把住“雷公”通道的出入口——谈防御雷电灾害的电子避雷工程

闪电雷击是一种常见的自然现象。自从人类发明避雷针以来，在一定程度上减轻了雷害。但是，即使在避雷针保护范围内，仍会发生雷击事故，当避雷针接地不好时，更台引雷入室。此外，当避雷针引雷入地时．其周围产生的强磁场涡流，可使附近的电子设备遭到感应雷击，即所谓“二次雷击效应”．     

避雷针的保护性能及其使用规则

讨论避雷针的引雷区域、保护范围和接地电阻的关系,提出使用避雷针防雷应注意的一些事项,指出“以限流避雷记雷技术发展方向”的论战是缺乏科学根据。     

信息荟萃

如果你仔细观察一下北京西客站,中央电视台或者上海东方明珠塔的顶部,你就会发现,上面安装的不是传统的避雷针,而是一种有不少分叉的装置。这种装置,就是被列为国家科技成果重点推广计划项目的“半导体少长针消雷器”。 目前,世界上大多数国家仍在采用避雷针作为预防雷击的方法。富兰克林发明的这种避雷针实际上是一种“引雷针”,它的主要作用是把雷电引向自身。但     

可控放电避雷针对引雷塔引雷能力的影响研究

为探究避雷针对引雷塔引雷能力的影响机理,设计了1∶12.5的缩比引雷塔模型,利用波形参数为-250/2 500μs的负极性操作波对缩比模型塔开展接闪放电试验。模型塔接闪放电试验分为单塔间隙放电试验和双塔选择性放电试验两个部分,在单塔间隙放电试验中,通过试验观测平台对间隙放电的过程进行记录,并采用升降法获取不同工况条件下间隙50%的放电电压;在双塔选择性放电试验中,采用高速摄像系统对放电过程进行观测,同时对塔顶接有不同避雷针的两塔放电次数进行了统计。试验结果表明:在长度为1 m的空气间隙下,装有可控放电避雷针的模型塔较装有普通避雷针的模型塔更容易发生接闪,不同于普通避雷针的迎面流注的连接位置,可控放电避雷针上行先导的连接位置要更靠近高压电极的头部,且平均放电电压和平均击穿时间也要更小一些。分析认为,可控放电避雷针具有提前预放电的能力,较普通避雷针更容易产生上行先导,改变了模型塔顶部的空间电场分布,进而影响了模型塔的引雷能力。     

用改进滚球法确定避雷针的保护范围

分析滚球法的缺陷,结合我国已经积累的丰富防雷经验,提出改进滚球法,取避雷针的保护角为45°,设定避雷针的引雷范围及保护范围为常数,并以此为基准,确定避雷针的保护范围。     

避雷针的维护与检修

为了预防雷击危害,不少建筑物都安装有避雷针。但一些安装了避雷针的单位,因年久失修,避雷针起不到应有的保护作用,有时反而会招引更多的雷害,给国家和人民的生命财产造成严重的损失。因此,对避雷针的维护检修问题应引起足够的重视。     

川藏铁路牵引供电接触网直击雷防护初探

川藏铁路沿线雷暴活动频繁,地质环境恶劣,严重威胁到列车牵引供电系统的安全运行.川藏铁路全长81％修建在高架桥上和隧道内,相比于平地上的接触网更容易受到雷害影响.通过电气几何模型对高架桥上单线接触网遭受直击雷进行分析,在不同高架桥高度下计算了直击雷的引雷范围和雷击跳闸概率,提出了在川藏线雷害严重地区架设避雷线、改善接地等防护措施.研究表明:引雷宽度随高架桥的高度近似正比增长,AF线直击雷跳闸率是T线的近三倍,应重点防护AF线;避雷线对AF线和T线保护效果良好;雷暴日高的地区,桥越高对导线直击雷跳闸率的影响越大.     

农村电网防雷保护的分析与讨论

通过对农村电网在实际运行中的雷害事故情况和典型事例的分析,认为线路绝缘水平低,缺少防直击雷的措施,避雷器的使用不当和接地不良,雷电过电压与内过电压的联合作用是目前农村电网雷击跳闸率居高不下的主要原因。提出了规范避雷器的安装维护,改善避雷器和杆塔接地,使用塔顶避雷针和自动消弧装置降低配电网建弧率,限制雷电流过后的弧光接地过电压和铁磁谐振过电压,降低配电网建弧率等防雷措施,可提高配电网的耐雷水平。     

南方某县城10kV配电网防雷保护分析

根据南方某县城10kV配电网实际运行中的雷害情况和典型事例,全面分析了该县10kV配电网的防护现状和雷害原因,线路绝缘水平低、防直击雷措施少、避雷器使用不当和接地不良、雷电过电压和内过电压联合作用是目前该县10 kV配电网雷击跳闸率居高不下的主要原因.提出了10kV配电网综合防雷措施:规范避雷器的安装维护、改善避雷器和杆塔接地、在塔顶使用避雷针、使用自动消弧装置降低配电网建弧率、限制雷电流过后的弧光接地过电压和铁磁谐振过电压等.     

