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避雷器在线监测

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避雷器在线监测范文第1篇

关键词:避雷器在线监测仪;应用

中图分类号:TU895 文献标识码:A 文章编号:

1、引言

2010年2月23日,操作队在对所辖一座66KV变电站正常巡视时,发现66kV母线A相金属氧化锌避雷器在线监测仪指针指示在最大量程0.9mA偏右处,已经到头了。B相指示为0.75,C相指示为0.8,经过对比,三相较前几次巡视时数值均有较大幅度的增长。当时天气有雾,经过仔细观察,未听见放电异音,避雷器本体及附件未见放电痕迹,红外检测未发现温度分布异常。接到这个报告时,我们一时不知该怎么办。该变电站为单母线运行,如果停电处理不仅影响本地居民、企业的正常用电,而且该站还担负着朝鲜绸缎岛、新西里岛的供电任务,一旦停电将会造成严重的国际影响。

2、原因分析

为了弄清楚运行中的设备允许的泄漏电流标准到底是多少,我们查了大量的标准、规程,查到的相关规定如下:

《110(66)kV~750kV避雷器技术标准》

第6.1.2.2条在持续运行电压下通过避雷器的持续电流应不超过规定值,该值由制造厂规定和提供,所提供值应包括全电流和阻性电流基波分量的峰值。

交接试验时,在系统运行电压下测量持续电流即运行电压下的交流泄漏电流应不大于出厂试验值的30%。

第6.1.3.3条 漏电流也称为泄漏电流。无间隙金属氧化锌避雷器在0.75倍直流1mA参考电压下的漏电流不应大于50μA。”

《110(66)kV~750kV避雷器技术监督规定》和 《电力设备预防性试验规程》(DL/T596―1996)

项目名称 监督手段 要求

金属氧化物避雷器直流1mA电压(U1mA)及0.75 U1mA下的泄漏电流

定期试验 U1mA不得低于GB11032规定值,与初始值和制造厂规定值相比,变化应不大于±5%;0.75 U1mA下的泄漏电流应不大于50μA

金属氧化物避雷器运行电压下的交流泄漏电流

定期试验 测量运行电压下的全电流、阻性电流或功率损耗,测量值与初始值比较,有明显变化时应加强监测。当阻性电流增加0.5倍时应缩短试验周期并加强监测;增加1倍时,应停电检查

通过上面的规定我们得知对于运行中的避雷器泄漏电流的大小并没有明确规定,只是对出厂试验、交接试验和日常监督试验值做了规定,也就是说避雷器泄漏电流是否合格,能否正常运行是通过试验、数据比较来判断的。

三、处理经过

由于2009年未进行预防性试验,所以我们决定结合此次异常由试验所提前对该组避雷器进行2010年度的例行试验,2月24日下午试验所进行带电测试数据如下:

将上面的数据与2008年的数据对比我们发现,全电流分别比08年增加A相28%、B相29.7%、C相7.5 %,阻性电流分别比08年增加A相355%、B相506%、C相116%,其中本次试验成绩中阻性电流占全电流的比例分别为A相47%、B相55%、C相19%。通过上面的数据比较,我们发现避雷器存在严重的问题,需要停电做全面的试验、检查。

为了尽可能保证供电可靠性,我们一边进行计划停电检修的准备,一边联系避雷器、在线监测器生产厂家帮助进行原因分析。

避雷器巡视记录

通过对连续几天的巡视记录分析,我们发现:

(一)、避雷器在线监测仪指示随着天气的好转,各相数值呈下降趋势,这为我们执行计划作业创造了条件;

