输电线路架空地线
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架空地线在输电线路中的作用摘要:架空地线在线路中有着十分重要的作用,它并不是可有可无。
而是真实存在这它独特的作用。
架空地线由于不负担输送电流的功能,所以不具有导线相同的导电率和导线截面积,通常是由钢绞线组成。
本文介绍了架空地线在实际中的应用,包括电气部分及机械部分,电气部分主要研究架空地线如何防雷击,机械部分简单阐述了安全系数的配合,并且对于一些地线断线事故做了简单的分析。
关键词:红河电网;输电线路;防雷技术;机械性能1.引言当前,输电线路的架空地线已经广泛应用,架空地线目前不仅仅简单充当避雷线,有时还会充当通讯线,这样成本就会降低很多,而架设地线的方式也有很多,按照现行规程对各级电压线路架设架空地线的要求有如下规定:(1)、330 kV及500 kV线路应沿全线架设双避雷线;(2)、220 kV线路应沿全线架设避雷线。
在山区宜架设双避雷线,但少雷区除外;(3)、110 kV线路一般应沿全线架设避雷线。
在雷电活动特别强烈地区,宜架设双避雷线。
在少雷地区或运行经验证明雷电活动轻微地区,可不沿全线架设避雷线,但应装设自动重合闸装置。
(4)、66 kV线路,负荷重要且所经地区年平均雷暴日数为30天以上者地区,宜全线架设避雷线;(5)、35 kV及以下的输电线路一般不在全线架设避雷线,只在进出线1—2公里长度内架设避雷线,主要是因为这些线路的绝缘水平较低,即使加装上避雷线来截住直击雷,往往仍难以避免发生反击闪络,因而效果不好。
在无避雷线的线路段,且多雷区及易受雷击点或在山顶高位的杆塔,可以在杆塔顶部装设避雷针作为防雷保护,但应改善杆塔的接地电阻。
本文就红河州地区实际情况,对避雷线的实际应用进行了分析,并通过其原理,理解其特质特性,红河州地区线路基本处于多山地区,多山地区易发生雷雨天气,所以此地区110 kV以上线路都要全线架设双根架空地线。
2.架空地线在输电线路中的作用2.1红河电网输电线路的特点红河州地处云贵高原西南部,地形起伏变化较大,地势总体西北高,东南低,最高海拔3074.3米,最低海拔76.4米。
输变电工程架空导线及地线液压压接工艺规程,误差范围-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以按照以下方向展开描述:输变电工程是指将电能从一处输送到另一处的工程项目,而架空导线及地线作为输变电工程中的重要组成部分,承担了电能的传输和分配任务。
在输电过程中,为了保证电力系统的安全稳定运行,架空导线及地线的连接必须采取一定的工艺规程。
本文就是针对输变电工程中的架空导线及地线的液压压接工艺规程进行详细阐述和分析,旨在深入探讨该工艺规程的操作流程、操作要点和操作注意事项等相关内容。
首先,文章会介绍输变电工程中架空导线的作用和意义,以及液压压接工艺在连接导线时的重要性。
接着,文章会详细讲解输变电工程中地线的作用和作用范围,以及其与架空导线的连接方式和要求。
在讲解了架空导线和地线的基本情况之后,文章将详细介绍液压压接工艺规程的操作步骤和要求。
这包括对液压压接设备的介绍,对设备的操作流程和工艺参数的要求,以及对压接过程中可能遇到的问题和解决方法的分析。
最后,文章将对本文的研究进行总结,并探讨影响液压压接工艺误差范围的因素。
通过对误差范围的分析,可以为输变电工程中架空导线及地线的液压压接提供一定的参考依据。
综上所述,本文将从概述架空导线及地线的作用和意义入手,详细介绍输变电工程中液压压接工艺规程的操作要点和要求,并对误差范围进行分析和讨论。
