10kV 架空線|絕緣線-10kV架空線路技術資料匯編——直線杆避雷器-河北AG8亚游线缆有限公司

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10kV架空線路技術資料匯編——直線杆避雷器

來源:http://www.iefcn.com 發布時間:2016/10/28 14:20:13

10kV 架空線路技術資料匯編—— 直線杆避雷器

1. 現狀問題

自從公司 1997 年大規模實施 10kV 架空線路絕緣化後,絕緣線 擊斷線問題逐漸顯現,1999 年起公司組織研究防範絕緣線雷擊斷線的措施,當時尚無應用複合外套氧化鋅避雷器的經驗,參考芬蘭ensto公司的穿刺線夾,以及日本東京電力公司的放電箝位絕緣子,研究國產化,用於直線杆防範雷擊斷線。2001年起進行小規模試運行,2004 年編入公司施工標準2006 年消隱工程大規模實施 在公司自2001 起積累大量氧化鋅避雷器的運行經驗基礎上,2008 年起試驗采用外間隙氧化鋅避雷器防範雷擊斷線,2009 年編入公司施工標準。幾種防雷擊斷線措施應用中出現的具體問題如下:

1 )穿刺放電線夾

由於穿刺放電線夾安裝簡便、快捷(見圖1 ),早期規定已建成線路均采用穿刺放電線夾方式,以減少投入,迅速發揮作用。但是經過幾年的運行考驗,暴露出無法彌補的缺點,其安裝運行效果受施工作業人員的技術水平及責任心影響較大無法對施工質量進行有效驗收,並且早期絕緣線導體偏心較大,影響刺齒壓接效果。架空絕緣線交聯聚乙烯絕緣層的硬度隨溫度變化,安裝穿刺放電線夾時需要根據不同的環境溫度來調整扭力扳手的力矩,需要生產廠家售後服務人員跟隨施工指導,以保證線夾刺齒與導線接觸牢固,而當工程大麵積鋪開時,就無法保證售後服務人員的跟隨指導,曾多次發生刺齒壓接不實,雷電過電壓擊穿起弧斷線故障(見圖2), 新修訂施工標準已取消應用該線夾。

 


  圖1 運行的穿刺放電線夾         2 壓接不實引發故障的穿刺放電線夾

2 )放電箝位絕緣子

200 4 年施工標準規定 建線路一般采用放電箝位絕緣子 (見圖3 ),部分供電公司施工管理到位,使其發揮了較好的效果。但同時也存在安裝運行效果受施工作業人員的技術水平及責任心影響較大,無法對施工質量進行有效驗收的問題,還存在絕緣罩設計不合理的問題。表現為:安裝時漏剝除絕緣層,雷電過電壓擊穿後,工頻續流電弧弧根被擊穿的絕緣針孔固定,造成高溫斷線;安裝時易發生剝除絕緣層不當,損傷導線、降低導線機械強度;絕緣罩設計不合理,無法 達到引弧預期效果,同時將絕緣子鐵帽包裹過緊(見圖4 ),搭扣 即無法打開,做不到東京電力公司絕緣罩的引弧功能,也未象東京電力公司絕緣罩底部設置有容易崩開的罩簾(見圖5); 施工時,將絕緣罩兩翼纏緊,因此無法使工頻續流電弧及熱量迅速擴散,也不能將電弧引離放電箝位絕緣子,極易造成灼傷絕緣子釉麵(見圖6), 灼碎絕緣子傘裙(見圖7,嚴重的導致過溫崩斷絕緣子。  


3 放電箝位絕緣子線槽設計 4   絕緣罩包裹過緊  


5   日本放電箝位絕緣子絕緣罩


6 工頻續流灼傷絕緣子釉麵

7 工頻續流灼碎絕緣子傘裙

3 )環形間隙避雷器

環形間隙避雷器在日本有較成熟的運行經驗,但國內現狀製造水 平不高,有的AG8国际亚游产品金屬環臂伸出過多(見圖8 );國內目前應用的線路 絕緣子種類較多,需要配置不同直徑的環,施工過程中還需要現場調 節環與導線的間隙,對施工要求較高;投入運行後易發生金屬環歪倒 在絕緣子上,失去保護作用;有的AG8国际亚游产品環間隙為閉口環,端部無法打 開(見圖9 ),造成帶電更換絕緣子困難。

