隨著我國(guó)電力事業(yè)的蓬勃發(fā)展,高電壓防雷保護(hù)也不斷的擴(kuò)大。高電壓防雷保護(hù)是電力事業(yè)的一項(xiàng)的重要工作。接下來(lái)CN人才網(wǎng)小編為您整理了關(guān)于大專機(jī)電畢業(yè)論文范文,歡迎您閱讀!
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高電壓在現(xiàn)有技術(shù)的條件下仍然出現(xiàn)遭雷擊的現(xiàn)象。從某種程度上說(shuō),雷電是影響高壓設(shè)備可靠穩(wěn)定性的重要因素之一。雷電的物理本質(zhì)就是高電壓。認(rèn)識(shí)雷電的高電壓本質(zhì),認(rèn)識(shí)雷電高電壓的產(chǎn)生與來(lái)源,認(rèn)識(shí)雷電高電壓的各種屬性,我們才能正確的制定和設(shè)計(jì)防雷保護(hù)的方案,才能正確的分析雷害事故的原因和防止對(duì)策,才能正確的開(kāi)發(fā)和研制防雷保護(hù)的產(chǎn)品。一句話,只有正確認(rèn)識(shí)雷電的高電壓本質(zhì),才能做好防雷。 不了解雷電的本質(zhì),在做防雷保護(hù)措施與方案時(shí),在開(kāi)發(fā)研制防雷保護(hù)的產(chǎn)品時(shí),在分析雷害事件的原因與結(jié)論時(shí)就把握不到防雷的核心與關(guān)鍵。在防雷工程上要么保護(hù)不到位,要么造成工程的浪費(fèi)。在研制開(kāi)發(fā)的防雷產(chǎn)品上就會(huì)華而不實(shí),捕風(fēng)捉影甚至流于概念抄著,忽悠市場(chǎng)。在分析雷害事件的原因時(shí),就容易提出一些錯(cuò)誤的觀點(diǎn)或解釋。我國(guó)防雷界,近年廣為流傳的諸如“球形雷”、“手機(jī)引雷”、“絕緣避雷”、“電荷避雷”、“等離子避雷”,以及“物理防雷”和“微波爐效應(yīng)”等等說(shuō)法與言論,都是沒(méi)有搞清雷電的高電壓本質(zhì)而出現(xiàn)的誤解與錯(cuò)誤。
高電壓的絕緣應(yīng)能承受各種高電壓的作用,包括交流和直流工作電壓、雷電過(guò)電壓和內(nèi)部過(guò)電壓。結(jié)合實(shí)際情況分析了現(xiàn)實(shí)中防雷保護(hù)存在的問(wèn)題,并展望了未來(lái)高壓設(shè)備發(fā)展的方向。
引 言 工程上把 1000伏及以上的交流供電電壓稱為高電壓。高電壓技術(shù)所涉及的高電壓類型有直流電壓、工頻交流電壓和持續(xù)時(shí)間為毫秒級(jí)的操作過(guò)電壓、微秒級(jí)的雷電過(guò)電壓、納秒級(jí)的核致電磁脈沖(NEMP)等。
20世紀(jì)以來(lái),隨著電能應(yīng)用的日益廣泛,電力系統(tǒng)所覆蓋的范圍越來(lái)越大,傳輸?shù)碾娔芤苍絹?lái)越多,這就要求電力系統(tǒng)的輸電電壓等級(jí)不斷提高。就世界范圍而言,輸電線路經(jīng)歷了 110、150、230千伏的高壓,287、400、500、735~765千伏的超高壓和 1150千伏的特高壓(工業(yè)試驗(yàn)線路)的發(fā)展。直流輸電也經(jīng)歷了±100、±250、±400、±450、±500以及±750千伏的發(fā)展。這幾個(gè)階段都與高電壓技術(shù)解決了輸電線路的電暈現(xiàn)象、過(guò)電壓的防護(hù)和限制以及靜電場(chǎng)、電磁場(chǎng)對(duì)環(huán)境的影響等問(wèn)題密切相關(guān)。這一發(fā)展過(guò)程以及物理學(xué)中各種高電壓裝置的研制又促進(jìn)了高電壓技術(shù)的進(jìn)步。60年代以來(lái),為了適應(yīng)大城市電力負(fù)荷日益增長(zhǎng)的需要,以及克服城市架空輸電線路走廊用地的困難,地下高壓電纜輸電發(fā)展迅速(由220、275 、345千伏發(fā)展到70年代的400、500千伏電纜線路);同時(shí),為減少變電所占地面積和保護(hù)城市環(huán)境,全封閉氣體絕緣組合電器(GIS)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用.
電力系統(tǒng)的過(guò)電壓包括雷電過(guò)電壓(又稱大氣過(guò)電壓、外部過(guò)電壓)和內(nèi)部過(guò)電壓。其中雷電過(guò)電壓由雷云直接或間接對(duì)變電所或輸電線路 (避雷線、桿塔或?qū)Ь)放電造成。一般雷電過(guò)電壓幅值較高,超過(guò)系統(tǒng)的額定工作電壓,但作用時(shí)間較短,波頭時(shí)間大多數(shù)為1.5~2微秒,平均波長(zhǎng)時(shí)間為30微秒,大于50微秒的很少。雷擊除了會(huì)威脅輸電線路和電工設(shè)備的絕緣外,還會(huì)危害高建筑物、通信線路、天線、飛機(jī)、船舶、油庫(kù)等設(shè)備的安全。因此,這些方面的防雷也屬于高電壓技術(shù)的研究對(duì)象。
高壓設(shè)備的絕緣應(yīng)能承受各種高電壓的作用,包括交流和直流工作電壓、雷電過(guò)電壓和內(nèi)部過(guò)電壓。研究電介質(zhì)在各種作用電壓下的絕緣特性、介電強(qiáng)度和放電機(jī)理,以便合理解決電工設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)問(wèn)題是高電壓技術(shù)的重要內(nèi)容。
1雷電的基礎(chǔ)知識(shí)
1.1雷電形成及放電過(guò)程
1.1.1雷云形成
由于大氣的劇烈運(yùn)動(dòng),引起靜電摩擦和其他電離作用,使云團(tuán)內(nèi)部產(chǎn)生了量的帶正、負(fù)電荷的帶電離子,又因空間電場(chǎng)力的作用,這些 帶電離子定向垂直移動(dòng),使云團(tuán)上部積累正電荷,下部積累負(fù)電荷(情況也可以相反),云團(tuán)內(nèi)產(chǎn)生分層電荷,形成產(chǎn)生雷電的雷云。雷云的成因主要來(lái)自于大氣的運(yùn)動(dòng),當(dāng)雷云在天空移動(dòng)時(shí),在其下方的地面上會(huì)靜電感應(yīng)出一個(gè)帶相反電荷的地面陰影。如圖:
1.1.2雷電原理
尖端放電與雷擊如果有一個(gè)帶尖鋒的金屬球,讓它帶上負(fù)電,由于電荷同性相斥的作用,球體尖鋒部分
的電子受到同性電荷排斥力最
強(qiáng),最容易被排斥而離開(kāi)金屬球,
這就是“尖端放電”。
地面上相對(duì)較高的建筑物,
有時(shí)是避雷針,就好比金屬球上
的尖鋒。雷擊最容易在這些地方
發(fā)生。如圖所示:
1.1.3雷云放電
著名的雷云放電理論是“長(zhǎng)間隙放電”理論,該理論認(rèn)為雷云對(duì)地放電的過(guò)程可以分為四個(gè)階段:即云中放電、對(duì)地先導(dǎo)、定向閃擊和回閃四個(gè)階段。
具體過(guò)程是這樣的:雷云形成前,首先是云內(nèi)放電和云間放電頻繁,云中放電造成云中電荷的重新分布和電場(chǎng)畸變,當(dāng)云中電荷密集處的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到25-30KV/cm的,就會(huì)由云團(tuán)向地開(kāi)始先導(dǎo)放電。
先導(dǎo)放電是步進(jìn)的,發(fā)展的平均速度為105-106m/s,各脈沖間隔約30-90μs,每階段推進(jìn)約50m,跳躍著逐步向下延伸,當(dāng)先驅(qū)放電距地50m左右,可誘發(fā)迎面先導(dǎo),通常迎面先導(dǎo)來(lái)自地面上最突出的部分(尖端放電最易發(fā)生處),當(dāng)對(duì)地先導(dǎo)和地面的迎面先導(dǎo)會(huì)合時(shí),就形成了從云團(tuán)到地面的強(qiáng)烈電離通道。步進(jìn)放電轉(zhuǎn)為定向閃擊。
定向閃擊是沿最短路徑進(jìn)行的,緊接著回閃,這時(shí)出現(xiàn)極大的電流,開(kāi)始雷電的主放電階段,即雷擊,在主放電中雷云與大地之間所聚集的大量電荷,通過(guò)先驅(qū)放電所開(kāi)辟的狹小電離通道發(fā)生猛烈的電荷中和,放出能量,引發(fā)強(qiáng)烈的閃光和雷鳴。主放電的時(shí)間極短,約50-100μs,主放電過(guò)程是逆著先導(dǎo)通道發(fā)展的,速度約為光速的1/20-1/2,主放電電流可達(dá)數(shù)十KA,是全部雷電流的主要部分。
主放電到達(dá)云端時(shí)就結(jié)束。然后殘余電荷經(jīng)過(guò)主放電通道流過(guò)來(lái),產(chǎn)生短暫的余光。由于云中電阻較大,余光階段的電流只有數(shù)百安培。持續(xù)時(shí)間0.03-0.15秒之間。
通常一次雷電過(guò)程包括 3-4 次放電。重復(fù)放電都是沿著第一次放電通路發(fā)生的。
