架空線路過電壓保護(hù)器技術(shù)說明(編輯修改稿)
2025-08-26 07:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 流過線路保護(hù)器的電流可由經(jīng)驗公式 I= (2U50 – Ur) / Z計算, 式中：U50 線路絕緣子的50%沖擊放電電壓；Ur額定雷電流下的限流元件的殘壓；Z線路波阻抗。運行經(jīng)驗表明，95%以上的感應(yīng)雷的放電電流小于1000安培，I 5 kA 的概率非常小，故限流元件標(biāo)稱放電電流值選取為5 kA能夠滿足保護(hù)需要。 非線性電阻限流元件的伏安特性可由公式 I = k Uα 描述，式中：I 限流元件中電流；k與閥片的面積、高度有關(guān)的常數(shù)；U限流元件兩端的電壓；α—非線性系數(shù)。取氧化鋅閥片的荷電率η=80% , 直流1mA 電壓U1mA= 2800V ,壓比K= , 若限流元件由N=6片閥片組成，則限流元件標(biāo)稱沖擊電流下的殘壓可由公式 U5kA=K N U1mA計算得到 U5kA=27 kV, 限流元件最大允許長期工作電壓可由公式Ubz=ηN U1mA計算得到Ubz=。根據(jù)上述理論計算結(jié)果，再附加40125mm串聯(lián)間隙的隔離效果可知：由非線性電阻限流元件串聯(lián)放電間隙組成的線路保護(hù)器的性能參數(shù)滿足架空絕緣電纜過電壓保護(hù)要求。3 線路過電壓保護(hù)器的設(shè)計原則和技術(shù)參數(shù)選取 架空絕緣線路過電壓保護(hù)器安裝示意圖如圖5所示。 府視側(cè)視安裝產(chǎn)品排列圖圖5 線路過電壓保護(hù)器安裝示意圖 限流元件用于截斷工頻續(xù)流，因而必須認(rèn)真考慮在工頻過電壓下流過限流元件的電流。對于10kV系統(tǒng)，√.。，限流元件直流1mA參考電壓應(yīng)大于18kV。，如果忽略串聯(lián)間隙對于工頻續(xù)流的影響，計算結(jié)果表明限流元件完全能夠很好地切斷工頻續(xù)流。 限流元件通流能力估算按照DL/T 6201997《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合》推薦，我國一般地區(qū)雷電流幅值超過I的概率為P=10（I/88）。雷電流可能達(dá)到的幅值與地域、時間跨度相關(guān)。從產(chǎn)品的雷擊損壞事故來看，地域范圍并不重要，可以忽略不計；至于時間跨度，應(yīng)該考慮產(chǎn)品預(yù)期壽命周期，20年是一個大家可以接受的時間。按DL/T 6201997的推薦，對于雷暴日Td=40的地區(qū)，每100km、每年的雷擊次數(shù)NL=4h(h為架空線的平均高度，m，10kV線路h=10m)，則雷電流幅值超過I的雷擊次數(shù)N1=10（I/88），時間跨度20年、每100km的雷擊次數(shù)為N2=22410（I/88），以基桿間距為50m計算，則每基桿、20年的時間跨度，雷電過電壓超過U的次數(shù)為N=10（I/88）。由此可以計算，10000基桿、20年的時間內(nèi)，雷電流超過200kA的次數(shù)為6次，考慮到配電線路一般位于市區(qū)，周圍有高大的建筑物和樹木的屏蔽作用，可能的雷擊次數(shù)一定大大小于6次，但從嚴(yán)考慮仍以6次計。雖然感應(yīng)雷電流幅值為200kA，但流過保護(hù)器的雷電流極少，按規(guī)程選擇接地電阻30Ω，使用EMTP暫態(tài)計算程序，模擬計算結(jié)果為流過保護(hù)器的雷電流幅值不超過16kA。我們選用D3閥片，它能承受2次65kA的大電流沖擊，若設(shè)計目標(biāo)僅考慮200kA及以下的安全性，那么每基桿都安裝保護(hù)器、20年內(nèi)，保護(hù)器的雷擊損壞率約為6/10000，其安全裕度是很大的。若每間隔一基桿安裝一組保護(hù)器，‰。而每間隔四基桿安裝一組保護(hù)器，‰。為保證保護(hù)器的安全運行，因而建議對人口密集地區(qū)或雷電易擊區(qū)，每基桿安裝一組保護(hù)器，這樣20年內(nèi)雷擊損壞率為6/10000，而對于一般地區(qū)，則每隔4基桿安裝一組保護(hù)器，則20年內(nèi)雷擊損壞率約為3‰。同樣根據(jù)計算，10基桿之外雷電過電壓通過保護(hù)器的電流已經(jīng)非常小，其影響可以不計，因而保護(hù)器不能每間隔10基桿安裝一組保護(hù)器，這樣不但10基桿之外的雷電過電壓不能消除，%，雷擊損壞率偏大。
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