 

8 環形間隙避雷器伸臂過長     9 閉口環形間隙無法打開

4 )內置避雷器柱式絕緣子

近年來還試驗采用了帶脫扣器外間隙內置避雷器柱式絕緣子(見圖10 ),將避雷器與絕緣子合為一體,固定絕緣線時不必剝除絕緣層。但目前還缺乏運行經驗,存在避雷器損壞爆炸,絕緣子瓷片飛落傷人 的可能性,還需要繼續深入研究驗證,現場部分避雷器柱式絕緣子安裝了雷電計數器(見圖 11 )。

 

10 避雷器柱式絕緣子     11 帶計數器的避雷器柱式絕緣子

2. 技術難點

需要克服現狀防雷措施存在的問題,另行開辟研究途徑。研究要點: 需要分析確定衝擊過電壓擊穿路徑,由於絕緣層的影響,與架設裸導線狀況不同,雷電過電壓擊穿路徑不是簡單的由幹弧距離來決定; 所選取外間隙避雷器形式應確保在不同雷電波形下,避雷器的伏秒特性曲線始終在絕緣子的伏秒特性曲線下方,實現對絕緣線的保護。

3. 解決方案

采取棒形外間隙氧化鋅避雷器形式,將避雷器上方絕緣線破口形 成裸露的上電極,使之與避雷器棒電極形成外間隙,間隙距離控製在 55mm±5mm,保證避雷器的伏秒特性曲線低於絕緣子的伏秒特性曲線10%,雷電過電壓路徑始終通過避雷器回路,見圖12

 

12 棒形外間隙氧化鋅避雷器設計結構

開發多孔位支架 可配合P15P20(頂綁及側綁柱式絕緣 (頂綁及側綁 防雷使用 采用外間隙 避雷器額定電壓由17kV 降低到15kV 降低殘壓,改善保護性能,同時降低造價。對示範線路安裝計數器,以驗證防雷的效果,見圖13


 

13 棒形外間隙氧化鋅避雷器(帶雷電計數器)

2011 10 20日、2012 1 12日在中國電科院特高壓試驗_進行了棒形間隙避雷器與10kV架空絕緣線路柱式絕緣子衝擊過電 壓配合試(見圖14)。 驗結論當所選取的外間隙避雷器的間隙距 離設置為60mm U50%小於110kV, 柱式絕緣子U50%154kV,能夠實現保護配合。


14 支線杆棒形外間隙氧化鋅避雷器試驗

直線杆所確定的棒形外間隙氧化鋅 雷器的方案布局合理 美觀, 衝擊過電壓擊穿路徑設計正確、有效;能夠實現絕緣配合,達到防雷 效果 1 )外間隙已預先在設計階段設定距離,現場施工直接安裝支架和 避雷器,不需調節外間隙距離,施工方便,工藝可控。

2 支架按 P15 P20柱式絕緣子的高度分別設置安裝孔能滿足配合不同絕緣子。

3 )線路正常運行時,避雷器不承受持續工作電壓或操作過電壓, 延長了使用壽命。即使避雷器劣化,也不至於影響線路的正常運行。

4 )棒形電極能滿足直線小轉角杆使用,適用範圍廣。

5 )安裝施工將絕緣線剝開小口(6.5mm×12mm)作為上電極,杆下清晰可見,便於施工和驗收;開發的專用剝口工具操作方便,能夠 避免損傷導線(見圖 15);

 
圖 15 絕緣線電動專用剝口工具

6 )對缺陷絕緣子和避雷器均便於帶電更換;

7 )由於采用外間隙,避雷器額定電壓可由17kV 降低到 15kV,降低了殘壓,改善了保護性能,同時降低了造價。

8 )改造和新建線路均能適用。

5. 小結

1 )直線杆所確定的棒形外間隙氧化鋅避雷器的方案,避雷器與絕 緣子擊穿路徑及衝擊過電壓配合合理,能夠有效地防範絕緣線雷害, 降低事故掉閘率。

2 )該方案施工簡單,間隙易控,不會損傷導線,便於施工及質量 驗收。

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