1.2雷電形成相關(guān)聯(lián)的原理
雷云放電原理
1.3 雷電的波形及參數(shù)
1.3.1、雷電波形及參數(shù)是防雷工程設(shè)計(jì)中的重要依據(jù),根據(jù)這些數(shù)據(jù)才可能正確估算電子系統(tǒng)頻帶范圍內(nèi)雷電沖擊的幅度和能量大小,進(jìn)而確定避雷措施。
1.3.2、可以這樣描述一個(gè)雷電波,
幅值為Im,波頭為T1,波長(zhǎng)為T2的
電流波,記為T1/T2μs。
1.3.3、與標(biāo)準(zhǔn)雷電流波形圖不同之
處為, 圖中A點(diǎn)在0.3倍Vm處,且
T1=1.67T也可以這樣描述一個(gè)雷電
波,幅值為 Vm,波頭為T1,波長(zhǎng)為T2的電壓波,記為T1/T2μs。
1.4雷電的危害
1.4.1雷電熱效應(yīng)的破壞作用
閃電表面上看只閃一次,實(shí)際上是一系列閃光,在閃光發(fā)生的瞬間,
雷電流在極短的時(shí)間內(nèi),以連續(xù)的、尖峰脈沖形式通過(guò)強(qiáng)大電流。尤其是
直擊雷,它的放電電流平均達(dá)2.5
萬(wàn)到4.5萬(wàn)安培間,大雷暴時(shí)最高
達(dá)20萬(wàn)安培。
如果雷電擊在樹(shù)木或建筑物
件上,被雷擊的物體瞬間將產(chǎn)生大
量熱能,由于雷電流很大,通過(guò)的
時(shí)間又極短(50~100μs),根本來(lái)
不及散發(fā),以致物體內(nèi)部的水份大
量變成蒸氣,并迅速膨脹,產(chǎn)生巨大的爆炸力,造成破壞。與雷電通道直接接觸的金屬因高溫而熔化的可能性很大,因?yàn)橥ǖ赖臏囟瓤筛叽?/p>
6000~10000℃,甚至更高。因此在雷電流通道上遇到易燃物質(zhì),會(huì)引起火災(zāi)。
1.4.2雷電流電動(dòng)力的破壞作用
如果雷擊的瞬間兩根平行架設(shè)的導(dǎo)線的電流I1 和I2都等于100KA。兩導(dǎo)線的間距為50cm,計(jì)算結(jié)果表明,這兩根導(dǎo)線每米要受到408kg的電動(dòng)力。408kg/m的力完全有可能將導(dǎo)線折斷。折成銳角的導(dǎo)體間也受電動(dòng)力作用。
1.5雷電的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)
1.5.1雷電的靜電感應(yīng)作用
當(dāng)空間有帶電的雷云時(shí),雷云下的架空導(dǎo)線等處會(huì)由于靜電感應(yīng)的作用而帶上相反的電荷。當(dāng)閃電發(fā)生后,由于架空導(dǎo)線與大地間的電阻較大,導(dǎo)線上積累的大量電荷不能與大地的異種電荷迅速中和,這就形成了局部地區(qū)的感應(yīng)高電壓。這類高電壓在高壓架空線上可達(dá)300~400KV,一般低壓架空線路可達(dá)100KV,電信線路可達(dá)40~60KV,建筑物也會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)高的危險(xiǎn)高壓。
這種過(guò)電壓對(duì)接地不良的電氣系統(tǒng)有很大的破壞作用,它可以在其路徑上的任何金屬間隙中產(chǎn)生電弧打火,如果電弧打火發(fā)生于易燃場(chǎng)所中(如汽油庫(kù)、瓦斯廠、火藥庫(kù)等場(chǎng)所),會(huì)引起火災(zāi)和爆炸,如果電弧打火發(fā)生在電路板上,則電路板將被破壞。
1.5.2雷電的靜電感應(yīng)原理圖
1.5.3雷電的電磁感應(yīng)原理
由于雷電流有極大的峰值和陡度,可能在附近空間形成強(qiáng)大的瞬變電磁場(chǎng),一個(gè)5m×5m的開(kāi)口金屬管,在雷電流峰值為100KA時(shí),距離雷擊點(diǎn)200m也可以感應(yīng)到1000V左右的高壓。零點(diǎn)幾毫米的氣體間隙就可能被擊破,發(fā)生有害火花,損壞電氣系統(tǒng)中的電氣元件。
2電力系統(tǒng)防雷的基本知識(shí)
2.1雷擊分類
雷擊分直擊雷、雷電波侵入和雷電感應(yīng)三種。
與直擊雷相比,其最大的特點(diǎn)悄然發(fā)生,但范圍可達(dá)10公里以上。有以下幾點(diǎn):
①雷直擊于變電站的導(dǎo)線或設(shè)備上。
、谧冸娬镜谋芾揍樎淅讜r(shí)產(chǎn)生的過(guò)電壓。
、垩鼐路傳來(lái)的雷電波。
2.2變電站防雷保護(hù)
變電站的防雷保護(hù)采用:避雷針、避雷器。變電站防侵入波保護(hù)的主要措施是在變電站內(nèi)采用避雷器,在母線和進(jìn)線處加裝避雷器。
對(duì)于直擊雷的防護(hù)采用避雷針。避雷針和避雷線這兩種裝置都是通
過(guò)攔截措施,改變雷電波的入地路徑,從而起到防雷保護(hù)的作用。小變電所多采用獨(dú)立避雷針,大變電所多在變電站構(gòu)架上采用避雷針或避雷線。或者也可以兩者相結(jié)合。
2.3架空線路的防雷保護(hù)
常用到的儀器有避雷線、避雷器、自動(dòng)重合閘。相對(duì)應(yīng)的作用:避雷線是防止線路遭受直擊雷,避雷器是防止雷電入侵波,自動(dòng)重合閘是提高線路遭雷擊后能夠避免瞬時(shí)性故障。
2.4避雷針
作用及分類:引雷、泄流、限幅及均壓。
防直擊雷――避雷針、避雷線。
2.5關(guān)于避雷針、避雷線運(yùn)行中注意的問(wèn)題
反擊問(wèn)題:當(dāng)雷電流通過(guò)引下線和接地裝置入地時(shí),會(huì)在接地引下線和接地電阻上形成很高的電位升高,當(dāng)避雷針和被保護(hù)物間的空氣間隙Sa不夠大時(shí),避雷針上的高電位可擊穿空氣間隙而將高電位傳遞到被保護(hù)物上稱為反擊,同樣當(dāng)避雷針的接地裝置和被保護(hù)物接地裝置間的距離Se不夠大時(shí),高電位可擊穿土壤反擊到被保護(hù)物的接地裝置上。一般Sa不應(yīng)小于5m; Se不應(yīng)小于3m
接觸電壓和跨步電壓的問(wèn)題:當(dāng)雷擊避雷針或桿塔時(shí),如果有人站在地面上而手去接觸塔什塔身或引下線時(shí),作用在人的手和腳間的電壓(稱為接觸電壓)又由于雷電流在地中擴(kuò)散時(shí)會(huì)在地面沿半徑各點(diǎn)形成不同的電位,當(dāng)人在附近行走時(shí),人的兩腳間將會(huì)有電壓作用(稱為跨步電壓)根據(jù)計(jì)算: r=7.7m內(nèi)都有可能有跨步電壓危及的可能。一般規(guī)定“避雷針及其接地裝置與道路或出入口的距離不宜小于3m”,即使如此,這一要求仍不滿足要求。
高電位引入的問(wèn)題:如果在避雷針的桿塔上有低壓線或通信線,則將沿這些線路傳入相應(yīng)的低壓設(shè)備或通信設(shè)施,造成雷擊。
感應(yīng)的問(wèn)題:當(dāng)雷擊避雷針而使針體電位抬高時(shí),在針體附近有限長(zhǎng)的孤立導(dǎo)體上將出現(xiàn)靜電感應(yīng)過(guò)電壓。
2.6 線路的耐雷性測(cè)定
衡量線路耐雷性能的主要指標(biāo) :耐雷水平
定義:雷擊時(shí)線路絕緣不發(fā)生沖擊閃絡(luò)的最大雷電流幅值, kA。
表1各級(jí)電壓送電線路的耐雷水平
額定電壓 35 66 110 220 (kV
耐雷水平 20-30 30-60 40-75 75-110 (kA
雷擊跳閘率
定義:雷電活動(dòng)強(qiáng)度都折算為40個(gè)雷日、線路長(zhǎng)度折算至100km條件下,每年雷擊引起的線路跳閘次數(shù),次(/100km年)。跳閘率越高,耐雷性能越差。
2.7線路防雷設(shè)計(jì)的選定原則
(1)提高耐雷水平,降低雷擊跳閘率,既避免線路因雷擊而頻繁跳閘,又不使線路防雷投資過(guò)于增加。
(2)線路具體的防雷措施應(yīng)根據(jù)電壓等級(jí)、負(fù)荷性質(zhì)、系統(tǒng)運(yùn)行方式、雷電活動(dòng)強(qiáng)弱、地形地貌和土壤電阻率等條件,結(jié)合運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后合理選定。
3雷電流壓降導(dǎo)致的高電壓
當(dāng)雷擊于接閃器或目標(biāo)物后,雷電流將流經(jīng)引下線或構(gòu)筑物,再通過(guò)接地網(wǎng)流入大地中,雷電流將在引下線或構(gòu)筑物上,在接地網(wǎng)上產(chǎn)生電壓降。此電壓降也是二次雷電壓。
3.1接觸電壓
