２０ｌ ０年７月 广西轻工业 ＧｕＡＮＧｘ１ Ｊ０ｕＲＮＡＬ ｏＦ ＬＩＧＨＴ ＩＮＤｕｓＴＲＹ．第７期（总第１４０期） 机械与电气 ２ ０ ｋ Ｖ架空配电线路防雷与接地的设计 王亚－Ｘ－ （宝鸡文理学院电子电气工程系，陕西宝鸡７２ｌ ０００） 【摘 要】 变电站设计是电网建设的一个重要环节。针对２０ｋＶ架空配电线路防雷与接地的设计进行详细分析，￣ｘｌｇ－－５，－ 提高我国变电站自动化程度。 【关键词】 ２０ｋＶ变电站；架空配电线路；防雷；接地 【中图分类号】ＴＭ８６２ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】 １００３—２６７３（２０１０）０７—５５—０２ 目前，电网联系越来越紧密，如何解决在事故时快速切除 隔离故障点，保证系统安全稳定的问题引起广泛重视。本文针 对２０ｋＶ架空配电线路安装施工中的防雷与接地的设计，结合 工程实际进行详细分析。 理，降低感应雷电压。 ２防弧金具的加装 国内外架空绝缘导线雷击断线的事故统计表明，雷击架空 绝缘导线弓ｌ起绝缘层击穿放电的位置随机分布在距绝缘子中 １防雷措施概述 ２０ｋＶ线路可采取以下防雷措施： （１）防雷柱式瓷绝缘子、互感式避雷器。防雷柱式瓷绝缘 子、互感式避雷器安装于直线杆及直线转角杆。互感式避雷器 与普通柱式瓷绝缘子并联安装。根据配网的运行经验，可考虑 在每基或每隔一基直线杆及直线转角杆的每相导线安装防雷 柱式瓷绝缘子或互感式避雷器。 （２）普通氧化锌避雷器，耐张杆可每相导线加装普通氧化 锌避雷器。一部分耐张杆因安装开关而安装的避雷器，同时可 兼做绝缘导线防雷用避雷器。 心线两侧２００ｍｍ范围内，断线的位置也就在雷击放电的针孔 处。在距离绝缘子轴线１Ｏ０—１５０ｒａｍ范围内剥离一小段绝缘导 线绝缘层，安装上防弧金具，在雷击过电压作用下闪络将发生 在防弧金具上，能有效地定位工频电弧的路径。对于辐射形线 路应将防弧金具安装在绝缘子的负荷侧，对于环网线路，将绝 缘导线由绝缘子轴线起向两侧各剥离一段绝缘层，安装上防弧 金具，在任何潮流方式下均能有效保护导线免于烧伤。 ３感应雷屏蔽线的选择与使用 从长期配电线路的运行过程中，我们发现了一个现象：在 下方装设有通讯线的配电线路，雷击跳闸＿的机率普遍较低，说 （３）屏蔽分流线，绝缘导线的雷击断线特性与裸导线的情 况相比有明显不同：当直击雷或感应雷过电压作用于裸导线引 明此耦合导线可以在雷击杆塔时起分流和耦合作用，大大降低 线路绝缘子两端的电压幅值，这等同于增加了线路的绝缘水 起绝缘子闪络时，持续的工频短路电流电弧在电动力的作用下 沿着导线向背离电源方向移动，不会严重烧伤导线，而绝缘导 线则不同，雷电过电压引起绝缘子闪络并击穿导线绝缘层时， 被击穿的绝缘层呈一针孔状，接续的工频短路电流电弧受周围 绝缘的阻隔，弧根只能在针孔处燃烧，在极短的时间内导线就 会被整齐地烧断。屏蔽分流线能对绝缘导线的防雷（主要指感 应雷）有一定作用。 通过分析国内外采取的架空绝缘导线防雷击断线的措施， 研究在国内和本地区应用的可行性，从经济性、实用性方面进 平，可使线路的跳闸率降低。在保证导线安全距离的情况下，靠 近绝缘导线的下方或上方位置架设一条感应雷屏蔽线，应是可 行的。感应雷屏蔽线应对三相导线都有屏蔽作用，并尽量靠近 顶层导线。对于双回路的架空绝缘线路可架设两条感应雷屏蔽 线。该方案投资较少，施工相对简单。感应雷屏蔽线是分段接地 的，其位置比耦合地线更接近导线。由于感应雷屏蔽线的存在， 并且离绝缘导线很近，绝缘导线附近的电磁场发生了明显的改 变。雷击线路附近时，绝缘导线上感应的雷电压显著降低，从而 行比较。第一步，先确定了两种防雷方案：加装防弧金具和安装 带间隙的氧化锌避雷器。第二步，经过分析后认为目前国内外 的绝缘导线防雷断线方案，都存在一些不完善的地方，有的方 降低了线路的雷击闪络概率和绝缘导线的雷击断线率。 架设感应雷屏蔽线时，每根电杆均装设～组接地线，线路 导线排列方式有两种：双回路垂直排列和单回路三角形排列。 案造价高；有的方案施工困难，运行工作量大；有的方案对绝缘 导线产品的生产工艺要求高，目前国内无法普遍达到等等。国 对同杆双回线路，利用顶相横担，在杆塔两侧距离杆塔２０ｅｍ 处分别架设ＧＪ一３５钢绞线，考虑导线和地线风偏、弧垂等因素 的影响，架空地线到导线的间距应一般不小于３０ｅｒａ（实测距离 顶相导线距离５１ｃｍ）；对三角形布置方式，在导线下方中心位 内外统计资料表明：架空绝缘导线的断线故障，绝大多数来自 于感应雷，项目组讨论后，提出了一种感应雷屏蔽线的方案，本 方案采用疏导式防雷思想，允许架空线路有一定的雷击跳闸 率，但尽可能地减少雷击断线事故率。