導體多短針雷電放散裝置.WJ-LF2M萬佳
-風電場35kV集電線路桿塔延緩電子流發(fā)射的接閃器

衡量集電線路防雷性能優(yōu)劣的重要指標一般有兩個：一是集電線路耐雷水平；二是集電線路雷擊跳閘率。集電線路耐雷水平是指雷擊集電線路時，集電線路絕緣子不會發(fā)生閃絡的最大雷電流幅值。低于耐雷水平的雷電流擊于集電線路不會引起閃絡；反之，則必然會引起閃絡。配電集電線路雷電流超過集電線路耐雷水平引起絕緣子發(fā)生閃絡沖擊時，由于沖擊閃絡時間很短不會引起集電線路跳閘，但若在雷電消失后由工作電壓產(chǎn)生的工頻短路電流電弧持續(xù)存在，將引起集電線路跳閘。集電線路雷擊跳閘率是指每100km集電線路每年(折算到40個雷暴日下)由雷擊引起的集電線路跳閘次數(shù)，它是衡量集電線路耐雷性能的綜合指標。集電線路耐雷水平越高，雷擊跳閘率越低，說明集電線路的防雷性能越好。所以如何提高集電線路耐雷水平，降低雷擊跳閘率是防雷設計中非常重要的工作。同時根據(jù)相關(guān)研究表明由于35kV集電線路的平均高度較低，其雷電擊桿率約占集電線路雷擊的95%，繞擊率約占5%。因此遏制住集電線路的雷電擊桿率，對于大幅度降低集電線路的雷擊跳閘率和設備安全可靠運行具有十分重要的意義。1、對35kV線路耐雷水平分析如下根據(jù)《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》（DL/T620-1997）規(guī)程，雷擊有避雷線的桿塔頂部時，耐雷水平按下式計算：

2、公式中u50%—絕緣子串的50%沖擊放電電壓，kV；

3、k、k0—導線和避雷線間的耦合系數(shù)和幾何耦合系數(shù)；

4、β—桿塔分流系數(shù)；

5、Ri—桿塔沖擊接地電阻；

6、Lt—桿塔電感;H；

7、ht、ha—桿塔高度和橫擔對地高度，m；

8、hg、hc—避雷線和導線平均對地高度，m。

一般來說，耐雷水平在設計階段就已經(jīng)按規(guī)范設計成形。本線路的耐雷水平可以按上述公式計算得出，或者從設計資料中查詢。耐雷水平越高，線路在雷雨季節(jié)運行越為安全。但在設計時，輸電線路的耐雷水平值通常是取固定值，對于穿越于崇山峻嶺之中，綿延數(shù)十公里的輸電線路來說，并不適用的。欲想確保線路安全運行，就必須要設法提高線路或桿塔的耐雷水平或延緩了離子化通道的形成，減少了雷擊機率，從而提高設備運行穩(wěn)定性。

1.改善耐雷水平方法通過對35kV線路耐雷水平分析，改善防雷水平的措施有增加絕緣子串片數(shù)、降低接地電阻Ri、架設耦合地線或降低線路的雷電擊桿塔機率等方法。而增加絕緣子串片數(shù)、降低接地電阻Ri、架設耦合地線等措施根據(jù)現(xiàn)場情況和地理位置，導致無法實施或?qū)嵤├щy較大，且成本較高，綜合以上分析比較各種防雷措施的基礎上，我們以降低線路的雷電擊桿塔機率為主要突破口，綜合分析，對比，選用延緩電子流發(fā)射的接閃器終端——導體多短針雷電放散裝置，改善線路桿塔防雷水平，降低雷擊在集電線路桿塔處的發(fā)生概率，從而避免或減少雷擊災害的發(fā)生?！皩w多短針雷電放散”裝置便于安裝，且對比其他措施成本較低，又能極大的改善防雷水平，減少風電場因雷擊造成的設備跳閘概率，保障了設備安全穩(wěn)定運行，綜合以上分析選用導體多短針雷電放散裝置的方法進行線路防雷治理。

2.導體多短針雷電放散”裝置改善線路雷擊的原理“導體多短針雷電放散”裝置的放散電很多（從幾萬到十幾萬不等），又可以積聚到塔頂?shù)拇罅侩姾傻玫郊皶r放散，避免電荷的積累。由于每根針上積累的電荷庫侖量很少，無法遠距離電氣擊穿，故不易與云層的步進先導接通，因此不易引發(fā)雷擊。而雷云是在空中不斷移動的，只要在其移到鐵塔上方的時間，阻止了雷電離子化通道的形成，這次雷擊就避免了在被保護目標處發(fā)生?！皩w多短針雷電放散”裝置將傳統(tǒng)避雷針的一個較大的放電尖，變?yōu)楹芏嗉毜姆派㈦?，通過其大量放散電的小量、高頻率的尖放電，避免地電荷在鐵塔頂部積累，阻止雷擊離子化通道的形成，避免或減少雷擊形成的可能。

3、導體多短針雷電放散裝置介紹導體多短針雷電放散裝置是由大量的不銹鋼放散電極組成，其發(fā)射終端曲率半徑很小，它在積累電荷量很少時就會尖端放電，放散電荷形成電暈，避免和延緩了離子化通道的形成，減少了雷擊機率。導體多短針雷電放散裝置(一種新型直擊雷防護裝置，已經(jīng)廣泛應用于部隊、電力、電信、油田等各種領域內(nèi)的直擊雷防護)能有效地防止直擊雷在被保護目標附近發(fā)生，從而減少和避免雷擊對輸電線路帶來的危害。導體多短針雷電放散裝置具有低風載特性，能抗擊55米/秒風速，并與桿塔進行可靠的連接。

4、導體多短針雷電放散裝置技術(shù)參數(shù)：

（1）放散電極直徑：≤0.2mm；

（2）接閃概率：≤10％；

（3）平均接閃電壓：≥580KV；

（4）風載：能抗擊55米/秒風速；

（5）其它：重量輕、低風載、安裝方便；

審核編輯 黃宇