)。?雷電流的波形實測結(jié)果表明，雷電流的幅值、陡度、波頭、波尾雖然每次都不相同，但都是單極性的脈沖波，在防雷工程中，常常要將雷電流的波形等效為典型模式，可以用公式表達(dá)，便于計算波形，3種典型模式如下:1） 標(biāo)準(zhǔn)沖擊波 標(biāo)準(zhǔn)沖擊波是一個的雙指數(shù)函數(shù)波形。實際上地面落雷密度與年平均雷電日數(shù)有關(guān)，如果雷電日數(shù)增大，則也增大。通過上一步的分析，對于選定的方案針對線路情況具體的分析，確定每一種方案的具體實施方法。使用廣泛的接地工程材料有金屬（常用的如扁鋼）、接地體、降阻劑和離子接地系統(tǒng)等。(1)避雷器的發(fā)展目前使用的避雷器主要有下列幾種類型：保護間隙，管式避雷器，閥式避雷器，當(dāng)然有些避雷器已經(jīng)用得很少了，有的避雷器將被性能優(yōu)越的避雷器所代替。由于10kV系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備絕緣水平和耐雷水平比較低，因此,因雷擊線路造成10kV系統(tǒng)單相接地、線路斷路器跳閘事故，在配電線路事故中占有很大百分比。雷電災(zāi)害作為主要影響因素之一(雷擊是造成輸電線路跳閘停電事故的主要原因，)在電力系統(tǒng)非計劃停運之外，雷電事故一般占30%以上,有的地區(qū)甚至達(dá)到80%以上，對電力安全傳送的影響及危害非常大。關(guān)鍵詞：10kV架空線路，耐雷水平，安全 Subject:The Research Of 10kv Overhead Line Lighting Protection Technology In Coal MineSpecialty:Electric Engineering and AutomationName: Jing Pengfei (Signature) Instructor: Li Zhong (Signature) ABSTRACT 10kV distribution line is always set in countryside,There is not so much tall buildings,so when storm is distribution line is easy to be strucked by of 10kV distribution line39。由于10kV系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備絕緣水平和耐雷水平低，因此當(dāng)發(fā)生雷電災(zāi)害時，造成的損失往往比較大，嚴(yán)重影響到了人們的正常生活生產(chǎn)，有時甚至能威脅到人們的生命安全。s wind the line tripped or even more severe situation happened because of lightning stroke,The wind machine underground would stop seriously affects the safety in production and the life safety of miners The main task of this article is:first analyzes the basic conditions of the line,and then make a feasible paper contains the following programs:1 Installing lightning line across the line。 生產(chǎn)需求情況本次設(shè)計所研究的對象為檸條塔煤礦，位于陜西省榆林市神木縣，陜西地處西風(fēng)帶，長城沿線以北為溫帶干旱半干旱氣候，陜北其余地區(qū)和關(guān)中平原為暖溫帶半干旱或半濕潤氣候，雷電天氣主要集中在4～9月，7～8月為最盛期。[3]由上述可以看出，煤礦架空線防雷技術(shù)的研究是符合煤礦安全生產(chǎn)需求的，是十分必要的。[2]閥式避雷器又分為普通閥式避雷器磁吹式避雷器和金屬氧化物避雷器。[5] 本課題的主要研究內(nèi)容本課題主要是對于檸條塔煤礦的一段10kV架空線進(jìn)行防雷設(shè)計。 雷電參數(shù) （1）雷暴日和雷電小時一個地區(qū)一年中的雷電流活動的強弱，通常以該地區(qū)多年年平均發(fā)生的雷暴天數(shù)或雷電小時數(shù)來計算。 (4)雷電流的極性國內(nèi)外的研究表明，負(fù)極性雷占大多數(shù)，大約占到80%。