3.2 避雷线
3.2.1 避雷线的保护范围
避雷线是接闪器的一种,它的原理及作用与避雷针基本相同,主要用于保护电力线路或狭长的建筑物及设备。
避雷线的材料为镀锌钢线,分单根和双根两种,双根的保护范围大一些。避雷线一般架设在架空线路导线的上方,用引下线与接地装置连接,以保护架空线路免受直接雷击。
1.单根避雷线的保护范围
(1)当h≥2hr时,无保护范围。
(2)当h<2hr时,在无法确定弧垂的情况下,当等高支柱间的距离小于120m时架空避雷线中点的弧垂宜采用2m,距离为120~150m时宜采用3m。
1)距地面hr处作一平行于地面的平行线。
2)以避雷线为圆心、hr为半径,作弧线交于平行线的A、B两点。
3)以A、B为圆心,hr为半径作弧线,该两弧线相交或相切并与地面相切。从该弧线起到地面止就是保护范围。
4)当hr<h<2hr时,如图3-5所示,保护范围最高点的高度h0为
图3-5 hr<h<2hr情况下单根避雷线的保护范围
5)当h<hr时(图3-6),避雷线在hx高度的xx′平面上的保护宽度的计算为
图3-6 h<hr情况下单根避雷线的保护范围
式中 bx——避雷线在bx高度的xx′平面上的保护宽度,m;
h——避雷线的高度,m;
hr——滚球半径,m;
hx——被保护物的高度,m。
2.双根等高避雷线的保护范围
(1)当h≤hr时,如图3-7所示。
图3-7 h≤hr情况下双根避雷线的保护范围
1)当时,按单根避雷线所规定的方法确定。
2)当时:
a.两根避雷线的外侧,各按单根避雷线的方法确定。
b.两根避雷线之间的保护范围按以下方法确定:以A、B两避雷线为圆心,hr为半径作圆弧交于O点,以O点为圆心、hr为半径作圆弧交于A、B点。
c.避雷线之间保护范围最低点的高度h0计算为
d.避雷线两端的保护范围按双支避雷线的方法确定,但在中线上h0线的内移位置的确定方法为:以双根避雷线所确定的保护范围中点最低的高度作为假想避雷线,将其保护范围的延长弧线与h0线交于E点。内移位置的距离x为
式中的b0可按图3-7的Ⅰ—Ⅰ剖面图来确定。
(2)当hr<h<2hr(图3-8)且时:
图3-8 hr<h<2hr情况下双根避雷线的保护范围
1)距地面hr处作一与地面平行的线。
2)以避雷线A、B为圆心,hr为半径作弧线相交于O点并与平行线相交或相切于C、E点。
3)以O点为圆心、hr为半径作弧线交于A、B点。
4)以C、E为圆心,hr为半径作弧线交于A、B并与地面相切。
5)两避雷线之间保护范围最低点的高度h0为
6)最小保护宽度br位于高处,即
7)避雷线两端的保护范围按双支高度hr的避雷针确定,但在中线上线h0的内移位置的确定方法为:如图3-7所示的Ⅰ—Ⅰ剖面,以双支高度hr的避雷针所确定的中点保护范围最低点的高度作为假想避雷针,将其保护范围的延长弧线与hr线交于F点。内移位置的距离x为
3.2.2 避雷线的检查维护
除了避雷针(网、带)检查维护的内容,避雷线的检查维护还包含以下内容:
(1)检查避雷线是否每基杆塔处都有可靠接地,以及有否与避雷器的接地线共同接地;检查接地装置周围的土壤有无沉陷情况,是否有因挖土方敷设其他管道与种植树木等而挖断或损伤接地装置。
(2)通常为了保护绝缘子和避雷线的耐压水平基本保持稳定,避雷线的绝缘子采用无裙绝缘子并联火花间隙的结构。在感应高电压的作用下,无裙绝缘子及其放电间隙,会发生误放电(不正常放电)使绝缘子烧坏、炸裂,引起避雷线落地等故障。为防止此类事故的发生,应采取以下措施:
1)间隙值要注意及时检查和调整。若经实测,感应电压确实过高,常使间隙发生误动作,应采取避雷线“合理勤换位”的办法,予以降低。
2)对无裙绝缘子也应定期检测。由于运行过程中瓷质的老化变质,内绝缘性能会不断下降,最后致使击穿电压值小于干闪和湿闪值,成为所谓的低值或零值绝缘子。这种低值或零值的绝缘子,当避雷线上落雷时,不是间隙首先击穿,而是绝缘子内绝缘击穿,接着,在绝缘子内部就流过冲击性雷电流和导线与避雷线间的工频电容电流。冲击性的雷电流随着雷击过程的结束而很快消失了,而工频性的电容电流(约为1~20A)就一直在绝缘子内部通过,直到把绝缘子烧坏、避雷线烧断落地为止。因此,对这种无裙绝缘子,应严格按导线上的绝缘子检测要求,进行定期检测。