接觸電壓是指接閃器的引下線的以及諸如鐵塔或構(gòu)筑物在下泄雷電流時(shí)的某個(gè)電壓。它是根據(jù)人身體的特點(diǎn)來(lái)定義的。人站在接地網(wǎng)里,在引下線、鐵塔或構(gòu)筑物旁,腳步離引下線、鐵塔或構(gòu)筑物0.8m,人的手伸出在離地高度為1.8m的地方接觸引下線、鐵塔或構(gòu)筑物,則在人手與腳步之間的電壓稱為“接觸電壓”。接觸電壓不僅與雷電流的大小有關(guān),還與人體的電阻和腳底與地之間的電阻有關(guān)。需要指出,接觸電壓是加在人的手與腳之間,接觸電壓產(chǎn)生的電流將流過(guò)人體軀干,對(duì)人來(lái)說(shuō)是很危險(xiǎn)的。如果是一側(cè)的手與腳遭受接觸電壓,雷電流流過(guò)一側(cè)身體,那又稍好,如果遭受接地觸電壓的手與腳不在同側(cè),那雷電流就要流過(guò)心臟,危險(xiǎn)就大了。
3.2跨步電壓
跨步電壓是指下泄雷電流的接地網(wǎng)或相鄰大地上相距0.8m兩點(diǎn)之間的電壓,因?yàn)槿俗呗返牟骄嗥骄鶠?.8m。
跨步電壓不僅與雷電流的大小有關(guān),還與離開(kāi)引下線(即電流注入點(diǎn))的距離有關(guān)。離引下線越近,跨步電壓越大;離引下線越遠(yuǎn),跨步電壓也越小。
具體分析人(畜)的跨步電壓時(shí),還與跨步的位置與大小有關(guān)。人的跨步稍小,就是0.8m左右吧,而畜的跨步就大多了,因此牲畜受到有跨步電壓的傷害比人大很多。此外,人遭受跨步電壓的襲擊時(shí),雷電流是從一支腳底進(jìn),而從另一支腳底出,只是人的下胯受到傷害,但雷電流不流過(guò)
軀體與心臟,因此對(duì)生命的威脅又稍輕。但對(duì)于牲畜來(lái)說(shuō),一方面由于它們的跨步大于0.8m,另一方面,雷電流將流過(guò)心臟,因此跨步電壓對(duì)牲畜的傷害更嚴(yán)重,往往導(dǎo)致它們的死亡。
3.3地電位分布不均與地電位的反擊
當(dāng)雷電流通過(guò)接地網(wǎng)擴(kuò)散到大地中去時(shí),由于接地網(wǎng)有接地電阻,因此接地網(wǎng)與大地?zé)o窮遠(yuǎn)之間會(huì)有電壓降;同時(shí)由于接地網(wǎng)自身也有電阻和電感,因此在接地網(wǎng)上還將有電壓降與電壓分布不均。
第一章 從雷害認(rèn)識(shí)高電壓
雷害,就是雷電高電壓造成的危害,因此,在分析雷害的原因時(shí),應(yīng)首先抓住高電壓這個(gè)關(guān)鍵。不懂高電壓,或離開(kāi)了高電壓,就不能正確的分析雷害事件。如果硬是要分析,給雷害事件提出這樣或那樣的解釋,那就只能是違反科學(xué)的胡吹亂說(shuō)了。
雷害事件分析的思路應(yīng)該是堅(jiān)持嚴(yán)格的因果關(guān)系,從可見(jiàn)的傷害現(xiàn)象與結(jié)果分析與判斷高電壓的來(lái)龍去脈。在分析過(guò)程中,應(yīng)保持嚴(yán)格的邏輯思維,科學(xué)的判斷,不得以猜測(cè),估計(jì)代替科學(xué)的判斷。
下面結(jié)合幾種主要的雷害類型介紹其對(duì)應(yīng)的高電壓的性質(zhì)與來(lái)龍去脈。
3.3.1直接雷擊傷害
直接雷擊就是雷電直接打在人畜身體(或物體)上,雷電放電電流的全部或大部流經(jīng)受害人畜的身體(或物體)。在所有雷電傷害中這是最嚴(yán)重的傷害。
當(dāng)人(或物體)在一個(gè)局部范圍內(nèi)處于(或位于)比周圍環(huán)境和建筑物高時(shí),就成為一個(gè)比周圍物體高的突出目標(biāo),特別是在人手持或肩抬著長(zhǎng)形物體時(shí),更容易形成雷電襲擊的尖端。因?yàn)樵诶纂娤葘?dǎo)臨近時(shí),那些比周圍環(huán)境高的突出的人或物,其頂上或尖端處的電場(chǎng)強(qiáng)度最大,高電壓的放電最容易在這些頂上或尖端處形成。一旦高電壓的放電形成,人(或物體)就立即成為雷電的接閃器而遭到雷電的直接襲擊和傷害。
特別需要指出,不僅人(物)處于對(duì)天空直接暴露的突出位置容易遭受雷擊,當(dāng)人處于山頭上的,或田間地頭上的簡(jiǎn)易窩棚中也常遭受雷擊。因?yàn)榇罱ㄟ@些簡(jiǎn)易窩棚的材料乃是一些樹(shù)枝、柴草、塑料或紙板,它們幾乎不會(huì),或很少影響雷電先導(dǎo)與人體之間的雷電電場(chǎng),即是說(shuō),在棚內(nèi)的人的頭部仍將是與直接暴露于天空時(shí)的處境相似,在雷電到來(lái)時(shí)仍有可能遭受直接襲擊。如果棚內(nèi)還有長(zhǎng)形的金屬物體或農(nóng)具,這些金屬物體也將成為雷電的接閃器。當(dāng)雷直擊于窩棚時(shí),其中的人也就同時(shí)受害。
雷電主放電電流很大,其數(shù)量級(jí)為幾十kA到百千安以上。那么強(qiáng)大的電流流過(guò)受害者的軀體,首先傷害的是受害者的大腦和心臟。因?yàn)槿祟惖男呐K只要幾毫安的電流就足以使它發(fā)生心室纖維性顫動(dòng),停搏,雷電流也會(huì)致使呼吸系統(tǒng)麻痹而停止呼吸,從而致人喪命。此外雷電流的極大的機(jī)械效應(yīng)足以撕裂受害者的皮膚和肌肉,而強(qiáng)烈的熱效應(yīng)也足以燒焦受害者的軀體。
除直擊雷強(qiáng)大的電壓和電流對(duì)人身體的傷害外,伴隨而來(lái)的還有強(qiáng)烈的震蕩聲波和強(qiáng)烈的電光刺激對(duì)人體的傷害。
遭受直接雷擊的人十有八九會(huì)死亡。但也有少數(shù)例外,受直接雷擊而沒(méi)有死亡。一般來(lái)說(shuō),雷電壓很大,通常具有百萬(wàn)伏級(jí),甚至更高。這么大的電壓擊于人的頭部時(shí),在頭部皮膚還未來(lái)得及擊穿之前,雷電壓就在人的軀體之外造成閃絡(luò),閃絡(luò)的發(fā)生使頭部承受的電壓突然降低。閃絡(luò)形成的電弧長(zhǎng)度約為人體的高度。電弧中的電壓降不大,通常只有20V/cm。假若人體的高度以1.7米計(jì),那么人體從上到下的電壓降就將立即降至3.4kV左右。人體的電阻通常只有約1000歐姆,這樣一來(lái),通過(guò)人體的電流也立即降至3~4安培。如果人穿著汗?jié)竦囊路,或人體被雨水淋濕,人體表面的電阻會(huì)降低得更小。這使通過(guò)人體的雷電流更小。此電流的持續(xù)時(shí)間
與閃電的時(shí)間相同,在大多數(shù)情況下可能不超過(guò)百分之幾毫秒。如果人是處于單腳觸地,這個(gè)電流雖然通過(guò)人體,但有可能沒(méi)有直接流過(guò)心臟,在這個(gè)電流和這個(gè)持續(xù)時(shí)間之下,不一定能引起心臟的損壞,這就是為什么有少數(shù)受到直接雷擊的人還能僥幸活著的原因。
3.3.2感應(yīng)電壓的傷害
雷電感應(yīng)電壓通常是指室外架空線路(包括電源線、通信線以及各種低壓信號(hào)和控制線路)受到雷電的感應(yīng)或直接襲擊后產(chǎn)生的雷電電壓沿線路傳輸入室內(nèi),造成對(duì)人或電氣設(shè)備的傷害和損害。
在雷雨天人在室內(nèi)接電話受擊,人在靠近電燈或電線處受擊,電氣設(shè)備的電源變壓器受擊損害等等,都是屬于沿線路傳入的感應(yīng)電壓,或稱浪涌電壓造成的傷害和損害。
一般說(shuō)來(lái),在人畜的身上應(yīng)留下有兩個(gè)受擊點(diǎn)。一個(gè)是雷電壓的擊點(diǎn),即雷電流進(jìn)入身體的點(diǎn)或部位;另一個(gè)是電流的流出點(diǎn)或部位。通常受擊點(diǎn)在頭部或上身,而流出點(diǎn)在腳底或身體下部。
3.3.3感應(yīng)電流的傷害
當(dāng)雷電先導(dǎo)發(fā)展臨近地面時(shí),先導(dǎo)頭部中積聚了大量的因熱游離和碰撞游離產(chǎn)生的電荷,這些電荷與雷云內(nèi)的電荷同極性。同時(shí),先導(dǎo)頭部的體積也增長(zhǎng)得很大。先導(dǎo)頭部的體積最后可能達(dá)到多大,取決于雷云中原來(lái)的電荷量。先導(dǎo)頭部與大地和地面上所有物體之間都有電容,此電容上的電壓就是先導(dǎo)頭部的對(duì)地電壓。
比較典型的例子如:
(1)2001年首都機(jī)場(chǎng)遭受雷擊,七名飛機(jī)維修人員受傷,某教授錯(cuò)誤地解釋為“微波爐效應(yīng)”。其實(shí),七名維修人員正是受到雷電電容感應(yīng)電流的傷害。
(2)2004年浙江省臨海發(fā)生的雷擊致十余人死亡,多數(shù)人受傷的事件。在死傷者中,有被雷直擊的,有遭從樹(shù)桿擊來(lái)的旁側(cè)閃擊,更多的僥幸未死的人就是受到雷電電容感應(yīng)電流的傷害。
(3)2004年發(fā)生在居庸關(guān)長(zhǎng)城的雷擊群傷事件,在鋒火臺(tái)內(nèi)避雨受擊的所有人都受到這種雷電電容感應(yīng)電流的傷害。
(4)2007年重慶開(kāi)縣義和小學(xué)的雷擊群死群傷事件,除死亡的學(xué)生外,其他座在教室中間的學(xué)生,以及老師,都受了到這種雷電電容感應(yīng)電流的沖擊。
受到雷電電容感應(yīng)電流傷害的人,感到震驚,麻痹,多數(shù)跌倒在地,并出現(xiàn)短暫的失意,但隨后能自行醒來(lái),身體也無(wú)大礙 對(duì)于這樣的電容感應(yīng)電流,普通的磚石、草木結(jié)構(gòu)的房屋是不能保護(hù)的,因?yàn)檫@樣的材料不能隔離位移電流的通過(guò)。只有接地的金屬屋面才能屏蔽和隔離電容的感應(yīng),阻止位移電流的流過(guò)。