(二)、试验表明A、B相泄漏电流较大,C相泄漏电流相对较小,但从巡视记录看,在线监测仪B相指示始终小于其他两相。难道是在线监测器有问题吗?我们查看了历年的试验报告,结果表明均合格,我们又询问了厂家,技术人员告诉我们在线监测仪可能存在一定的误差,但应与实际泄漏电流大小成正比,不应该出现这么大的误差。为了进一步了解、核实情况,我们于27日上午到达前阳变电站进行现场分析。到达现场后我们首先对避雷器在线监测仪进行了查看,发现B相型号与A、C相型号不同,B相型号为JSH―4型,A、C相型号为JSH―3型。不同的区别在于前者分别对避雷器瓷套外污秽度和瓷套内泄漏电流分别进行测试,后者无法区分,只能测试总体的泄漏电流。在现场我们发现B相显示的瓷套外污秽度为15μS,处于注意状态。(监测器刻度显示:0~7.5μS为正常状态,7.5~17.0μS为注意状态,17.0~37.5μS为异常状态,37.5μS以上为严重状态)。我们又对避雷器本体进行了目测,发现表面经过雨水的洗刷后非常的脏污,查阅检修记录簿该避雷器自2007年以来一直未清扫,而且该变电站地处海岸线附近,所处地区污秽等级为D级。

有了新发现后我们决定暂不提报停电计划,先对避雷器本体进行水冲洗,然后再进行带电测试,待试验结果出来后再决定下一步的处理方案。3月1日连续多日的雨水结束,天气达到带电作业的要求。水冲洗后的带电试验数据如下:

避雷器水冲洗后的在线监测器显示的数值分别为:A相0.55mA、B相0.36mA、C相0.49mA,说明在线监测仪也是比较准确的。至此,前阳66kV变电站66kV母线避雷器泄漏电流异常处理完毕,恢复正常,可以继续运行。

避雷器在线监测范文第2篇

关键词:避雷器;在线监测仪;故障;要因;措施

中图分类号:F40 文献标识码:A

1 在线监测仪介绍

避雷器在线监测仪是与避雷器串联工作用来记录避雷器动作次数的一种装置,某些厂家的产品还兼有检测泄流电流以及指示带电、警示的功能,其内部结构主要由计数电路、氧化锌阀片组成。监测器中的毫安表用于监测运行电压下通过避雷器的漏电流(峰值),可以判断避雷器内部是否受潮,元件是否异常等情况;动作监测仪则记录避雷器的过电压动作次数。因此,避雷器在线监测仪能够实时检测到避雷器内部是否出现问题以及准确记录避雷器动作次数。

在线监测仪工作状态是否良好,关系到设备的可靠性,尤其是母桥或主变引线避雷器在线监测仪,如果发生故障,则可能导致大范围停电,而且处理故障时涉及设备数量多,风险大。

2 运行现状

某供电局管辖有25个变电站,站内共计有716个避雷器在线监测仪,2011全年共更换避雷器在线监测仪48个,设备年缺陷率高达6.71%,总共发生在线监测仪缺陷20次,平均每月发生1.67次,故障发生频率高。主要缺陷是进水或受潮、不能正确计数及其他原因(如观察窗模糊、接头断裂等)。

3 故障原因

3.1 可能原因分析

通过对日常检修工作拆卸回来的在线监测仪进行解剖研究,并从人员、设备、环境和方法四大方面寻找所有可能导致“在线监测仪故障率过高”的原因,总共找出了15个末端因素,得出了以下因果分析图(图1)。

3.2 要因确认

通过因果分析图及对监测仪进行解体研究,我们得出了三个造成避雷器在线监测仪故障率高的要因,分别是没有密封垫圈、接头设计不合理及弹簧失效,要因分析如下。

首先是没有采用密封垫圈(如图2所示),在接头及内部采用金属平垫,虽然能是接触部位受力面积增大及均匀受力,减少瓷瓶的应力损伤,但密封效果差。

第二是接头选型不当,没有采用伞形接头(如图3所示)。采用非伞形接头时,雨水容易沿着螺纹及平垫进入瓷瓶然后进入监测仪内部,使内部计数电路受潮甚至短路失效。

第三是弹簧失效(如图4所示)。在线监测仪的动作原理主要是利用电磁感应原理:当线圈带电时吸合铁片计数一次同时弹簧拉伸储能为铁片复位作准备;当线圈电压消失时,则靠通过弹簧收缩使铁片复位。很明显,这是一根拉伸弹簧。查阅相关技术资料,我们在GB/T 1239.1-2009 冷卷圆柱螺旋弹簧技术条件第1部分(拉伸弹簧)里面可以看到:拉伸弹簧是承受轴向拉力的螺旋弹簧。在不承受负荷时,拉伸弹簧的圈与圈之间一般都是并紧的没有间隙并应具有高的弹性极限、疲劳极限、冲击韧性等。从图可以看到计数回路采用的弹簧圈数较少,该种弹簧耐疲劳性差,显然不符合工作要求。把该种弹簧拉紧后,回路均能正确动作。