通过这些内容的阐述,旨在为输变电工程中的架空导线及地线液压压接提供参考和指导,提高工程的质量和可靠性。
1.2文章结构文章结构是指文章的整体框架和组织方式,它是文章逻辑性和连贯性的基础。
本文的文章结构包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分是文章的开篇,旨在引入话题并提供必要的背景信息。
它包括概述、文章结构和目的三个子部分。
概述部分介绍了本文要讨论的主题,即输变电工程架空导线及地线液压压接工艺规程的误差范围。
可以简要介绍输变电工程的重要性以及架空导线和地线在其中的作用。
架空地线名词解释
架空地线是一种用于输送电能的电力设备,也称为架空输电线路。
它通过悬挂在电力塔或电线杆上的导线系统来传输高压电力。
架空地线通常由一根或多根金属导线组成,而导线大多采用铝合金或铜等导电材料制造。
这些导线通过绝缘子与支撑结构相连接,并通过接地装置与地面接地。
架空地线的设计和建设需要考虑到输电距离、电压等因素,并且要与周围环境协调。
架空地线在电力输送、电网建设和维护中起着重要作用,为人们的日常生活和工业生产提供了可靠的电力供应。
本次未介绍规程中未涉及的但我们使用过的如部分耐热、节能等导线及前面我们做过专题介绍的电力系统光纤通信线路中常用的OPGW光纤复合地线及OPPC光纤复合相线等光缆,架空输电线路的导线是用来传导电流、输送电能的元件。
架空线路常用的导线有铝绞线、铝合金绞线、铝合金绞线、钢芯铝绞线、铝包钢芯铝绞线等。
地线一般直接架设在杆塔顶部,并通过杆塔或接地引下线与接地装置连接。
常用的架空地线有镀锌钢绞线、铝包钢绞线及光纤复合架空地线等,下面就各种架空导、地线型号及含义进行简单介绍。
1 铝绞线主要执行过的标准有GB 1179-74、GB 1179-83、GB 1179-1999与GB 1179-2008。
GB 1179-74、GB 1179-83标准中的表示方法:代号(JL)-铝绞线标称截面标准编号如:JL-400 GB 1179-74GB 1179-1999、GB 1179-2008标准中的表示方法:代号(JL)-铝绞线标称截面-铝绞线结构铝线根数标准编号如:JL-400-37 GB/T 1179-2008型号中表示的意义:JL--铝绞线J--同心绞合,下面相同的不再重复介绍L--铝(LY9型硬铝线,单线金属的电阻率为28.264nΩ˙m,对应于61%IACS),下面相同的不再重复介绍上面两种表示方法中的400表示标称截面为400mm2,37表示铝绞线中铝线单线根数37根。
2 铝合金绞线主要执行过的标准有 GB 9329-88、GB 1179-1999与GB 1179-2008。
GB 9329-88标准中的表示方法:代号-铝合金绞线标称截面标准编号如:LHAJ-400 GB 9329-88型号中表示的意义:LHAJ--热处理铝镁硅合金绞线LHBJ--热处理铝镁硅稀土合金绞线型号中400表示铝合金绞线标称截面为400mm2。
GB 1179-1999与GB 1179-2008标准中的表示方法:代号-铝合金绞线标称截面-铝合金绞线结构中铝合金线根数标准编号如:JLHA2-300-19 GB 1179-2008型号中表示的意义:JLHA1--热处理铝镁硅合金绞线JLHA2--热处理铝镁硅稀土合金绞线LHA1--高强度铝合金线(单线金属的电阻率为32.840nΩ˙m,对应于52.5%IACS)LHA2--高强度铝合金线(单线金属的电阻率为32.530nΩ˙m,对应于53%IACS)型号中400表示铝合金绞线标称截面为400mm2,19表示铝合金绞线中铝合金线单线根数19根。