3.3.4旁側(cè)閃擊的傷害
當(dāng)一個(gè)高的物體,如塔、墻壁、煙囪以及樹(shù)木等遭受雷擊時(shí),強(qiáng)大的雷電流沿物體下泄,這樣在物體表面就會(huì)有很大的電壓降。對(duì)于金屬塔、避雷針或金屬引下線,在1.8米高的地方,就有對(duì)地電壓180kV,這個(gè)電壓足以擊穿0.4米的空氣間隙。而對(duì)于樹(shù)木、墻壁等非金屬物體,在同樣高度的地方,對(duì)地電壓更高。如果人(畜)在此物體近旁避雨,即使沒(méi)有伸手觸及此物體,但由于站立的位置很靠近此物體,就有可能遭受此電壓從側(cè)面的閃擊,稱作旁側(cè)閃擊
旁側(cè)閃擊對(duì)人的傷害主要在上部,特別是在頭、肩或臂部位。因?yàn)槔纂妷憾鄵粲谌梭w的頭、肩、臂部,雷電流從上部進(jìn)入身體,而從腳底出來(lái)。
3.3.5接觸電壓的傷害
接觸電壓的傷害與旁側(cè)閃擊相類似,只是這時(shí)人手或人體接觸到了塔身或墻壁,雷電壓直接襲擊人體,而不是通過(guò)一個(gè)空氣間隙擊于人體。當(dāng) 人體靠在塔身或墻壁上時(shí),所受到的襲擊也是接觸電壓。
3.3.6跨步電壓的傷害
當(dāng)雷電流經(jīng)過(guò)一個(gè)接地極或接地網(wǎng)泄放入大地時(shí),在接地極或接地網(wǎng)上會(huì)出現(xiàn)電壓分布不均[3]。這時(shí)靠近引下線(雷電流入地點(diǎn))的地方,電壓越高,而遠(yuǎn)離引下線的地方,電壓越低。當(dāng)人(或畜)的兩支腳位于接地極附近或接地網(wǎng)上時(shí),在兩支腳之間就會(huì)有電壓降,人(畜)就會(huì)遭受此電壓降的襲擊而在兩腳之間流過(guò)電流?绮诫妷菏侵冈诮拥貥O附近或接地網(wǎng)上相距0.8m 兩點(diǎn)之間的電壓。因人的步長(zhǎng)大體上為0.8m。
跨步電壓對(duì)人體的傷害主要在兩支腳之間,因?yàn)殡娏鳑](méi)有經(jīng)過(guò)人的心臟,一般不會(huì)致人于死地。但對(duì)于大牲畜,如牛、馬或羊,因它們的步長(zhǎng)較大,受到的跨步電壓也比人體大得多。并且,當(dāng)電流在前、后腳之間流過(guò)時(shí),會(huì)傷及它們的心臟,因此,跨步電壓常將大牲畜擊死。
雷擊人(畜)死傷事件的調(diào)查,首先應(yīng)從死傷者身上著手,從他們身體上的傷情開(kāi)始進(jìn)行。通過(guò)身體上的傷情觀察,主要是皮膚和衣服的損壞和損傷,顏色的變化等現(xiàn)象的觀察,找到受雷擊點(diǎn)(部位)在哪里,雷電流流出點(diǎn)(部位)在哪里。進(jìn)一步觀察雷電流如何從受擊點(diǎn)進(jìn)入身體,如何流過(guò)身體,再如何從身體的流出點(diǎn)流出來(lái)。再進(jìn)一步觀察受擊點(diǎn)和流出點(diǎn)與周圍墻壁、電線、家具以及地面等物件之間的關(guān)系。判斷雷電壓是從什么物體或地方襲擊到人體的受擊點(diǎn)的。雷電流從流出點(diǎn)又擊到什么地方和物件。即是說(shuō),調(diào)查分析首先要找到和弄清雷電高電壓的來(lái)龍去脈。 雷害事件的調(diào)查,首先是對(duì)受害人受雷電襲擊情況的調(diào)查,次之是對(duì)雷電電壓侵入的路徑進(jìn)行的分析。
對(duì)死者的調(diào)查,就是要從死者身上找尋雷電高電壓的襲擊點(diǎn)和雷電流的流出點(diǎn)。
即是說(shuō),如果是二次雷電壓,二次雷電壓比一次雷(即直接雷擊)電壓小很多。因此,在人的身體上只留下很小的雷擊通道的痕跡。如果是受到的直接雷擊,由于雷壓很高,雷電流很大,被擊人肯定會(huì)皮開(kāi)肉綻。人受雷擊后,只有很小的雷電流通過(guò)身體,從人的頭或背部進(jìn)入身體,而從腳底出來(lái),再通過(guò)(擊穿)鞋底,進(jìn)入地面。人的身體上沒(méi)有顯著的傷痕,只留下很小的放電痕跡。不注意,或無(wú)經(jīng)驗(yàn),往往難于發(fā)現(xiàn)。
建筑物受到的雷擊一般來(lái)說(shuō)是直接雷擊。直接雷擊的電壓很高,對(duì)建筑物的破壞也比較明顯,對(duì)受雷擊點(diǎn)的觀察和判斷比較容易確定。對(duì)雷擊事件的分析主要在于建筑物在防護(hù)直接雷擊的方法與措施上有無(wú)缺陷,并據(jù)此進(jìn)行改進(jìn)。
對(duì)室內(nèi)設(shè)備的雷擊損壞事件的分析比較復(fù)雜一些。首先應(yīng)觀察與分析有些什么設(shè)備受損,受損的部位在哪里,受損程度如何等。
通常室內(nèi)設(shè)備受雷擊損壞主要有三種可能:
(1)沿線路傳入的感應(yīng)雷高電壓,受損的部位主要在線路的入口處。設(shè)備中的電路有短路,開(kāi)關(guān)跳閘,并伴有電弧燒灼痕跡,
(2)電磁輻射干擾的襲擊。有的電子設(shè)備,如電腦,整天工作很好,可第二天開(kāi)機(jī)就發(fā)現(xiàn)不行?蓮耐庥^上又難找到損壞的痕跡。這有可能是頭天晚上打雷,雷電電磁輻射干擾損壞了設(shè)備中的微電子部件。
(3)電氣設(shè)備的電源變壓器燒毀,可明顯看到受損的變壓器及與它的接線的燒灼痕跡。這多是接地系統(tǒng)因電壓升高造成的反擊。
4怎樣進(jìn)行雷電災(zāi)害防護(hù)
4.1單位應(yīng)定期由專業(yè)防雷公司檢測(cè)防雷設(shè)施,評(píng)估防雷設(shè)施是否符合國(guó)家規(guī)范要求,比如:學(xué)校、公司、區(qū)級(jí)以上醫(yī)院、四星級(jí)以上賓館、城區(qū)內(nèi)高度在45米以上的高層建筑需兩年檢測(cè)一次。
4.2單位應(yīng)設(shè)立防范雷電災(zāi)害責(zé)任人,負(fù)責(zé)防雷安全工作,建立各項(xiàng)防雷安全工作,建立各項(xiàng)防雷設(shè)施的定期檢測(cè),雷雨后的檢查和日常的維護(hù)。如雷雨過(guò)后,安裝在電話程控交換機(jī)、電腦等電器設(shè)備電源上和信號(hào)線上的過(guò)壓保護(hù)器應(yīng)檢查有無(wú)損壞,發(fā)現(xiàn)損壞時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。
4.3建設(shè)單位在防雷設(shè)施的設(shè)計(jì)和建設(shè)時(shí),應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、土壤、氣象、環(huán)境、被保護(hù)物的特點(diǎn),雷電活動(dòng)規(guī)律等因素綜合考慮,采用安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)施工。
4.4應(yīng)采用技術(shù)和質(zhì)量均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的防雷設(shè)備、器件、器材、避免使用非標(biāo)準(zhǔn)防雷產(chǎn)品和器件。
4.5新增加建設(shè)和新增加安裝設(shè)備應(yīng)同時(shí)對(duì)防雷系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和建設(shè),如:重新鋪設(shè)電腦網(wǎng)絡(luò)線、室外天線的移位和加高等等都應(yīng)該重新設(shè)計(jì)和建設(shè)防雷設(shè)施。
4.6雷災(zāi)發(fā)生時(shí)應(yīng)及時(shí)處理,采取措施,避免再次雷擊。
5雷電保護(hù)的整體概念
6六點(diǎn)防雷計(jì)劃
針對(duì)雷電的危害,我們認(rèn)為防雷必須是全面的。主要包括以下六方面:
A、控制雷擊點(diǎn)(采用大保護(hù)范圍的避雷針)
B、安全引導(dǎo)雷電流入地網(wǎng)
C、完善的低阻地網(wǎng)
D、消除地面回路
E、電源的浪涌沖擊防護(hù)
F、信號(hào)及數(shù)據(jù)線的瞬變保護(hù)
在科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的今天,雖然人類不可能完全控制暴烈的雷電,但是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的摸索與實(shí)踐,已積累起很多有關(guān)防雷的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),形成一系列對(duì)防雷行之有效的方法和技術(shù),這些方法和技術(shù)對(duì)各行各業(yè)進(jìn)行行之有效地預(yù)防雷電災(zāi)害具有普遍的指導(dǎo)意義。