从上述三点分析可以知道,要降低变电站避雷器在线监测仪的故障率,必须抓住主要原因,从密封、接头及弹簧三个方面做出整改及预防。

3.3 整改及预防措施

措施一:接头处加装密封垫圈。为进一步加强监测仪瓷瓶上端的密封性能,可以采用一些环形橡胶小垫圈(俗称算盘子),小垫圈的内径以刚好能够套进伞形接头的螺钉为宜,把小垫圈套进螺钉,然后把螺钉穿进空心瓷瓶,再安装到监测仪上面,这样就可以很好的起到了防水作用,瓷瓶接头的密封性能就有了质的飞跃。

措施二:更换伞形接头。该接头具有伞形边沿,所以即使下雨,雨水也只会沿着伞形金属边沿流下来,而不会通过瓷瓶上端渗入到监测仪内部,从而很好地起到防水的功能,加强了监测仪瓷瓶上端的密封性能。

措施三:在各接头处及有可能进水的地方加玻璃胶密封。在接头及玻璃与外壳结合处注射玻璃胶,可以有效增强监测仪的密封性能。

这里要说明的是为什么要使用玻璃胶密封。因为玻璃胶作为建筑材料及铝、陶瓷、玻璃等材质的密封,在国内发展得比较成熟,价格相对便宜,容易购买,每支才十多块钱,且一支可用十个左右的监测仪密封,也就相当于毎个监测仪才增加不到2块的成本。此外,玻璃胶密封性能好、使用方便可以用专用注射枪把玻璃胶注射到细小角落,能达到我们对各接头的密封要求,且不会影响监测仪材质。经过各种型号的玻璃胶的优缺点对比,并针对在线监测仪的玻璃及铝质外壳,可以选用中性硅酮耐候密封玻璃胶,可有效应对恶劣的室外环境。

措施四:更换计数回路老化的弹簧。按照GB/T 1239.1-2009技术标准的要求,作为计数用的弹簧标准是:有效圈数大于10圈;支撑圈数大于1.5圈; 圈与圈之间在常态下是并紧的,没有间隙或间隙很小。对于在线监测仪可以使用如下参数的弹簧:有效圈数为16圈,支撑圈数为2圈,圈与圈之间在常态下间隙很小的弹簧。

结语

避雷器在线监测仪作为一种数量多及功能重要的设备,其故障率高低直接影响着供电可靠性及电网的安全稳定运行,本文从实际工作出发,运用QC及PDCA的方法,成功找出在线监测仪故障率高的三点主要原因,并通过解体研究和查找技术标准,有效的提出并实施了四点整改及预防措施,有效的降低了在线监测仪的故障率,为设备及电网的可靠稳定运行做出贡献。

参考文献

避雷器在线监测范文第3篇

传统的定期试验方式由于预防性试验电压远远低于实际运行电压,往往不能发现设备绝缘缺陷。采用电气设备绝缘在线监测技术,在不停电状态下,将设备运行状态和主要绝缘参数通过传感器和模数转换器传至计算机进行数据处理,对设备进行实时在线监测,并用分析的结果来指导对一次设备的维护,可以大大缩短运行设备的检修时间及检修周期,为变电站安全运行提供可靠保证,具有非常现实的意义。

1、电力一次设备在线监测的特点

电力一次设备的在线监测装置是智能电网能够进行自愈控制的基本结构。电力一次设备在线监测由对一次设备的状态进行常规检测,发展成一次设备状态的检修,取代了旧时的计划检修。其监测装置大致可分为集中式和便携式两类。一次设备在线监测装置可采用集中式。利用监测装置对不同的电力设备进行监测,对电力设备的运行状态和绝缘状况进行分析、判断。

2、变电站一次设备在线监测方法和配置

2.1避雷器在线监测

避雷器在线监测主要是测量泄漏电流,利用避雷器运行时的接地电流作取样装置的电源,将泄漏电流的大小转换成光脉冲频率的变化。采用光纤取样,微机数据处理和数据通讯等技术,解决避雷器泄漏电流测量、传输中的无源取样、高电压隔离和数据远传等关键问题和泄漏电流超标即时报警,实现避雷器绝缘状况在线监测的自动化。