足依据感应雷对架空绝 缘导线产生的特殊特性，充分利用了电磁耦合和雷电分流机 置架设钢绞线，考虑导线和地线风偏、弧垂等因素的影响后，钢 绞线到导线的间距不小于３０ｃｍ。（测量结果：距离顶相导线的 间距为９７ｅｍ，距离边相导线最小距离４５ｅｍ）。对上述两种方 【作者简介】王亚云（１９８２一），女，陕西宝鸡人，教师，研究方向：嵌入式计算机控制系统。 ５５ 式，均每隔２００ｍ（４～５根电杆）．在杆塔处添加几种接地体，考 虑到土壤电阻率较低，集中接地体町采用两根垂直接地极并联 的方式，接地电阻应不大于１０ｎ。 这里可以采取加装耦合地线的 式。在导线的下而加一条 架空地线（耦合地线），可以在雷击忏塔时起分流作用和耦合作 用，大大降低线路绝缘子两端的电压，这等同于增加了线路的 绝缘水平。运行经验表明，加耦合地线后，线路的跳闸率大幅降 低，并且投资较少。架设耦合地线丰要有以下几方丽的作用： （１）在导线下方架设耦合地线Ｉ１『以显著增大几何耦合系 数和分流效果。从而大大提高了杆塔的耐宙水平。（２）由于分 ４避雷器的选择与安装 在配电线路上安装避雷器来防护过电压是世界各罔广为采 用的一种方法。采用避宙器为无间隙结构时，南于无间隙避雷器 长期承受工频电压的作用，还要间歇地承受雷电过电压及［频 流效果的增强，使之在绝缘上建弧机率减小，从而也大幅度降 低了雷击跳闸率。（３）由于耦合地线装在导线下方且与大地相 续流的作用，避雷器容易老化，因此避雷器故障很多。所以本设 计采用带间隙的避雷器，只在雷电过电压及工频续流时才动作， 平时不承受工频电压的作用，这样能延长避雷器的使用寿命，减 少事故，确保避雷器安伞可靠的运行。但这种方法一般是隔一基 杆塔安装一组避雷器（全线安装成本太高）。安装避雷器后配电 线路断线事故的８０％发生在没有装避雷器的中问杆塔。 由于我国的１０Ｋｖ系统的杆塔只利用自然接地电阻，不设 连接，相当于降低了杆塔高度，使绕击的可能性大大减少。（４） 耦合地线还可以用作其他通讯线路（如有线电视等）的支架。 ６结语 随着２０ｋＶ配电网的推广应用，其２０ｋＶ配电设备生产制 造技术也将获得长足发展。本文对于２０ｋＶ架空配电线路防雷 专用的接地体，接地电阻一般较高。采用这种保护方式后，动作 与接地的设计有助于提高配电设备优质、安全、可靠运行，同时 有利于也免维护或少维护、操作简单的产品设计。 参考文献 ［１】余力，许钢．浅谈架空绝缘配电线路防雷措施Ｕ】．江西电力职业技术学 院学报，２００９，２２（４）． 的避雷器残压加上接地电阻的电压会传递到不装避雷器的中 间杆塔使之绝缘子闪络。应适当降低装避雷器的杆塔的接地电 阻便可降低闪络率，从而降低绝缘导线断线的概率。带倒隙的 氧化锌避雷器大面积推广。费用较高，运行维护工作量大，可有 选择性地用于特殊要求的线路或杆塔。 【２］李华鹏，徐盛．配电线路防雷ＵＪ．贵州电力技术，２００９，１２（２）：１９—２０． ５防雷接地方式与设计 （上接第５４页） ４分模 提取好的产品表面只是分模面的一部分，设计者还需要应 用Ｍｏｄｅｌｉｎｇ中的Ｓｕｒｆａｃｅ一曲面功能将分模面继续向外延 伸、修剪，达到合适的大小时将用Ｓｕｒｆａｃｅ制作的曲面与提取的 到的产品表面进行缝合，然后用缝合后的曲面修剪用于制作型 芯或型腔的实体，即可完成分模。图６即为完成缝合的型腔分模 面和型芯分模面，图７为用该方法设计完成的风扇注塑模具。 需要注意的足用Ｓｕｒｆａｃｅ制作的分模面必须大于用于制 图７风扇注塑模具 作型芯或型腔的实体，才能够进行实体修剪；型芯和型腔应分 别制作分模面，并且分别进行实体修剪才能够完成分模。 综上，虽然ＵＧ的功能越来越强大，但是对于一些较复杂的 参考文献 【１】唐海翔．ＵＧ注塑模具设计培训教程［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２００２． 【２］方慧敏，张光胜，孙鹏．基于ＵＧ的轿车烟灰盒面板模具设计ⅡＪ．安徽 工程科技学院学报，２００８，（９）． 产品还是无法实现自动分模，在设计过程中设计者完全可以打 破软件功能模块之间的自由发挥，使得问题得到完满解决。 ｆ３】张敏，孙鹏文，叶奇．ＵＧ注射模设计向导的应用研究 机械设计与制 造，２００８，（９）． 图６型腔、型芯分模面 ５６