6.1接閃
接閃就是讓在一定范圍內(nèi)出現(xiàn)的閃電能量按照人們?cè)O(shè)計(jì)的通道泄放到大地中去。地面通信臺(tái)站的安全在很大程度上取決于能不能利用有效的接閃裝置,把一定保護(hù)范圍的閃電放電捕獲到,納入預(yù)先設(shè)計(jì)的對(duì)地泄放的合理途徑之中。避雷針是一種主動(dòng)式接閃裝置,其英文原名是lightning co
ductor,原意是閃電引導(dǎo)器,其功能就是把閃電電流引導(dǎo)入大地。避雷線和避雷帶是在避雷針基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。采用避雷針是最首要、最基本的防雷措施。
6.2均壓連接
接閃裝置在捕獲雷電時(shí),引下線立即升至高電位,會(huì)對(duì)防雷系統(tǒng)周圍的尚處于地電位的導(dǎo)體產(chǎn)生旁側(cè)閃絡(luò),并使其電位升高,進(jìn)而對(duì)人員和設(shè)備構(gòu)成危害。為了減少這種閃絡(luò)危險(xiǎn),最簡(jiǎn)單的辦法是采用均壓環(huán),將處于地電位的導(dǎo)體等電位連接起來(lái),一直到接地裝置。臺(tái)站內(nèi)的金屬設(shè)施、電氣裝置和電子設(shè)備,如果其與防雷系統(tǒng)的導(dǎo)體,特別是接閃裝置的距離達(dá)不到規(guī)定的安全要求時(shí),則應(yīng)該用較粗的導(dǎo)線把它們與防雷系統(tǒng)進(jìn)行等電位連接。這樣在閃電電流通過(guò)時(shí),臺(tái)站內(nèi)的所有設(shè)施立即形成一個(gè)“等電位島”,保證導(dǎo)電部件之間不產(chǎn)生有害的電位差,不發(fā)生旁側(cè)閃絡(luò)放電。完善的等電位連接還可以防止閃電電流入地造成的地電位升高所產(chǎn)生的反擊。
6.3接地
接地就是讓已經(jīng)納入防雷系統(tǒng)的閃電能量泄放入大地,良好的接地才能有效地降低引下線上的電壓,避免發(fā)生反擊。過(guò)去有些規(guī)范要求電子設(shè)備單獨(dú)接地,目的是防止電網(wǎng)中雜散電流或暫態(tài)電流干擾設(shè)備的正常工作。90年代以前,部隊(duì)的通信導(dǎo)航裝備以電子管器件為主,采用模擬通信方式,模擬通信對(duì)干擾特別敏感,為了抗干擾,所以都采取電源與通信接地分開(kāi)的辦法。現(xiàn)在,防雷工程領(lǐng)域不提倡單獨(dú)接地。在iec標(biāo)準(zhǔn)和itu相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中都不提倡單獨(dú)接地,美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ieeestd1100-1992更尖銳地指出:不建議采用任何一種所謂分開(kāi)的、獨(dú)立的、計(jì)算機(jī)的、電子的或其它這類不正確的大地接地體作為設(shè)備接地導(dǎo)體的一個(gè)連接點(diǎn)。接地是防雷系統(tǒng)中最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)。接地不好,所有防雷措施的防雷效果都不能發(fā)揮出來(lái)。防雷接地是地面通信臺(tái)站安裝驗(yàn)收規(guī)范中最基本的安全要求。
6.4分流
分流就是在一切從室外來(lái)的導(dǎo)線(包括電力電源線、電話線、信號(hào)線、天線的饋線等)與接地線之間并聯(lián)一種適當(dāng)?shù)谋芾灼。?dāng)直接雷或感應(yīng)雷在線路上產(chǎn)生的過(guò)電壓波沿著這些導(dǎo)線進(jìn)入室內(nèi)或設(shè)備時(shí),避雷器的電阻突然降到低值,近于短路狀態(tài),將閃電電流分流入地。
分流是現(xiàn)代防雷技術(shù)中迅猛發(fā)展的重點(diǎn),是防護(hù)各種電氣電子設(shè)備的關(guān)鍵措施。近年來(lái)頻繁出現(xiàn)的新形式雷害幾乎都需要采用這種方式來(lái)解決。由于雷電流在分流之后,仍會(huì)有少部分沿導(dǎo)線進(jìn)入設(shè)備,這對(duì)于不耐高壓
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的微電子設(shè)備來(lái)說(shuō)仍是很危險(xiǎn)的,所以對(duì)于這類設(shè)備在導(dǎo)線進(jìn)入機(jī)殼前應(yīng)進(jìn)行多級(jí)分流。
現(xiàn)在避雷器的研究與發(fā)展,也超出了分流的范圍。有些避雷器可直接串聯(lián)在信號(hào)線或天線的饋線上,它們能讓有用信號(hào)順暢通過(guò),而對(duì)雷電過(guò)壓波進(jìn)行阻隔。采用分流這一防雷措施時(shí),應(yīng)特別注意避雷器性能參數(shù)的選擇,因?yàn)楦郊釉O(shè)施的安裝或多或少地會(huì)影響系統(tǒng)的性能。比如信號(hào)避雷器的接入應(yīng)不影響系統(tǒng)的傳輸速率;天饋避雷器在通帶內(nèi)的損耗要盡量小;若使用在定向設(shè)備上,不能導(dǎo)致定位誤差。
6.5屏蔽
屏蔽就是用金屬網(wǎng)、箔、殼、管等導(dǎo)體把需要保護(hù)的對(duì)象包圍起來(lái),阻隔閃電的脈沖電磁場(chǎng)從空間入侵的通道。屏蔽是防止雷電電磁脈沖輻射對(duì)電子設(shè)備影響的最有效方法。
7國(guó)內(nèi)外電網(wǎng)防雷研究的現(xiàn)狀
7.1變電站防雷保護(hù)的現(xiàn)狀
變電所防雷保護(hù)是一個(gè)系統(tǒng)工程。它由3個(gè)子系統(tǒng)即三道防線組成: 第一道防線,即第一子系統(tǒng)的作用是防止雷直擊變電所電力設(shè)備。雷擊是無(wú)法阻止的,只能通過(guò)攔截導(dǎo)引改變其入地路徑。好的設(shè)計(jì)和建設(shè),能避免破壞性后果。這道防線由攔截受雷(接閃)、引流、接地散流防護(hù)系統(tǒng)組成。接閃器有避雷針(線),小變電所大多采用獨(dú)立避雷針,大變電所大多在變電所架構(gòu)上采用避雷針或避雷線,或這兩者結(jié)合,對(duì)引流線和接地裝置都有嚴(yán)格的要求。
宣稱××避雷針保護(hù)范圍大,或××計(jì)算方法準(zhǔn)確等都不符合實(shí)際情況。事實(shí)上,避雷針(線)的攔截雷效應(yīng),即對(duì)被保護(hù)物的保護(hù)作用(保護(hù)范圍),與雷電極性、雷電通道電荷分布、空間電荷分布、先導(dǎo)頭部電位、放電定位高度、避雷針的數(shù)量和高度、被保護(hù)物的高度以及相互之間的位置、當(dāng)時(shí)的大氣條件和地理?xiàng)l件等因素有關(guān)。一般地說(shuō),地理?xiàng)l件(包括地貌和地質(zhì)結(jié)構(gòu))影響雷擊先導(dǎo)階段電場(chǎng)分布,從而影響到主放電的發(fā)展;大氣條件的影響是空氣濕度和溫度愈高,避雷針(線)保護(hù)效果就愈小;還有,雷電流幅值(或放電定位高度)愈大,避雷針(線)攔截雷范圍就愈大,也即是保護(hù)范圍愈大。攔截雷的避雷針保護(hù)范圍與這么多因素有關(guān),而且這些因素中許多是隨機(jī)性的,能完全免遭雷擊的避雷針(線)絕對(duì)保護(hù)范圍是沒(méi)有的。所謂保護(hù)范圍是指被保護(hù)物在此空間范圍內(nèi)遭受雷擊的概率在可接受值之內(nèi)。各種文件規(guī)定的不同保護(hù)范圍只是允許遭受雷擊的概率不同而已。美國(guó)推薦性的IEEEstd142-1991中第3.3.3.1節(jié)介紹:計(jì)算避雷針保護(hù)范圍時(shí)采用滾球半徑(即雷擊半徑)為30m,大約保護(hù)范圍內(nèi)雷擊概率為0.1%,采用45m,大約為0.5%。企圖從一些很不夠的條件和參數(shù)開(kāi)發(fā)定量求出避雷針(線)不同保護(hù)范圍繞擊率的計(jì)算方法,
如電氣幾何擊距法,滾球法,拋球法等,都是積極的、有益的。但迄今為止,這些方法算出的避雷針(線)在不同保護(hù)范圍時(shí)的繞擊率都是定性的,定量是不可信的。正如前述,避雷針(線)保護(hù)范圍受很多因素影響,其中一些因素的影響至今無(wú)法定量。這些方法中應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù),如電氣幾何擊距法中的擊距、滾球法和拋球法中的球半徑,定性上是隨著雷電流增大而增大,定量就難了。至今,人們還不知道擊距或球半徑30~60m的長(zhǎng)空氣隙擊穿電壓值,不討論實(shí)驗(yàn)室空氣間隙放電是否逼真自然雷擊放電。至今世界上最大實(shí)驗(yàn)室做的最長(zhǎng)的雷電沖擊波空氣間隙放電距離也只有10m左右,將其向外延長(zhǎng)用到30~60m或以上,有的按3kV/cm,有的按5kV/cm推算,得出了很多在同一雷電流下不同擊距或球半徑的計(jì)算公式,這是必然結(jié)果。同時(shí),從實(shí)驗(yàn)室雷電沖擊波10m左右空氣間障放電電壓值,外延用于確定30~60m或以上的自然雷擊放電電壓值,令人難以置信。此外電氣幾何擊距法、滾球法、拋球法的一個(gè)共同特點(diǎn)是誰(shuí)距離短就擊誰(shuí),也與實(shí)驗(yàn)室獲得的放電現(xiàn)象不符合,放電有分散性和曲折多分支路,并不一定擊中距離短的物體。