2.2GIS组合电器在线监测

1)SF6气体压力检测

监测SF6气体压力是GIS设备基本的自检测项目之一。目前该项技术较为成熟,选择具有DC4~20mA模拟输出的气体密度继电器,可以定量检测SF6气体压力。

2)气体水分检测

SF6绝缘设备密封性良好,因此检测SF6水分的必要性要弱一点,推荐用于新的GIS设备或SF6断路器,对于已有的GIS设备和SF6断路器,考虑到传感器接入可能导致密封问题,不做硬性推荐。

3)局部放电检测

GIS局部放电是GIS最常见的故障模式。目前,适合GIS局部放电检测的技术主要有罗氏线圈耦合式和天线接收式。

4)断路器机械和动作特性状态监测

传统的方法是采用光电编码器测量,但电路复杂、响应速度慢、稳定性不高。目前已开始使用高精度直线位移传感器或角位移传感器来直接测量动触头的相对位移量,分析计算行程曲线得到动触头行程、超行程、平均分(合)闸速度、分(合)闸速度、分(合)闸时间、分(合)闸速度时间曲线等参数。

5)储能电机工作状态

断路器储能电机工作状态是操动机构状态的一个重要方面。对于液压机构,除了检测储能电机工作电流、电压之外,还应统计储能电机的启动次数/日、累计工作时间/日等。日启动次数增加或日累计工作时间增加极可能是液压系统出现泄漏。

2.3变压器在线监测

变压器在线监测项目包括:油色谱在线监测、本体及套管介损、局放、瓦斯气体、压力释放、油流继电器、油位、变压器温度在线监测、接头温度红外监测等。

3、重庆星寨220kV变电站一次设备状态监测系统配置方案

3.1总体方案

重庆星寨220kV变电站状态监测系统宜采用分层分布式结构,由传感器、在线监测装置就地单元、后台系统构成。变电站统一配置一套设备状态在线监测系统,对主变压器、避雷器等一次设备进行在线监测。利用一体化监控系统的综合应用服务器实现一次设备状态监测数据的汇总分析。各类设备状态监测统一后台分析软件、接口类型和传输规约,实现全站设备状态监测数据的传输、汇总和诊断分析。综合应用服务器通过对数据分析及综合专家系统软件,识别设备已有的或正在发生的或潜在的设备性能劣化现象,对设备状态做出状态预判和检修决策建议,并采用IEC61850规约远传至远方监控中心,同时接收远方监控中心的控制命令并返回信息。

3.2实施方案

1)监测参量

2)主变压器

3)避雷器

避雷器在线监测主要监测:泄漏电流、动作次数。

传感器采用外置方式安装。220kV避雷器在线监测智能控制器就地安装于GIS汇控柜内。避雷器状态监测系统单独组网接入综合应用服务器。

4)220kV GIS

GIS设备在线监测配置:一台SF6密度监测单元,主要监测GIS气室SF6气体压力等状态量。

传感器采用外置式安装,监测单元安装在GIS汇控柜内,汇控柜就地安装。在线监测单元接收各传感器采集的数据,经过处理后将信息通过光纤以太网按DL/T 860标准送至在线监测的统一后台。

4、结论

避雷器在线监测范文第4篇

[关键词]避雷器;避雷器放电记数;GIS超声波局放检测

中图分类号:TM862 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)15-0178-01

1.序言

避雷器在预防雷电冲击中,产生着巨大的作用,它在一定程度上减少了不必要的经济损失。但是在输电电缆中,避雷器经常遭受雷击,导致避雷器出现故障,从而出现避雷器不工作的现象。因此就需要加强对避雷器运行的检测。

2.避雷器常见问题

2.1 长时间工作电压损坏

避雷器运行的工作原理是通过自身连接的线路进行泄露电流。日积月累的工作导致线路老化,同时泄露电流量的增加,加快了避雷器劣化速度。并且泄压电路自身具有阻力,在阻力产生时,对电线的损坏加强。根据现在使用的避雷器数据分析得知,采用新技术、新工艺生产的避雷器,在一定程度上具有稳定性。不因为长期的使用而导致电阻力改变,从而能保证避雷器在输电电缆线路上能长久的工作,在一定程度上减少了避雷器更换和维修的工作量。

