礦井多采用35kV供電辦法。鄭州煤炭工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司供電所管轄的300km以上供電線路中,35kV線路217km,占全部線路長(zhǎng)度72.4%。這個(gè)電壓等級(jí)線路除進(jìn)出線兩端1.5km范圍內(nèi)裝置有架空避雷線,中間均為無(wú)架空地線維護(hù)線路。此類線路設(shè)計(jì)絕緣等級(jí)較低、抗雷電才能較差,由雷電引起的接地短路、絕緣子閃絡(luò)、斷線等情況占線路毛病總數(shù)60%以上。怎么提高線路防雷電才能是煤礦供電部門急待處理的問題。河南工程技術(shù)學(xué)校從線路安全維護(hù)的角度,研究采用多種辦法下降雷害對(duì)線路的影響,提高了供電可靠性。
⑴雷電剖析。
①直擊雷。雷電直接作用在導(dǎo)線或設(shè)備上,造成設(shè)備或絕緣損壞。直擊雷在線路中作為雷電波的侵入路徑,由直擊導(dǎo)線、反擊導(dǎo)線和導(dǎo)線間的反擊等在線路中發(fā)生非常高的過電壓。沒有架空避雷線維護(hù)的線路經(jīng)常有遭直擊雷的風(fēng)險(xiǎn);有架空地線的線路屏蔽作用不好時(shí),線路導(dǎo)線也會(huì)遭受直擊雷。導(dǎo)線遭受直擊雷,雷電壓波形在數(shù)微秒內(nèi)達(dá)到閃絡(luò)電壓波幅,接著絕緣子閃絡(luò)電壓波被切斷,閃絡(luò)后的波尾電壓很高。有時(shí)相鄰或相距數(shù)米的鐵塔也會(huì)發(fā)生連續(xù)閃絡(luò),絕緣子閃絡(luò)的雷電波沿線路傳達(dá),嚴(yán)峻時(shí)引發(fā)接地短路事端。雷電傳達(dá)途中,遇到導(dǎo)線銜接端口或其它原因引起的導(dǎo)線阻值增大等異常情況時(shí),可能發(fā)生嚴(yán)峻的斷線事端。
②反擊。遭到雷擊時(shí),鐵塔、架空地線接地或許架空地線接地阻值較高,鐵塔、架空地線的電位得不到及時(shí)釋放,就會(huì)使絕緣子閃絡(luò),雷電波侵入導(dǎo)線,形成鐵塔反擊。線路發(fā)生雷電反擊的后果使絕緣子閃絡(luò)或許擊穿,造成接地短路或許線間短路事端,影響線路運(yùn)轉(zhuǎn)。
③感應(yīng)雷。雷雨天氣時(shí),靜電感應(yīng)在導(dǎo)線接近雷云一側(cè)發(fā)生和雷云極性相反的電荷。其中,導(dǎo)線大地側(cè)的電荷經(jīng)過中性點(diǎn)或許泄漏電阻流入大地,導(dǎo)體雷云側(cè)的正電荷被雷云束縛在導(dǎo)線上。假如雷云對(duì)云間或許大地放電,電荷就會(huì)消失。對(duì)此放電的響應(yīng),導(dǎo)線上的束縛電荷變成自由電荷,以光速向兩端傳達(dá)。這種由雷云間放電或從雷云向大地放電,在導(dǎo)線里感應(yīng)引起的過電壓現(xiàn)象就是感應(yīng)雷。感應(yīng)雷對(duì)35kV及以下絕緣水平較低的線路損壞較大,常引起絕緣毛病,影響線路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
⑵防雷辦法。
加裝線路架空避雷線,經(jīng)過架空避雷線對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行充分的屏蔽,使導(dǎo)線盡量免遭直擊雷突擊;在線路中裝置避雷器,用來(lái)阻斷線路遭受直擊雷或許感應(yīng)雷后沿導(dǎo)線傳達(dá)的雷電波,削減或許消除雷電引起的各類事端;在發(fā)生雷電毛病或許雷電事端較多的35kV線路桿塔上裝置避雷針,削減桿塔反擊事端的發(fā)生率;延長(zhǎng)和加深接地網(wǎng),下降鐵塔接地系統(tǒng)的接地阻值,避免鐵塔反擊事端的發(fā)生;添加瓷絕緣子片數(shù),加大絕緣子爬距,或許選用復(fù)合類絕緣子,下降線路污閃掉閘率。
他們經(jīng)過對(duì)以上防雷辦法的比較,認(rèn)為在35kV架空線路全線桿塔上加裝架空避雷線,工程施工和資金投入都有必定的難度,而且實(shí)際意義不大。因?yàn)閷?dǎo)線具有良好的導(dǎo)電性,直擊雷擊中導(dǎo)線后直接擊斷導(dǎo)線的可能性很??;發(fā)生雷擊斷線的主要原因大多是雷電波侵入導(dǎo)線后,經(jīng)過導(dǎo)線傳達(dá)發(fā)生的熱量在導(dǎo)線薄弱處將導(dǎo)線燒斷。因此,行之有效的辦法是在架空線路裝置避雷器,線路避雷器能夠有效地將沿線路傳達(dá)的過電壓釋放掉,起到防雷的作用。
⑶防雷實(shí)踐。
①分別在遭受雷擊造成線路毛病較頻繁的I平申線路17#、35#桿和II平申線路17#、30#桿各裝置2組HY5WX-57/156型35kV氧化鋅線路避雷器,I平告線路23#、47#、68#桿、35#桿和II平告線路23#、48#、70#塔各裝置3組HY5WX-57/156型35kV氧化鋅線路避雷器。
②在4條線路中多次發(fā)生絕緣閃絡(luò)或許絕緣擊穿的部分桿塔上裝置線路避雷針,埋置避雷針接地引線;對(duì)原有的鐵塔架空接地引線進(jìn)行測(cè)試,阻值不契合要求的進(jìn)行改造處理,直至接地阻值小于10Ω停止。
③分批替換平申線路、平告線路的懸垂絕緣子,將原有的非耐張絕緣瓷瓶替換為抗污閃功能較好的FXBW4-35/70契合絕緣子,添加線路絕緣的抗污閃才能。
④加強(qiáng)對(duì)線路的巡視查看,對(duì)導(dǎo)線的銜接處、受損處等薄弱環(huán)節(jié)及時(shí)進(jìn)行查看修理。導(dǎo)線采用并溝線夾銜接的,春天查看時(shí)將線夾翻開清洗,涂導(dǎo)電膏,下降接觸面阻值。導(dǎo)線受到外損時(shí),采用導(dǎo)線修補(bǔ)管及時(shí)將損害面修補(bǔ),防止雷電引起的斷線事端。
采納上述辦法后,他們對(duì)4條線路建立了跟蹤記錄檔案。經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)2a多 的跟蹤觀察,防雷作用抱負(fù),年均雷電事端率由4次以上降為1.5次以下,由雷電引起的毛病或許事端損失大為削減,礦井供電安全性得到明顯提高。
⑷體會(huì)。
①線路避雷所維護(hù)的線路長(zhǎng)度是有極限的,2組避雷器相距很遠(yuǎn)會(huì)使絕緣子閃絡(luò)的雷電波沿線路傳達(dá)時(shí)間或許路徑較長(zhǎng),得不到及時(shí)釋放的雷電波在傳達(dá)途中仍能造成線路毛病。