架空输电线路的导地线设计分析
架空输电线路的导地线是一种用于电力输送的金属线杆,通常由高强度的铝合金制成。
导地线在输电线路中承担导电和接地的功能,对整个系统的安全和稳定运行起着重要作用。
在导地线的设计过程中,需要考虑很多因素,包括导地线的尺寸、导电性能、接地能力、
机械强度等。
导地线的尺寸应根据输电线路的额定电流和最大短路电流来确定。
额定电流是指导地
线在正常运行状态下输送的电流,而最大短路电流是指在线路发生短路故障时通过导地线
的最大电流。
导地线的尺寸应满足额定电流和最大短路电流的要求,以确保导地线在正常
和故障状态下的导电性能。
导地线的导电性能是关键因素之一。
导地线的导电性能主要取决于导体的电阻和导电
材料的电导率。
为了减小导地线的电阻,可以采用导电性能良好的材料,并且采用适当的
导管截面积来减少电阻。
为了提高导电性能,可以通过增大导地线的截面积或增加导地线
的数量来增加导电材料的电导率。
导地线的接地能力也是一个重要的设计考虑因素。
导地线的接地能力是指导地线与地
之间的接地电阻。
导地线的接地能力决定了系统的接地性能,对于防止接地故障和电流漏
泄有着重要作用。
为了提高导地线的接地能力,可以增加导地线与地之间的接地点数量,
增大接地点的截面积,或采用特殊的接地技术。
导地线的机械强度是导地线设计中不可忽视的因素。
导地线需要能够承受各种外部负荷,如风压、冰压和线路振动等。
在导地线的设计中,必须考虑导地线的机械强度,以确
保它能在各种外部负荷和环境条件下保持正常的使用寿命和稳定性。
500kV超高压输电线路架空导地线频繁断股原因分析随着我国电力工业的迅速发展和电力需求的增长,超高压输电线路作为电力传输的重要手段,得到了越来越广泛的应用。
在实际运行中我们却常常会遇到架空导地线频繁断股的问题,这不仅影响了输电线路的稳定运行,也带来了一定的安全隐患。
那么,究竟是什么原因导致了这一问题的频繁发生呢?本文将对500kV超高压输电线路架空导地线频繁断股的原因进行深入分析。
一、气候变化气候变化是架空导地线频繁断股的重要原因之一。
在我国的一些地区,气候条件非常恶劣,如台风、暴雨、冰雪等极端天气频繁发生。
这些极端天气往往会给输电线路的架空导地线带来很大的影响,导致其断股。
台风是导致输电线路架空导地线断股的主要气象灾害之一。
在台风季节,强风、暴雨常常会导致输电线路受损,尤其是在一些高海拔、山区等地区,受台风影响更加严重。
我国一些地区的冰雪天气也会导致输电线路的架空导地线断股,严重影响输电线路的运行稳定性。
二、设备老化设备老化是导致输电线路架空导地线断股的另一重要原因。
随着输电线路的使用时间不断增加,其中的设备也不可避免地会出现各种老化问题,例如导地线的锈蚀、断裂等情况。
在我国一些地区,输电线路的设备采用的是传统的钢芯铝绞线导地线,这种导地线在长时间使用后容易出现老化故障,造成断股现象。
一些输电线路的设备维护工作不到位,也会加速设备的老化,并导致架空导地线频繁断股。
三、外力破坏外力破坏也是导致架空导地线断股的重要原因之一。
在一些地区,由于环境恶劣、人为破坏等原因导致输电线路受到外力冲击,架空导地线就容易受损,甚至断股。
在山区、高原等地区,由于地形地貌复杂,并且有大量的植被,一些输电线路的架空导地线很容易受到外力的破坏,例如树木折断、岩石坠落等造成的外力冲击。
有些人为破坏也是导致输电线路架空导地线断股的重要原因之一,例如盗伐、盗窃等行为都会给输电线路的设备造成破坏,导致断股现象的发生。
四、设备选材问题设备选材问题也是导致输电线路架空导地线频繁断股的重要原因之一。
