【正文】 通過以上4種方案的實(shí)施，可以使得本段線路的耐雷水平在經(jīng)濟(jì)合理的前提下有所提高，使本段線路的供電更加安全可靠。2. 鍍鋅扁鋼：在用作接地裝置的引下線的時(shí)候使用6*60*10000規(guī)格，共需要32根，在架設(shè)避雷線的時(shí)候起固定兩個(gè)豎直橫擔(dān)的時(shí)候使用6*63*190規(guī)格，共需要140根。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。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(gè)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。（m）為接地體的直徑。 圖54 總體設(shè)計(jì)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(gè)2扁鋼63*6*1901個(gè)3橫擔(dān)∠63*6*12002個(gè)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(shí)，要求桿塔的接地電阻要小于15Ω[12]?！?0176。因此在有其他保護(hù)措施的情況下，建議避雷器應(yīng)該選擇性的安裝。另一個(gè)是感應(yīng)雷過電壓的分析計(jì)算。但是根據(jù)實(shí)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(jì)采用全線架設(shè)避雷線。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)。它的保護(hù)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。全線無避雷線。[5]感應(yīng)雷的產(chǎn)生有兩種方式，一種是因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)，另一種是因?yàn)殪o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。 (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%。[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(jì)。[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。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。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。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。實(shí)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。雷電流的陡度對過電壓有直接的影響，也是一個(gè)常用重要參數(shù)。運(yùn)行方式為一用一備，每一個(gè)月倒換運(yùn)行一次。根據(jù)以上分析，結(jié)合北翼風(fēng)井兩回架空線路實(shí)際情況，建議加強(qiáng)該架空線路的防雷措施。(5)避雷針的使用會(huì)導(dǎo)致雷擊概率的增加。耦合系數(shù)的提高可以減小雷擊塔頂時(shí)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。在下章的具體方案的設(shè)計(jì)中會(huì)進(jìn)行具體的分析設(shè)計(jì)。以下就仿真線路受到雷擊時(shí)，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。雷云的先導(dǎo)在空中是隨機(jī)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(shí)，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(shí)驗(yàn)時(shí)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(hù)范圍如圖52所示，在被保護(hù)物高度水平面上，其保護(hù)半徑為：當(dāng)時(shí)， (51)當(dāng)時(shí)， (52)式中為修正系數(shù)，當(dāng)h30m時(shí)，為1；當(dāng)30mh120m時(shí)，=其中h=,則由，由51式得水平保護(hù)范圍。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。（m）當(dāng)有n根垂直接地極的時(shí)候，總電阻可以按并聯(lián)電阻計(jì)算們由于各接地體之間的流散電流相互屏蔽，映入一個(gè)利用系數(shù)，~.幾個(gè)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)，～。所以采用4根垂直接地極配合降阻劑的使用。[10] 加強(qiáng)線路的絕緣的方法對于加強(qiáng)線路絕緣，方法有：1. 在線路上采用瓷橫擔(dān)，采用這種橫擔(dān)要比使用鐵橫擔(dān)的耐雷水平更好，當(dāng)線路受到雷擊時(shí)，發(fā)展成相間閃絡(luò)和建立穩(wěn)定工頻電弧，造成雷擊跳閘次數(shù)要比鐵頭瓷橫擔(dān)線路少的多。雷電流咱流經(jīng)避雷線和導(dǎo)線的時(shí)候，由于導(dǎo)線的電磁感應(yīng)作用，將分別在導(dǎo)線和避雷線上產(chǎn)生耦合分量。 