鑒于上述理由,電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 620-1997《交流電氣裝 置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》,關(guān)于避雷針(線)的保護(hù)范圍仍沿用過(guò)去方法。統(tǒng)計(jì)我國(guó)4272變電所運(yùn)行年的經(jīng)驗(yàn),表明按這種方法計(jì)算的保護(hù)范圍繞擊率為0.07次/100所a〔5〕,這是可以接受的,沒(méi)有必要改變,否則會(huì)造成混亂和浪費(fèi)。變電所現(xiàn)行的直擊雷防護(hù)的可靠性,比沿架空輸電線路導(dǎo)線侵入的雷電防護(hù)高10倍以上。變電所的危險(xiǎn)主要來(lái)自沿架空輸電線路導(dǎo)線上的侵入波。
第二道防線,即第二子系統(tǒng)為進(jìn)線保護(hù)段。雷擊進(jìn)線保護(hù)段首端及以外時(shí),絕大部分雷電流被引入地中,只有很小部分的雷電流沿架空線路導(dǎo)線侵入變電所。雷電波沿架空線路導(dǎo)線傳播時(shí),受沖擊電暈和大地效應(yīng)影響而衰減,能降到變電所電氣裝置絕緣強(qiáng)度的允許值。變電所的主要危險(xiǎn)
是來(lái)自進(jìn)線保護(hù)段之內(nèi)的架空線路遭雷擊,反擊導(dǎo)線或繞擊導(dǎo)線產(chǎn)生雷電侵入波,因此進(jìn)線段又稱危險(xiǎn)段。加強(qiáng)進(jìn)線段防雷保護(hù)是十分重要的,要求避雷線具有很好的屏蔽和較高的耐雷水平。不管如何,反擊和繞擊仍是可能的。因此,變電所設(shè)防(第三道防線)要求的進(jìn)線保護(hù)段(危險(xiǎn)段)愈短愈好,這樣允許侵入波的陡度和幅值較大。
第三道防線,即第三子系統(tǒng)期望將侵入變電所的雷電波降低到電氣裝置絕緣強(qiáng)度允許值以內(nèi)。我國(guó)主要是采用金屬氧化物避雷器(MOA),西方國(guó)家除用MOA外,還在所有電氣裝置上安裝空氣間隙,在MOA失效后空氣間隙可作為后備保護(hù)。
總之,由這三個(gè)子系統(tǒng)的三道防線構(gòu)成一個(gè)完整的變電所防雷保護(hù)系統(tǒng)。這三道防線各負(fù)其責(zé),缺一不可,不存在誰(shuí)替代誰(shuí)的問(wèn)題。只是視具體情況不同,哪一道防線設(shè)置保護(hù)元件多少不同而已,F(xiàn)在市場(chǎng)上的各種防雷保護(hù)裝置,實(shí)際上只是整個(gè)防雷保護(hù)系統(tǒng)中的一個(gè)保護(hù)元件,只起某一方面的保護(hù)作用,那種把這三道防線割裂開(kāi)來(lái),孤立設(shè)置的方法是錯(cuò)誤的。三道防線之間關(guān)系密切,互相影響,尤其是二、三道防線之間,若第三道防線能力強(qiáng),可縮短第二道防線——危險(xiǎn)段的長(zhǎng)度,提高變電所耐雷可靠性;若第二道防線能力很強(qiáng),可以減輕第三道防線負(fù)擔(dān),變電所耐雷可靠性將得到提高。電力變壓器繞組各側(cè)設(shè)防的耐雷可靠性應(yīng)一致眾所周知,電力變壓器不論哪一側(cè)繞組損壞,變壓器都要停運(yùn)和修理。因此變壓器繞組各側(cè)設(shè)防的耐雷可靠性應(yīng)一致。電力變壓器防雷保護(hù)的簡(jiǎn)繁應(yīng)根據(jù)容量大小、損壞影響程度及供電重要性決定。所以IEC99-4以交流無(wú)間隙金屬氧化物避雷器(WGMOA)的標(biāo)稱放電電流值(In)來(lái)分類,如20kA、10kA、5kA、2.5kA、1.5kA等,In等級(jí)不同,試驗(yàn)要求不同。用戶根據(jù)電力變壓器的不同重要性來(lái)選用WGMOA的In等級(jí)。西方制造企業(yè)WGMOA型錄〔1〕中明確說(shuō)明:電站W(wǎng)GMOA的In分為10kA和20kA兩個(gè)等級(jí); In=10kA的,Ur為3~336kA;In=20kA的,Ur為3~800kV;
配電型WGMOA的In只有5kA。用戶可很方便地選用。例如大容量變壓器,保護(hù)高壓或超高壓一次側(cè)繞組絕緣選用WGMOA的In=10kA或20kA,而二次中壓側(cè)WGMOA也應(yīng)選用In=10kA或20kA。In等級(jí)實(shí)際上反映變壓器的耐雷可靠性,即風(fēng)險(xiǎn)程度。原則是要求電力變壓器繞組各側(cè)設(shè)防耐雷可靠性一致。各側(cè) WGMOA選用相同等級(jí)In是重要措施之一:在我國(guó)一些標(biāo)準(zhǔn)中,WGMOA分類和電力變壓器各側(cè)繞組的防雷保護(hù),實(shí)際上是按電力系統(tǒng)標(biāo)稱電壓等級(jí)來(lái)劃分和設(shè)防的,不論變壓器一次側(cè)繞組電壓等級(jí)多高,是高壓或超高壓,不論容量多大,是幾百M(fèi)VA或小容量,不論一次側(cè)繞組采用WG-MOA的 In=10kA還是20kA,例如二側(cè)繞組為35kA等級(jí),一律規(guī)定WGMOA的In=5kA,防雷保護(hù)一個(gè)模式——“一刀切”。這樣,電力變壓器一、二次側(cè)耐雷可靠性是不配合的,防雷薄弱環(huán)節(jié)在二次中壓側(cè)是顯而易見(jiàn)的。1990~1994 年全國(guó)在役的110kV及以上等級(jí)電力變壓器類設(shè)備(未 包括農(nóng)口管理的設(shè)備)的運(yùn)行情況及事故統(tǒng)計(jì)分析完全證實(shí)了這點(diǎn);或許有人會(huì)說(shuō),過(guò)去的碳化硅閥式避雷器(SiCA)的 In 就是5kA。請(qǐng)不要忘記,那時(shí)一、二次側(cè)SiCA的In都是5kA,耐雷可靠性一致;蛟S有人會(huì)說(shuō),中壓閥式避雷器流過(guò)的雷電流沒(méi)有高壓或超高壓側(cè)大。但實(shí)測(cè)流過(guò)避雷器的雷電流恰好相反。1958年國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議(CIGRE)第33學(xué)術(shù)委員會(huì)(SC-33)第1工作組(WG33-01)報(bào)告中指出: “通過(guò)閥式避雷器最大的雷電流是發(fā)生在中壓等級(jí)以下者”流過(guò)閥式避雷器的雷電流幅值和陡度是隨機(jī)變量,是非固定值,按概率分布。選用較高In等級(jí)的WGMOA,實(shí)質(zhì)上是加強(qiáng)了電力變壓器防雷保護(hù)的可靠性。而較高In等級(jí)WGMOA增加的造價(jià),相對(duì)于大容量電力變壓器造價(jià)來(lái)說(shuō)是極小的。WGMOA是積木式的,在技術(shù)上不存在任何困難。
選用沿架空輸電線路導(dǎo)線侵入到變電所的雷電陡度和幅值不應(yīng)“一刀切”。WGMOA至被保護(hù)物(如電力變壓器)之間允許的最大距離決定于沿架空輸電線路導(dǎo)線侵入到變電所雷電波的陡度和幅值。但影響該參數(shù)的因素很多,如直擊雷電參數(shù)(幅值、陡度和波的長(zhǎng)度等)、進(jìn)線段參數(shù)(避雷線根數(shù)和布置位置、桿塔高度和桿塔波阻、接地 沖擊電阻等)和雷擊點(diǎn)位置(雷擊點(diǎn)至WGMOA距離等)。由此可見(jiàn),侵入到變電所的雷電波陡度和幅值是隨機(jī)變量,非固定值,按概率分布。選用多大侵入波陡度和幅值實(shí)際上反映了被保護(hù)電氣裝置耐雷的可靠性程度。因此,應(yīng)視被保護(hù)物(如電力變壓器)的重要性不同,分別選用不同的侵入變電所雷電波的陡度和幅值,那種同一電壓等級(jí),不管重要性(容量大小、事故影響程度)差異,一律“一刀切”,選用同一雷電波陡度和幅值的方法是不可取的。 確定侵入到變電所的雷電波需要進(jìn)行大量試驗(yàn)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和統(tǒng)計(jì)分析。我國(guó)從1954年至今,是采用如表1所示前蘇聯(lián)的規(guī)定值,運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,這些值一般是可接受的,但對(duì)氣體絕緣裝置(GIS)等新設(shè)備和大容量變壓器,技術(shù)經(jīng)濟(jì)是否最佳還有待實(shí)踐的檢驗(yàn)。