我國采用國際電工委員會（IEC)標(biāo)準(zhǔn)：波頭，波長。[5]感應(yīng)雷的產(chǎn)生有兩種方式，一種是因為電磁感應(yīng)，另一種是因為靜電感應(yīng)，但大部分的情況是由這兩種效應(yīng)的綜合作用而成。（3）防止雷擊閃絡(luò)后轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的工頻電流，當(dāng)絕緣子串發(fā)生閃絡(luò)后，應(yīng)盡量使它不轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的工頻電弧，因為其建立不了，線路就不會跳閘。全線無避雷線。因此，Ij＝ kA＜20 kA ，U50%＜Uj＝224 kV，發(fā)生擊穿絕緣子的事故。它的保護作用是吸引雷電擊于自身，并通過接地裝置使雷電流泄入大地，總結(jié)來說就是引雷、排放。當(dāng)雷電被接閃器吸引后將有很大的高頻電流會通過接閃器和接地裝置，這時引下線的電壓很高，若避雷針相對于被保護物體的距離小于安全距離時，會會由引下線向被保護物體發(fā)生反擊，損壞被保護物體。如圖41所示：避雷線的分流能力與桿塔的高度無關(guān)，僅與桿塔接地電阻有關(guān)。由公式I=可得。但是根據(jù)實際情況來說，煤礦10kV架空線對于煤礦的安全生產(chǎn)以及煤礦工人的安全非常重要，因此本設(shè)計采用全線架設(shè)避雷線。以下是當(dāng)不同接地電阻時，雷擊塔頂?shù)哪屠姿剑?接地電阻（Ω）2915105耐雷水平（kA） 計算結(jié)果表明，該段線路的耐雷水平低。另一個是感應(yīng)雷過電壓的分析計算。通過此種方式，可有效的對配電線路中的感應(yīng)雷過電壓進(jìn)行防護。因此在有其他保護措施的情況下，建議避雷器應(yīng)該選擇性的安裝。[12]架空送電線路避雷線截面的選擇，應(yīng)該與導(dǎo)線相結(jié)合，根據(jù)《送電線路設(shè)計規(guī)定》， 按照如下表格選擇?！?0176。 如圖53所示，如果以線路A，C相計算，若采用保護角為 25176。 圖54 總體設(shè)計圖 每一基桿塔架設(shè)避雷線改造所需要的材料為:表54單基桿塔架設(shè)避雷線改造所需材料1針式絕緣子P15T1個2扁鋼63*6*1901個3橫擔(dān)∠63*6*12002個4雙頭抱箍12m桿用1組 降低桿塔接地電阻的措施 根據(jù)煤礦電工手冊中的規(guī)定如下表，當(dāng)電阻率為100~300Ω*m時，要求桿塔的接地電阻要小于15Ω[12]。根據(jù)該段線路的氣候特征，可以選用抗旱型，適用于土壤電阻率較高的少雨地區(qū)的FDJ03物理降阻劑。（m）為接地體的直徑。(3)接地體上部裝設(shè)用圓鋼或扁鋼焊成的500mm500 mm的網(wǎng)格壓網(wǎng)， m。降阻劑與水按3:2的比例在容器內(nèi)攪拌成糊狀，再向4個深孔中分別先向孔內(nèi)灌入少量降阻劑，然后放入事先準(zhǔn)備好的鍍鋅鋼管DN65*2500（盡量在孔中央），再繼續(xù)灌注降阻劑。焊好后去除藥皮，刷瀝青漆進(jìn)行防腐處理?？梢允咕€路的絕緣得到更高效的提高。耐雷水平的提高與線路避雷器的安裝方式和安裝組數(shù)有關(guān)，且應(yīng)盡量降低桿塔的沖擊接地電阻。保護絕緣子不受雷電的損害。2. 鍍鋅扁鋼：在用作接地裝置的引下線的時候使用6*60*10000規(guī)格，共需要32根，在架設(shè)避雷線的時候起固定兩個豎直橫擔(dān)的時候使用6*63*190規(guī)格，共需要140根。(4)在線路的重要桿塔上安裝線路避雷器。通過以上4種方案的實施，可以使得本段線路的耐雷水平在經(jīng)濟合理的前提下有所提高，使本段線路的供電更加安全可靠。 參考文獻(xiàn)[1] 吳薛紅，濮天偉，[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，170[2] 李彩蓮. 陜西省雷電災(zāi)害易損性分析評估及易損度區(qū)別[R]. 陜西省防雷心. 2010第7頁[3] [J].1999年第8期[4] 施圍，邱毓昌 ，[M].北京：機械工業(yè)出版社，,146173[5] 顧永輝. 煤礦電工手冊（修訂本）第二部分礦井供電,煤炭工業(yè)出版社[M] 1995[6] 劉剛，［M］.華南理工大學(xué)出版社，[7] ［J］.中煤科工集團武漢設(shè)計研究院，2012年第27期,506[8] 陳爾奎，吉興全，[M].北京：國防工業(yè)出版社，,180204[9] 李孛．10kV配電線路防雷措施研究[D]．[10] 百度文庫.