某500kV变电站站内独立避雷针接地改造分析

变电站防雷接地好坏关系着整个变电站的安危,乃至整个电力系统的安全。目前部分变电站站内独立避雷针接地还存在很多问题,以某500 kV变电站站内独立避雷针接地存在的两个问题:避雷针接地与二次电缆沟距离太小、避雷针与道路距离太近为例,分析了变电站存在问题的危险性,并就存在问题提出了综合解决措施:将独立避雷针与主地网连接作为构架避雷针处理、二次电缆加装屏蔽保护、铺设砾石均压。通过计算、ATP-EMTP仿真等手段论证了解决措施的有效性。     

线路避雷器在防雷中的作用研究

为了研究线路避雷器在防雷中的作用,根据雷电直击杆塔顶部及绕击导线两种情况,建立线路避雷器动作时的等值电路,推导出考虑残压影响的线路避雷器对雷电流的分流计算公式。计算结果表明,当雷电直击杆塔顶部致线路避雷器动作时,线路避雷器约可向保护相导线分流≮10%的雷电流;而当雷电绕击导线致线路避雷器动作时,线路避雷器可向杆塔及杆塔两侧相邻档避雷线分流70%的雷电流。     

线路型避雷器在110kV玄石线的应用研究

以泸州110 kV玄石线为例,介绍了如何最大限度提高输电线路耐雷水平的方法:一分析线路的杆塔参数和地势,找出需要进行重点防护的地区;二通过理论分析和电磁暂态仿真,比较不同避雷器安装方式的防雷效果。分析了冲击接地电阻对耐雷水平的影响以及线路避雷器吸收的雷电放电能量,确定了线路型避雷器的参数要求。对玄石线110kV输电线路耐雷水平进行仿真计算,易击杆塔的耐雷水平可从76kA提高到410kA。因此,在特定区段合理安装线路型避雷器,大大提高了输电线路的耐雷水平。     

避雷器安装位置对车顶电气设备有效保护的研究

分析了25kV铁道输电线路及电力机车的雷击点,计算了避雷器对被保护设备的有效距离,并用PSCAD对其进行仿真,计算及仿真结果表明,选择合适的避雷器可以很好地保护车顶高压电气设备。该研究为电力机车高压电气设备的有效防雷过电压提供了参考。     

35kV线路避雷器在电网中的防雷应用

从线路避雷器防雷的工作原理入手,介绍了线路避雷器具有很好的钳制电位作用,可以确保绝缘子串不发生闪络,从而达到防止输电线路雷击跳闸事故发生的目的。通过四川某电业局配网针对线路避雷器在35 kV线路应用及防雷效果,证明线路避雷器可以有效降低雷击跳闸,从而为线路提供可靠保护。并且从技术经济角度考虑,根据线路历年雷击跳闸记录、雷电分布及雷击跳闸类型可进行选择性安装。通过对线路避雷器的运行情况进行调查、分析和总结,建议每5年对运行中线路避雷器进行一次抽查试验,对其性能进行评估。鉴于目前的防雷形势,建议继续推进线路避雷器的防雷应用,但由于线路避雷器大量挂网,一定程度上增加了线路的维护压力,同时线路避雷器对整条线路的防雷效果主要取决于正确选定易击段、易击塔、高阻区,因此强调应适度控制安装规模和注重安装选点工作。     

用滚球法确定避雷针保护范围的修正计算法

针对屋面单支避雷针保护范围计算中,经常遇到的滚球底部低于屋面的情况,论证了采用屋面作为基准面时,计算保护范围会超出避雷针实际有效保护范围,推导出若干判别式和计算公式,并以此为基础提出一种简便、快捷的修正计算法。     

220kV棉紫线线路避雷器安装方案研究

线路避雷器是降低线路雷击跳闸率和事故率的有效手段,但由于全线装设投资的成本较大,故提出以雷击跳闸情况、雷电参数统计分析、地形地貌分析、防雷计算分析为思路的综合防雷性能评估,同时给出了线路避雷器的安装策略;曾经发生雷击跳闸的杆塔;反击风险评估等级为D级的杆塔;反击风险评估等级为C级且塔高大于50m的杆塔;绕击风险评估等级...     

法拉第笼式避雷网在建筑工程中的探索及应用

笼式避雷网已经被证明是最完善的避雷形式,根据这一原理在建筑工程施工过程中进行了应用,特别是对雷击电磁脉冲从多方位进行设防,是现代防雷体系的具体实践。     

线路避雷器对100O kV交流输电线路耐雷水平的影响分析

为分析线路避雷器对1000kV交流输电线路耐雷水平的影响,用ATP-EMTP软件建立相应的元件仿真模型,并就避雷器安装方式、工频电压和接地电阻对反击与绕击耐雷水平的影响进行仿真分析,分析结果表明：线路避雷器可显著提高1000 kV交流输电线路的耐雷水平,减少雷击跳闸事故。     

线路避雷器在110kV荔茂线60~#杆防雷中的应用

110 kV荔茂线60#杆为大跨越三联杆,A、C相杆的避雷线对B相(中相)导线的保护角为51°时,不起保护作用,使60#杆B相(中相)导线易遭受雷击,造成绝缘子串闪络。为解决60#杆的雷害问题,安装了线路避雷器。对线路避雷器雷击动作后杆塔相邻相绝缘子串的耐雷水平的计算结果表明:线路避雷器除了可防止相绝缘子串遭雷击闪络而引起线路跳闸外,还可利用其雷击动作时向导线分流部分雷电流,从而降低杆塔分流系数,将杆塔相邻相绝缘子串的耐雷水平提高了约7%。近两年的线路运行表明,采用线路避雷器是线路防雷的有效措施。     

配电变压器防雷问题分析

配电变压器极易遭受雷击而出现故障。分析了湖南某10kV线路变压器遭雷击而损坏的原因,得出配电变压器正、逆变换过电压是导致雷害事故发生的主要根源。通过增加电抗器、耦合电缆,改进避雷器的接地方式及对配电变压器相关设施进行定期维护等措施,可有效减小因雷击对配电变压器造成的损坏,提高配电变压器的防雷性能。