在美國(guó)IEEE規(guī)范中,66kV及以上變電所的防雷保護(hù)可以不設(shè)專門加強(qiáng)防雷保護(hù)進(jìn)線段,用進(jìn)線第一基桿塔雷擊侵入波來(lái)考核避雷器至被保護(hù)物(如變壓器)之間的最大允許距離。66kV以下變電所才設(shè)長(zhǎng)610m(2000ft)的加強(qiáng)防雷保護(hù)進(jìn)線段,以降低通過(guò)變電 所避雷器的雷電流。
西方一些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,對(duì)于110kV及以上電壓等級(jí)系統(tǒng),選用侵入到變電所雷電波的陡度比我國(guó)(見(jiàn)表1)高很多,分別為1200kV/μs、1500kV/μs和2000kV/μs三級(jí)〔1〕。即WGMOA至電力變壓器之間的最大允許電氣距離比我國(guó)規(guī)定的短很多。他們規(guī)定保護(hù)電力變壓器的WGMOA盡量靠近被保護(hù)電力變壓器,用最短導(dǎo)體將WGMOA與變壓器連接。若因技術(shù)和布置原因不能靠近被保護(hù)變壓器 時(shí),必須在WGMOA保護(hù)范圍內(nèi)。每路進(jìn)出線路上安裝一組WGMOA。避雷器安裝在靠近被保護(hù)設(shè)備(如電力變壓器或旋轉(zhuǎn)電機(jī))位置,最好是同被保護(hù)物共用接地引下線,這樣,作用于被保護(hù)物絕緣上的電壓僅是避雷器殘壓。否則,不僅要考慮避雷器與被保護(hù)物之間的電壓差,還要考慮避雷器殘壓上串聯(lián)避雷器接地引下線的電感壓降。作用于被保護(hù)設(shè)備絕緣上的電壓等于避雷器殘壓疊加這兩部分所增加的電壓。這增加的電壓正比于避雷器至被保護(hù)設(shè)備之間的距離和避雷器接地引下線長(zhǎng)度,以及侵入波的di/dt值。美國(guó)推薦的IEEEstd 142-1991 取di/dt=1OkA/μs。接地引下線 L=0.5~0.8 μH/m。若長(zhǎng)2m,則L=1μH,接地引下線壓降10kV與避雷器殘壓串聯(lián)。此外,WGMOA標(biāo)稱電流波形為8/20μs。試驗(yàn)證明,電流波頭愈陡(即波頭愈短)則WGMOA 殘壓愈高〔1〕。若標(biāo)稱電流 10kA,波形8/20μs,其陡度約1.25kA/μs,殘壓是偏低的。所以,在計(jì)算 WGMOA至被保護(hù)設(shè)備距離時(shí)均應(yīng)考慮這些因素。 通過(guò)以上的討論,可以得出結(jié)論:
(1)變電所發(fā)生的雷電過(guò)電壓是隨機(jī)的,是具有統(tǒng)計(jì)性的概率分布的。因此,其防雷保護(hù),不應(yīng)全國(guó)“一刀切”。業(yè)主和設(shè)計(jì)者應(yīng)因地制宜地對(duì)變電所設(shè)防,因設(shè)防不當(dāng),造成不應(yīng)有的損失(包括設(shè)防浪費(fèi)和事故損失),應(yīng)由主事者負(fù)全責(zé), “標(biāo)準(zhǔn)”不應(yīng)當(dāng)“替罪羊”。
(2)變電所防雷保護(hù)是一個(gè)系統(tǒng)工程,由三個(gè)子系統(tǒng)即三道防線組成。這三道防線各負(fù)其責(zé),缺一不可,不存在誰(shuí)替代誰(shuí)的問(wèn)題。三道防線之間,關(guān)系密切,互相影響,不應(yīng)割裂開(kāi)來(lái),孤立設(shè)置。
(3)電力變壓器繞組各側(cè)選用WGMOA的 In 等級(jí)應(yīng)相同,設(shè)防 耐雷可靠性應(yīng)一致。
(4)選用沿架空輸電線路導(dǎo)線侵入變電所的雷電波陡度和幅值,即 WGMOA 至被保護(hù)物之間的最大允許電氣距離,應(yīng)因地制宜,不應(yīng)全國(guó)“一刀切” 。
7.2架空線路防雷保護(hù)的現(xiàn)狀
7.2.1架設(shè)避雷線
其主要作用是防止雷直擊導(dǎo)線。同時(shí)還有以下作用:
(1)在雷擊塔頂時(shí)起分流作用,從而減小塔頂電位;
(2)對(duì)導(dǎo)線有耦合作用,從而降低絕緣子串上的電壓;
(3)對(duì)導(dǎo)線有屏蔽作用,從而降低導(dǎo)線上的感應(yīng)過(guò)電壓。
輸電線路愈高,采用避雷線的效果愈好。我國(guó) 110kV 線路一般全 線架設(shè)避雷線,220kV 及以上線路則是全線架設(shè)避雷線。35kV 及以 下的線路,一般不在全線架設(shè)避雷線。
為了提高避雷線對(duì)導(dǎo)線的屏蔽作用,減小繞擊率,避雷線的保護(hù) 角較小,通常采用 20°~30° ,甚至負(fù)保護(hù)角。
通常,避雷線應(yīng)在每基桿塔處接地。但在超高壓線路上,將避雷線經(jīng)一小間隙對(duì)地絕緣。當(dāng)線路正常運(yùn)行時(shí),避雷線是絕緣的;當(dāng)線路出現(xiàn)強(qiáng)雷云電場(chǎng)或雷擊線路時(shí),小間隙擊穿,避雷線自動(dòng)轉(zhuǎn)為接地狀態(tài)。
降低桿塔接地電阻 降低桿塔沖擊接地電阻是提高線路耐雷水平、降低雷擊跳閘率的最經(jīng)濟(jì)而有效的措施。
架設(shè)耦合地線在導(dǎo)線下方 4~5m 處架設(shè)接地的耦合導(dǎo)線,其作用是連同避雷線一起來(lái)增大它們與導(dǎo)線間的耦合系數(shù),增大桿塔向兩側(cè)的分流作用。
耦合地線可使雷擊跳閘率下降 50%左右。
(1)采用中性點(diǎn)非有效接地方式
我國(guó) 35kV 及以下電網(wǎng)一般采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,線路跳閘率約可下降1/3左右。
(2)加強(qiáng)線路絕緣
增加絕緣子片數(shù),增大跨越檔導(dǎo)線與避雷線間的距離。
(3)采用不平衡絕緣方式
使兩回線的絕緣子片數(shù)有差異,雷擊時(shí),片數(shù)少的回路先閃絡(luò), 閃絡(luò)后的導(dǎo)線相當(dāng)于耦合地線,增加了對(duì)另一回導(dǎo)線的耦合作用。
(4)裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置
利用絕緣的自恢復(fù)性,降低線路的雷擊事故率。
7.2.2四道防線
(1)防止直擊導(dǎo)線:采用避雷線、避雷針、改用電纜等;
(2)防止反擊:降低桿塔的沖擊接地電阻,增加耦合和分流(采用雙避雷線、耦合地線、不平衡絕緣),加強(qiáng)絕緣,采用管型避雷器;
(3)防止建。涸鰪(qiáng)絕緣(采用瓷橫擔(dān)、木橫擔(dān)) ,電網(wǎng)中性點(diǎn) 經(jīng)消弧線圈接地等;
(4)防止供電中斷:環(huán)網(wǎng)供電,安裝重合閘等。
電網(wǎng)防雷是一個(gè)系統(tǒng)的工程, 在實(shí)際的防雷保護(hù)條件下總是存在被雷擊現(xiàn)象。我們可以從現(xiàn)象中得到一些結(jié)論,進(jìn)而采取辦法完善我們的防雷保護(hù)。
鑒于此,通過(guò)以下幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行深入分析:
首先應(yīng)該理解以下問(wèn)題:
、 6-10kV 線路的防雷保護(hù)存在的問(wèn)題
由于6-10kV線路的可靠性不及110kV線路的可靠性高,通常不采用全線架設(shè)避雷線。目前現(xiàn)場(chǎng)中6-10kV線路的防雷保護(hù)進(jìn)線段安裝避雷線,在線路的兩端安裝避雷器。 這樣的結(jié)果是在線路的中間部分無(wú)防雷保護(hù),如果線路的中間部分遭受雷擊,就可能導(dǎo)致故障的發(fā)生。
解決以上問(wèn)題的方案:根據(jù)實(shí)際情況對(duì)容易遭受雷擊的部分桿塔 加裝避雷針。通過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行發(fā)現(xiàn)線路不再遭受雷擊了或遭受 雷擊的次數(shù)減少了。
② 防雷保護(hù)不完善
目前現(xiàn)場(chǎng)中很多出問(wèn)題的線路或變電站通常都是防雷保護(hù)不夠完善。特別是對(duì)于架空線路一定要安裝自動(dòng)重合閘。沒(méi)有安裝自動(dòng)重合閘的肯定雷擊跳閘次數(shù)要多。有的變壓器的高低壓側(cè)都要安裝避雷器,F(xiàn)場(chǎng)中變壓器低壓側(cè)存在沒(méi)有安裝避雷器的現(xiàn)象。
因此根據(jù)防雷保護(hù)的要求完善防雷保護(hù)很重要。對(duì)于電網(wǎng)來(lái)說(shuō)完 善的防雷保護(hù)是防雷的基礎(chǔ)性工作。