2.2 雷电冲击电压损坏

在避雷器经受电流冲击时,电流会影响线路中某些物质,改变其稳定性,导致避雷器在运行中能力逐渐衰弱。根据长期统计数据显示,通过避雷器的电流与电压成正比,即通过避雷器的电压增强时,通过避雷器的电流也会增强。当电流达到某个临界值时,曲线会呈现指数函数增长,当达到极限时,避雷器无法承受,就会损坏避雷器。

2.3 环境影响

避雷器由于其工作的特殊性,对运行的环境要求比较高。例如当避雷器表面受到污染或内部受潮时,会改变避雷器内部的特性,从而影响通过的电流大小。当某一次通过避雷器的电流较强时,就会加剧避雷器的损坏速度,从而对避雷器造成无法修复的损坏。

3.输电电缆避雷器检测方法

3.1 避雷器放电记数在线监测

在输电电缆的日常监测中,采用的最普遍的检测手法是避雷器放电记数在线监测。因其检测较为方便且能清楚的观察,在很多GIS变电站和敞开式变电站中最为常见。

3.2 检测的状态量

输电电缆避雷器放电记数是根据避雷器在工作时在线检测放电次数和泄露电流来计算数据。放电次数主要以通过该避雷器的电压大于限制电压的次数为准,电流泄露以该避雷器的绝缘情况来分析,这是使用避雷器最容易检测和分析的数据,所以通常情况都采用放电记数在线检测的方法。

3.3检测原理分析

放电记数检测主要通过在线监测仪检测,主要由电容器和电磁记数器、 整流硅堆、阀片等元件组成,设备简单方便,容易操作。只需将在线监测仪串联在避雷器底座法兰和地线之间即可。

3.4 测试结果

在本次的模拟实验中,发现避雷器记数在线监测也存在一定的缺陷。当在同一避雷器中,使用A.B.C三项电路时,将数据记录如下表1:

A相、B相电路是220KV电压、C相电路是110KV电压,但是结果显示,电路B和电路C测试的泄露电流数据相同,但是避雷器数据显示无异常。因此实验人员准备进一步跟踪观测,并安排人员对实验过程和测量的精细程度进行复测。

4.GIS超声波局放检测

GIS超声波局放检测是最新兴起的新型检测方法,主要通过脉冲、能量、幅值进行测量。

4.1.检测状态量

目前在各地都有采用GIS超声波测量设备,但是各地采用的设备的状态量有一定的差别。总的来说GIS超声波测量基本状态量都为幅值、 能量、声脉冲的次数、 相位等。工作人员在这些数据分析的基础上,通过后期的计算和分析获得声脉冲特征指数分布、声脉冲相关性特征指数等, 进而发现避雷器上的小问题,如凸起、固定颗粒、 绝缘子中的气泡以及电位悬浮或机械松动屏蔽等各类缺陷。

4.2 检测原理分析

电器局部放电会产生一定的电磁脉冲,从而在避雷器周围产生电弧,当绝缘开关上的相关粒子运动时,会与避雷器上的物体产生碰撞,从而产生一定的声脉冲。但该声脉冲的频率较高,所以人耳难以听见。但是声脉冲可以被安装的高灵敏度的信息收集设备记录,然后收集设备通过系统的发射检测系统对信号进行分析和显示、然后将信息存储和测量,进而产生一定波段的声音数据,从而发现避雷器上的问题所在。

4.3 测试结果

该检测方法显示此次实验有缺陷,经过数据分析和对比。得出结论是实验的避雷器上的绝缘皮破损影响数据的稳定性,但是这些外部原因在经过改进后,结果显示可以采用GIS超声波局放检测对避雷器进行远程操作。

5.避雷器温度检测法

温度检测是一种老式检测判断方法,也是对避雷器检测的重要补充。温度的高低虽不能反应避雷器的好坏,但是可以通过数据看出避雷器是否在工作。在系统电压下进行检测,得到避雷器的温度与其能量损失有关,但与系统电压的环境干扰和谐波含量等因素没有直接关系。

