一种降低高压输电线路防绕击旁路耦合地线的架设方法

文档序号:7324397阅读:258来源:国知局

专利名称::一种降低高压输电线路防绕击旁路耦合地线的架设方法
技术领域
:本发明涉及防雷击技术,具体地说是一种降低高压输电线路绕击率的防雷方法。
背景技术
:从事本专业的技术人员十分清楚,高压输电线路的长期运行过程中,雷害是造成线路跳闸的主要原因,特别是对于220kV及以上山区输电线路,雷击跳闸的原因大部分由雷电绕击引起。研究表明绕击多发生在杆塔附近,再则输电线路的屏蔽系统由地线、杆塔和大地三者构成,输电线路发生绕击跳闸事故可归咎于屏蔽系统的引雷能力不够。目前输电线路防雷电绕击的措施主要有沿线架设架空避雷线和在线路杆塔顶装设避雷针。通过避雷线和避雷针对导线的屏蔽作用,能有效降低线路的绕击率,对保护输电线路安全发挥了一定作用。但是,全线架设避雷线,投入成本较高,而且一定程度上缺乏针对性;装设避雷针,其防雷绕击保护范围具有局限性。
发明内容本发明的目的在于提供一种能降低高压输电线路防绕击的旁路耦合地线架设方法,以达到有效增强地面的引雷能力,改善雷电流绕击山坡外侧导线的情况,降低导线绕击率和降低安装成本的目的。为了实现本发明的目的,本发明旁路耦合地线的架设位置平行于输电线路架设,用电气几何模型EGM作图法近似的确定,如附图2所示。其具体步骤第一步以输电线路导线和地线的击距为半径,分别以地线和导线为圆心划弧求得交点A;第二步再以A为圆心,以第一步中同样的半径划弧,得到弧段BC;按照EGM的原理,在此弧段上架设旁路耦合地线之后,导线的暴露范围为0,被完全屏蔽,将不会被绕击。第三步旁路耦合地线的架设高度不得低于第二步中所得到的弧段BC即可满足要求。由附图2可知,当旁路耦合地线架设在D处时,地线的高度最低,由D点向两边发展,所需旁路耦合地线的高度逐渐增加。本发明考虑到地线上加装短针能增强导线的引雷和闪击能力,因此,可在旁路耦合地线上布置有防雷绕击短针,此时,短针的方向指向上方。加装了短针的旁路耦合地线可架设得更低,离线路也可更近一些o本发明所述的旁路耦合地线上的防雷绕击短针上布置有芒刺。本发明的防绕击方法采用与输电导线呈水平方向架设旁路耦合地线,逐塔接地,其接地网应与线路杆塔地网相互独立,接地电阻值控制在15Q以下。本发明的防绕击方法架设的旁路耦合地线位置和高度直接影响到防止绕击的效果和工程造价。由于500kV线路引起绕击跳闸的雷电强度多为十几kA到二十几kA左右,这种弱雷绕击时定位于距线路4060m处,因此旁路耦合地线架设于靠近这一区域的位置比较好。由于导线已受到地线的保护,旁路耦合地线仅用来补偿地面的引雷能力,因此,旁路耦合地线只需略高出塔底一些即可满足要求。旁路耦合地线还可用于相邻杆塔位于两高山顶部的情况,这种地形条件下,地面对档中导线几乎无任何保护作用,且由于档距很大,导、地线风偏不同步,易形成绕击防护的空挡,架设旁路耦合地线能起到很好的效果。本发明的防绕击方法工作原理为电气几何模型(EGM)认为由雷云向地面发展的先导放电通道头部到达被击物体的临界击穿距离——击距之前,击中点是不确定的,先到达哪个物体的击距之内,即向该物体放电。附图1为EGM用于输电线路屏蔽保护计算的几何作图。雷电流强度为Ik的雷电先导定位位置为曲线CkAkBkDk,弧段CkAk和AkBk分别是以地线和导线为圆心,以导线击距Qk为半径的弧线,BkDk为平行地面、高度为地面击距r脉的直线。弧段CkAk为屏蔽弧段,定位于CkAk上的落雷将击中屏蔽导线(避雷线)。弧段AkBk为输电线路的暴露弧段,定位于AkBk上的落雷将绕击导线。定位于直线段BkDk的落雷将击中地面。若增加地面击距rsgk,导线被击中的暴露弧段AkBk也会减小。当AkB^0,Ak与Bk两点重合,此时导线被完全屏蔽,将不会遭受到雷电绕击,对应CkAk(Bk)Dk的雷电流为可发生绕击的最大雷电流Imax,击距为最大击距rmax。本发明的防雷电绕击方法的优越在于经实践证明采用杆塔平行于输电线路架设旁路耦合地线,能增加地面击距r脉,抬高BkDk,有效增强地面的引雷能力,改善雷电流绕击山坡外侧导线的情况,降低导线的绕击率。图l本发明输电线路雷电绕击的EGM示意图图2本发明旁路耦合地线布置位点示意图具体实施例方式实施例1:本发明的防绕击方法应用于某一输电线路83#89#杆塔段防雷改造。由于该段段线路与另一线并行,距离较近,故在另一线侧不需架设旁路耦合地线,只需在线路右侧架设。下表为该塔段旁路耦合地线架设的高度和距离导线的水平距离。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>H:计算架设高度;L:计算架设点与导线的水平距离实施例2:本发明的防绕击方法应用于某一山地输电线路270#275#杆塔段防雷改造。该段线路地处山腰,旁路耦合地线架设在下山坡侧。下表为该塔段旁路耦合地线架设的高度和距离导线的水平距离。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>H:计算架设高度;L:计算架设点与导线的水平距离。权利要求1.一种降低高压输电线路防绕击旁路耦合地线的架设方法,其特点在于旁路耦合地线的架设位置平行于输电线路架设,架设位置由以下方法确定第一步以输电线路导线和地线的击距为半径,分别以导线和地线为圆心划弧求得交点(A);第二步再以点(A)为圆心,以第一步中同样的半径划弧,得到一弧段BC;第三步旁路耦合地线的架设高度不得低于第二步中所得到的弧段BC即可。2.根据权利要求1所述的一种高压输电线路的防雷电绕击方法,其特征在于可在旁路耦合地线上布置有防雷绕击短针,短针方向向上。3.根据权利要求2所述的一种高压输电线路的防雷电绕击方法,其特征在于布置于旁路耦合地线上的短针设有芒刺。4.根据权利要求1所述的一种高压输电线路的防雷电绕击措施,其特征在于架设旁路耦合地线时,需逐塔接地,其接地网与输电线路杆塔地网相互独立,接地电阻值控制台15Q以下。全文摘要一种降低高压输电线路防绕击旁路耦合地线的架设方法,本发明涉及防雷技术,本发明的目的在于降低导线绕击率和降低安装成本的目的。本发明旁路耦合地线的架设位置平行于输电线路架设,其具体步骤第一步以输电线路导线和地线的击距为半径,分别以地线和导线为圆心划弧求得交点A;第二步再以A为圆心,以第一步中同样的半径划弧,得到弧段BC;第三步旁路耦合地线的架设高度不得低于第二步中所得到的弧段BC。本发明在旁路耦合地线上布置有防雷绕击短针,本发明逐塔接地,其接地网应与线路杆塔地网相互独立,接地电阻值控制在15Ω以下。文档编号H02G13/00GK101320906SQ20081004751公开日2008年12月10日申请日期2008年4月30日优先权日2008年4月30日发明者熙刘,张仲先,杜忠东,潘秀宝,王城刚,闻集群申请人:武汉华瑞防雷科技股份有限公司;东北电网有限公司
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