③ 防雷保護(hù)的管理不到位
防雷保護(hù)的管理不到位 防雷保護(hù)的管理工作包括:
(1)定期測(cè)試避雷器的泄露電流,測(cè)試接地網(wǎng)或和避雷針的接地電阻;
(2)統(tǒng)計(jì)雷擊跳閘線路和次數(shù);
(3) 雷雨天氣過(guò)后進(jìn)行特殊巡視;
做好防雷的管理工作能夠讓防雷保護(hù)充分的發(fā)揮作用,及時(shí)發(fā) 現(xiàn)設(shè)備存在的問(wèn)題,并采取有效的辦法。
其次,加強(qiáng)監(jiān)測(cè)構(gòu)建雷電探測(cè)系統(tǒng)
未來(lái)主要的發(fā)展重心著力于加強(qiáng)雷電定位技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用研究,進(jìn)一步完善雷電定位系統(tǒng)設(shè)備,開(kāi)發(fā)全國(guó)雷電監(jiān)測(cè)站網(wǎng)的綜合定位技術(shù),作為今后探測(cè)業(yè)務(wù)發(fā)展的主要任務(wù)之一。因此,從本地區(qū)的實(shí)際情況出發(fā),發(fā)展具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的衛(wèi)星空間綜合探測(cè)設(shè)備和地面雷電探測(cè)設(shè)備,開(kāi)發(fā)和完善全國(guó)雷電監(jiān)測(cè)網(wǎng)的綜合定位技術(shù),在常規(guī)雷電定位站網(wǎng)產(chǎn)品中增加云閃信息、雷電的三維觀測(cè)、利用星載雷電探測(cè)器與地面雷電站網(wǎng)結(jié)合構(gòu)成新一代一體化的先進(jìn)探測(cè)系統(tǒng),獲取全面的雷電監(jiān)測(cè)資料。同時(shí)開(kāi)展全國(guó)雷電監(jiān)測(cè)站網(wǎng)的性能評(píng)估研究,并不斷改進(jìn)雷電探測(cè)系統(tǒng)的定位精度和探測(cè)效率,為開(kāi)發(fā)雷電資料應(yīng)用平臺(tái),建立共享資源數(shù)據(jù)庫(kù)提供必要的基礎(chǔ),使雷電資料得到廣泛應(yīng)用,最大限度地發(fā)揮雷電探測(cè)系統(tǒng)的效益。
提高雷電監(jiān)測(cè)和預(yù)警準(zhǔn)確性和預(yù)報(bào)服務(wù)水平,這將有助于規(guī)范雷電預(yù)警服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)容,提高國(guó)家現(xiàn)代化的雷電預(yù)警能力和災(zāi)害性天氣警報(bào)服務(wù)水平,從而為各個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)和人民的生活提供重要的保障和服務(wù)。根據(jù)雷電預(yù)警模型,開(kāi)發(fā)雷暴預(yù)警的軟件系統(tǒng),逐步建立和完善能夠投入業(yè)務(wù)應(yīng)用的我國(guó)短時(shí)雷電監(jiān)測(cè)、預(yù)警、預(yù)報(bào)系統(tǒng),以及重大雷電事件警報(bào),雷電信息產(chǎn)品包括雷電特征在地理信息系統(tǒng)平臺(tái)上的圖像顯示,雷電預(yù)報(bào)
產(chǎn)品以移動(dòng)速度和移動(dòng)方向的形式顯示雷電活動(dòng)區(qū)域的擴(kuò)展?fàn)顩r,以及雷電災(zāi)害等級(jí)在不同時(shí)段的分布等形式。
另外,尋求氣象保障服務(wù)系統(tǒng)中建立公眾雷電服務(wù)系統(tǒng),加快公眾雷電服務(wù)技術(shù)和手段的現(xiàn)代化,開(kāi)發(fā)適應(yīng)公眾需求、內(nèi)容豐富的雷電信息產(chǎn)品,為森林防火、電力、交通、航空航天、國(guó)防 與軍事、石油等應(yīng)用部門提供更高質(zhì)量的雷電信息應(yīng)用產(chǎn)品。并結(jié)合不同行業(yè)的特殊要求,提供專業(yè)雷電預(yù)警、災(zāi)害等級(jí)的科學(xué) 評(píng)估和決策分析系統(tǒng),為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。
最后,要廣泛的應(yīng)用現(xiàn)有新技術(shù)
1)安裝線路可控避雷針
我們知道,即使在全線架設(shè)避雷線,也不能完全排除在導(dǎo)線 上出現(xiàn)過(guò)電壓的可能性,安裝線路避雷器可以使由于雷擊所 產(chǎn)生的過(guò)電壓超過(guò)一定的幅值時(shí)動(dòng)作,給雷電流提供一個(gè)低 阻抗的通路,使其泄放到大地,從而限制了電壓的升高,保 障了線路、設(shè)備安全。
2)廣泛的采用自動(dòng)重合閘
由于現(xiàn)場(chǎng)中遭受雷擊后很多都是瞬時(shí)性的故障,采用自動(dòng) 重合閘后可以有效的避免跳閘保證供電的可靠性。
結(jié) 論
常規(guī)的防雷保護(hù)措施僅能部分的減少線路雷擊跳閘次數(shù),為大幅度降低或消除線路雷害事故,必須采取更有效的新措施。高電壓防雷用金屬氧化物避雷器可以防止雷直擊導(dǎo)線或雷擊塔頂、避雷線后絕緣子的沖擊閃絡(luò),從而可以根本上消除線路雷擊跳閘。為充分利用有限資金以求得最佳效益,應(yīng)根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),力爭(zhēng)較準(zhǔn)確的選擇線路防雷避雷器的安裝地點(diǎn)。據(jù)線路雷擊特點(diǎn),建議線路避雷器優(yōu)先安裝在下列桿塔:山區(qū)線路易擊段易擊點(diǎn)的桿塔;山區(qū)線路桿塔接地電阻超過(guò)100Ω且發(fā)生過(guò)閃絡(luò)的桿塔;水電站升壓站出口線路接地電阻大的桿塔;大跨越高桿塔;多雷區(qū)雙回路線路易擊段易擊點(diǎn)的一回線路。
高電壓在現(xiàn)有技術(shù)的條件下仍然出現(xiàn)遭雷擊的現(xiàn)象。從某種程度上說(shuō),雷電是影響高壓設(shè)備可靠穩(wěn)定性的重要因素之一。雷電的物理本質(zhì)就是高電壓。認(rèn)識(shí)雷電的高電壓本質(zhì),認(rèn)識(shí)雷電高電壓的產(chǎn)生與來(lái)源,認(rèn)識(shí)雷電高電壓的各種屬性,我們才能正確的制定和設(shè)計(jì)防雷保護(hù)的方案,才能正確的分析雷害事故的原因和防止對(duì)策,才能正確的開(kāi)發(fā)和研制防雷保護(hù)的產(chǎn)品。一句話,只有正確認(rèn)識(shí)雷電的高電壓本質(zhì),才能做好防雷。
致 謝
非常感謝XXX老師在我大學(xué)的最后學(xué)習(xí)階段到畢業(yè)設(shè)計(jì)階段給我的指導(dǎo),從最初的定題、到資料收集,到寫(xiě)作、修改,到論文定稿,她給了我耐心的指導(dǎo)和無(wú)私的幫助。為了指導(dǎo)我們的畢業(yè)論文,他放棄了自己的休息時(shí)間,她這種無(wú)私奉獻(xiàn)的敬業(yè)精神令人欽佩,在此我向她表示我誠(chéng)摯的謝意。同時(shí),感謝所有任課老師和所有同學(xué)在這三年來(lái)給我的指導(dǎo)和幫助,是他們教會(huì)了我專業(yè)知識(shí),教會(huì)了我如何學(xué)習(xí),教會(huì)了我如何做人。正是由于他們,我才能在各方面取得顯著的進(jìn)步,在此向他們表示我由衷的謝意,并祝所有的老師培養(yǎng)出越來(lái)越多的優(yōu)秀人才,桃李滿天下!
通過(guò)這一階段的努力,我的畢業(yè)論文《高電壓防雷保護(hù)的探討》終于完成了,這意味著大學(xué)生活即將結(jié)束同時(shí)也大大發(fā)揮了我在學(xué)校學(xué)到的文化知識(shí)和技能的應(yīng)用,也是我最后一次做學(xué)校的作業(yè)了。在大學(xué)階段,我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益匪淺,這除了自身的努力外,與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)十分不開(kāi)的。
最后,向所有關(guān)心我的親人、師長(zhǎng)和朋友們表示深深的謝意。“長(zhǎng)風(fēng)破
浪會(huì)有時(shí),直掛云帆濟(jì)滄海”,這是我最喜歡的詩(shī)句。以此作為結(jié)尾,與所有要感謝的人共勉,相信自己,追逐最初的夢(mèng)想,永不放棄。
感謝各位老師的批評(píng)指導(dǎo)!
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