設(shè)計(jì)改造材料，線路為兩回，桿塔之間的檔距為60m，全線共有140基桿塔。(2)自制人工接地體，配合降阻劑，使桿塔的接地電阻保持在15Ω以下，基本每隔5根桿塔（200～300m）設(shè)置一個(gè)接地極。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，豐富的研究經(jīng)驗(yàn)，敏捷的創(chuàng)新思維，耐心的育人態(tài)度都給我留下了深刻的印象，這段時(shí)間的學(xué)習(xí)經(jīng)歷必將成為我將來工作學(xué)習(xí)中的一筆寶貴的財(cái)富。5. 針式絕緣子:規(guī)格為P15T，替換原有的P10T,在有基地裝置的桿塔需要3個(gè)，其他桿塔需要4個(gè)，共需要528個(gè)。線路避雷器安裝時(shí)應(yīng)注意：(1)選擇多雷區(qū)且易遭雷擊的輸電線路桿塔；(2)垂直排列的線路可只裝上下2相；(3)安裝時(shí)盡量不使避雷器受力,并注意保持足夠的安全距離；(4)避雷器應(yīng)順桿塔敷設(shè)接地線,其截面不小于25,盡量減小接地電阻的影響。根據(jù)煤礦電工手冊中的規(guī)定，10kV線路鐵橫擔(dān)的絕緣子最好使用P15T[12]，因此，應(yīng)該將原有的絕緣子更換為P15T型絕緣子。然后和桿塔的引下線相連接，引下線可以用鍍鋅扁鋼63*6。由于該段線路所在地區(qū)為荒漠地區(qū)，土壤的電阻率在300（Ω*m）左右，因此即使使得接地電阻保持在15Ω左右，垂直接地體的長度會(huì)特別大，往往為幾十米，同理，使用了水平接地體，接地體的總長度也還是會(huì)很大，同樣會(huì)達(dá)到幾十米，使用水平接地體很難達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，并且極易腐蝕。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。(2)架設(shè)避雷線的時(shí)候雷擊塔頂?shù)哪屠姿?，由公? I= (54) (55)為分流系數(shù)，,提高了20%。在下一章節(jié)將具體分析方案的實(shí)施細(xì)則。表44 不同距離下感應(yīng)雷過電壓的數(shù)據(jù)感應(yīng)雷過電壓（kV） 雷電流幅值（kA）1020304050雷擊點(diǎn)距離(m)657314670809010095感應(yīng)雷過電壓（kV） 雷電流幅值（kA）50708090100雷擊點(diǎn)距離(m)65219292365708090100190當(dāng)雷擊時(shí)，出現(xiàn)大于88kA的雷電流幅值的概率約為10%，%。所以無論采用以上三種方式中的哪一種都離不開設(shè)法降低線路的的接地電阻來取得更好的效果。(2)有架設(shè)避雷線的時(shí)候感應(yīng)雷過電壓的影響: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。(1)避雷針主要用來防止直擊雷帶來的危害，而對于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。 圖35 損壞的絕緣子串 圖36損壞的避雷器經(jīng)過查看35kV變電站值班記錄和北翼風(fēng)井兩回出線高壓開關(guān)柜綜合保護(hù)測控裝置的事件追憶記錄，在2010年1月到2011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，%。由于感應(yīng)雷的發(fā)生條件相對于直擊雷更容易達(dá)到，所以，線路的避雷防雷設(shè)計(jì)應(yīng)該主要針對于感應(yīng)雷的防護(hù)。雷電流的大小與氣象、自然條件等有關(guān)，只有通過大量的實(shí)測才能正確估計(jì)其概率分布規(guī)律。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，對比每一種方案的可行性與必要性。10kV架空線的絕緣水平低，雷害事故發(fā)生頻繁。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。本設(shè)計(jì)研究的對象是一段為煤礦風(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)，對煤礦的生產(chǎn)和礦工的生命安全造成極大的威脅。[2]檸條塔煤礦是陜北榆林地區(qū)的國有重點(diǎn)煤礦，年產(chǎn)量大，本段線路的防雷避雷設(shè)施對于煤礦的正常安全運(yùn)作起著十分重要的作用，不僅是對于生產(chǎn)正常運(yùn)作的保證，而且是對礦工生命安全的保障。金屬氧化物避雷器的非線性電阻閥片主要是由氧化鋅，另外還有一部分是氧化鉍及一些其他的金屬氧化物，經(jīng)過煅燒混料，造粒，成型，表面處理等一系列工藝完成的，因?yàn)槠渲饕煞质茄趸\，所以也稱之為氧化鋅避雷器，他有一系列的優(yōu)點(diǎn)，如非線性系數(shù)小，保護(hù)性能好，基本無續(xù)流，耐重復(fù)動(dòng)作能力強(qiáng)，通流量大，結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，易于大批量的生產(chǎn)，適用于多種特殊的需要。[4] 表21 地區(qū)雷電強(qiáng)度的分類雷暴日＞90雷電活動(dòng)特殊強(qiáng)烈地區(qū)雷暴日≥40多雷區(qū)(如華南某些地區(qū))；雷暴日為15～40中等雷電活動(dòng)強(qiáng)度地區(qū)雷暴日≤15少雷區(qū)(如西北地區(qū)) (2)落雷密度雷暴日和雷電小時(shí)的統(tǒng)計(jì)中，并沒有區(qū)分雷云之間的放電與雷云對地的放電。如圖223）等效余弦波雷電流波形