一方面避雷器在正常运行时,一般遵行能量守恒定律,能量的损耗可以忽略不计,避雷器自身的能量损耗远远小于自身吸收的能量。正常工作状态下的避雷器的温度,其变化波动范围很小。即便是受到电流突然增强的情况,也会及时进行传导,将自身的温度降低。但是如果避雷器的某一个元件出现故障,避雷器通过的能量得不到及时的传导,从而使避雷器的温度持续升高。当能量达到不可逆转的时候,就会导致避雷器崩溃,从而停止工作。

另一方面温度信号的采集能够通过内置温度感应器,具有较高的灵敏性,并且外部环境对于感应器的影响较小。但是感应器安装不是很方便,由于感应器安装在内部,避雷器产生的电流在一定程度上会干扰感应器工作的准确性。再者避雷器内部较为封闭,安装的温度感应信号很容易受外界温度变化的影响。

但是如果将温度感应器独立安装在避雷器外,一般情况下会安装温度红外感应器,温度红外感应器不仅安装方便,还方便维修和更换,但是受外界的风吹雨淋影响较大,因此温度感应方法更适合使用表面声波构成的传感器组。其工作原理是当信号被叉指换能器传送时,传送的温度会因为距离的反射性延伸,声音的延迟会因为声波长短而产生不同的延伸弧度,导致声传播的时延。声音的波位也会相应的改变,振荡设备在将避雷针的声音信号传送给声波传感器的同时,也会将温度反射信号传给信号处理单元,经过声信号的对比和分析,可计算出避雷器的温度,从而对避雷器故障诊断。这种设备主要利用高频信号完成检测。由于高频信号的抗干扰特性较强,信号在传输的过程中减少的较少,所以在未来的故障检测中具有很好的应用前景。

6.结语

GIS超声波局放测检测、避雷器放电记数在线检测和温度检测这三种检测方法,在实际操作中能发挥各自的作用。但是由于这些检测方式正在测试中,因此并不能完全信赖,想要实现真正的远程检测,需要多种检测技术共同验证、才能得到科学的方法。只有采用科学的方法,及时发现避雷器的故障,并尽早排除,才能避免因设备问题造成的重大事故和损失,从而保证输电的稳定性和安全性。

参考文献

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[2] 李一峰,陈平.行波故障测距及其应用[J].现代电力,2008,25(1):44-48.

[3] 王万宝,李永宁,周迎新等.GIS超声波局放检测技术的应用分析[J].电气技术,2012.06(22):49-52

[4] 杨圆,李成榕.典型GIS局部放电超声波信号特征研究[J].现代电力,2009.26(5):18-23.

避雷器在线监测范文第5篇

关键词:接触网;过电压;防雷措施

电气化铁道即采用电力牵引的铁路。又称电气化铁路。在电气化铁道上,运行电气列车(由电力机车牵引的列车和电动车组),在铁路沿线设有向电力机车和电动车(以下简称电力机车动车)供电的电力牵引供电系统。

牵引供电系统,主要由牵引变电所和接触网两大部分组成。牵引变电所将电力系统输电线路电压从110kV(或220kV)降到27.5kV,经馈电线将电能送至接触网;接触网沿铁路上空架设,电力机车升弓后便可从其取得电能,用以牵引列车。接触网作为牵引供电系统的重要组成部分,绝大部分于自然环境中且没有备份,需要采用必要的雷击防护措施。如果缺少防护措施或措施不当,可能引起绝缘子损坏、造成线路跳闸,直接影响电气化铁道运营。同时雷击产生的侵入波过电压通过接触网传入牵引变电所,可能引起所内电气设备的损坏造成更大的事故。从我国目前开通的3万多公里电气化铁路的运行情况来看,部分线路的雷击事故较为频繁,据统计广深线双线139.461KM,仅2000年1-12月就发生雷击接触网跳闸45次。如何有效地对接触网进行防雷保护,尽可能减少电气化铁道因接触网雷击断线造成的危害和损失,是值得我们研究的课题。

一、接触网线路的雷击现象

雷击发生时,会在接触网线索上产生过电压即雷击过电压,雷击过电压为几百到几千千伏,雷击过电压一般分两种:一种是雷击接触网线路附近大地或支柱,由于电磁感应所引起的,称为感应雷过电压;一种是雷击于接触网线路上直接引起的称为直击雷过电压。无论是何种雷击过电压,当雷击过电压超过线路绝缘水平时,接触网线路发生绝缘闪络。由于牵引供电系统是由接触网年、钢轨、大地等组成,当接触网线路发生绝缘闪络时,雷击闪络必然转化为稳定地工频电弧,造成接触网线路跳闸,严重时会发生接触网断线事故。

二、接触网线路的防雷措施

电力输电线路一般采取的防雷措施有:㈠沿线架设避雷线和避雷针,引导直击雷电向避雷线放电,通过杆塔和接地装置将雷电流引入大地,从而使被保护物体免遭雷击。㈡降低杆塔的接地电阻,部分杆塔安装线路避雷器以提高线路耐雷水平,减少雷击杆塔或避雷线后引起的绝缘闪络。㈢适当增加绝缘子片数,减少绝缘子串上工频电场强度,电网采用不接地或经消弧线圈接地方式,防止雷击闪络后转化为稳定的工频电弧。最后采取自动重合闸措施保证雷击闪络跳闸后通过自动重合闸装置自动合闸,恢复供电。㈣架设耦合地线,可以分流,又加强了避雷线对导线的耦合,降低雷击跳闸率。㈤安装线路避雷器,并联连接在被保护设备附近,当作用电压超过避雷器的放电电压时,避雷器先放电,可以限制过电压的发展。

目前接触网线路采取的措施是通过牵引变电所的自动重合闸装置进行一次重合闸,保证雷击闪络跳闸后自动重合闸,恢复供电。在中雷区及以上的地区,根据铁道部的设计规范要求,装设避雷器进行雷击防护。

1、角隙避雷器

角隙避雷器是由全角形振子、半角形振子及支持绝缘子装置构成。这种避雷器因其结构简单,调整方便,维护工作量小,在早期的电气化铁道接触网的防雷保护中应用较广,但在实际工作中存在一定缺陷:①被风刮起的杂物极易挂到角隙上,短接放电间隙而放电;②避雷器动作时必然形成工频续流,强烈的短路电弧烧损角隙;③在污浊大雾天气下,角隙绝缘性能下降而放电,造成误动作。由此看来,角隙避雷器并非理想的防雷装置。

2、管型避雷器

管型避雷器是早期接触网线路防雷保护装置,实际是一种具有较高熄弧能力的保护间隙,它由两个串联间隙组成,一个间隙在大气中,称为外间隙,两极均固定在绝缘件上;另一个装设在避雷器管内,称为内间隙或者灭弧间隙。当雷击过电压内外间隙击穿时,雷电流和工频短路电流经管内壁接地,壁管物质受热气化,有较大压力的气体经内间隙喷出管外,强制间隙熄弧。管形避雷器的选用受安装地点最大、最小短路电流制约,最大短路电流大于避雷器的断流上限时避雷器会爆炸;短路电流小于避雷器的断流下限时就不能熄弧,避雷器可能烧坏。另外管形避雷器多次动作后,管内径会逐渐增大,熄弧能力会下降甚至消失。

3、碳化硅阀形避雷器

碳化硅阀形避雷器在我国使用历史较长,是现行防雷技术中主要的防雷电器。但它有一些固有缺点:如只有雷电幅值限压保护功能,而无雷电陡波保护功能,防雷保护功能不完全;没有连续雷电冲击保护能力;动作特性稳定性差,可能遭受暂态过电压危害;动作负载重使用寿命短等,因此碳化硅阀形避雷器将逐步被淘汰。

4、氧化锌避雷器

氧化锌避雷器是世界公认的当代最先进的防雷电器。无间隙氧化锌避雷器目前在我国被广泛使用,但实践表明,它存在易损坏、爆炸、使用寿命短等缺点,究其原因,暂态过电压承受能力差是其致命弱点。然而串联间隙氧化锌避雷器既有无间隙氧化锌避雷器的保护性能优点,又有暂态过电压承受能力的特点,为此串联间隙氧化锌避雷器应为目前推广使用的防雷装置。

三、接触网防雷措施的探讨

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