架空输电线路导地线修补导则架空输电线路导地线修补导则1范围本标准规定了架空输电线路运行中的导线、地线受损后的补修要求、方法、工艺以及补修后的验收等。
本标准适用于交流Iio(66)KV,直流?100KV及以上电压等级的架空输电线路的各种规格的普通导地线(LGJ、GJ系列)的补修。
铝包钢绞线、铝包钢芯铝绞线、耐热铝合金绞线、OPGW等特殊导地线的补修可参照采用。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T2900.51电工术语架空线路GBJ50233110,500KV架空电力线路施工及验收规范DLT741架空送电线路运行规程DLT763架空线路用预绞式金具技术条件SDJ226架空送电线路导线及避雷线液压施工工艺规程3术语和定义除GB/T2900.51中的术语和定义外,下列术语和定义适用于本标准。
3.1补修管用金属制成的抽屉式管状器材,用来修补受到损伤的导线、地线,使其损伤范围不致扩大,并恢复其原有机械强度及导电性能。
3.2预绞式补修条用金属制成的线条状器材,缠绕在导地线外层,用来修补已经受到损伤的导线、地线,并确保损伤范围不致扩大,是导地线恢复其原有机械强度及导电性能。
3.3预绞式导线护线条用金属制成的线条状器材,用来缠绕在导线外层,安装在一般船型线夹中以提高导线刚度,减少导线振动或保护导线损伤处,使损伤范围不致扩大,使导线恢复其原有机械强度及导电性能。
3.4接续管用来连接导地线的管状器材,连通导地线后,使其恢复其原有机械强度及导电性能,一般采用液压方式连接。
3.5预绞式接续条用金属制成的线条状器材,用来缠绕在导地线外层,使导地线恢复其原有机械强度及导电性能。
3.6金属单丝用钢芯铝绞线或铝合金绞线的单股导线或与需补修导线相近材质的金属制成的金属单丝,用来缠绕和绑扎在导线外层,使损伤范围不致扩大,使导线恢复其原有导电性能。
架空输电线路的导地线设计分析架空输电线路的导地线是保证线路安全运行的重要部分,它能够提供电流回路,降低电磁感应,减小地电位,保护线路和设备免受灾害性事故的伤害。
导地线的选材应具备良好的导电性和耐腐蚀性。
常见的导地线材料有铝合金、镀锌钢丝等。
铝合金具有良好的导电性和轻质的特点,适合长距离输电线路使用;镀锌钢丝具有较高的强度和抗腐蚀性,适用于高寒和高风化环境。
导地线的截面积大小应根据线路的负荷电流和过流能力进行确定。
在正常运行情况下,导地线要能够承受电流的击穿热磁效应;在故障情况下,导地线要能够承受额定短路电流的冲击,防止发生过电压事故和火灾。
导地线的布置方式也是设计中需要考虑的因素。
一般来说,导地线与主要相串并联,接地电阻要尽量小,以保证电流正常回流。
在设计中,需要考虑到引入接地电阻器、接地电极网等手段,降低接地电阻,提高接地性能。
导地线的安装方式和固定方式也是重要的设计要素。
导地线要与导线保持一定间距,避免因植物生长、动物攀爬和破损等原因导致导线与导地线接触或断裂,造成事故。
导地线的固定可以采用桥架、吊杆、垂控线等方式,保证导地线与导线之间的稳定距离。
导地线的绝缘和接地设施也是设计中需重视的环节。
导地线应具备一定的绝缘性能,防止因横跨交叉线路、触碰外来物体等原因导致短路事故。
接地设施要合理安排布置,确保导地线与大地之间的低阻抗连接,提供较低的地电势,保护线路和设备。
架空输电线路的导地线设计应综合考虑导体选材、截面积选择、布置方式、安装固定、绝缘和接地设施等因素。
通过合理的设计和施工,保证导地线的正常运行,为线路运行提供保障。
也需要定期检测和维护导地线,确保其良好的导电和耐腐蚀性能,减少事故发生的概率。
输电线路常用架空导、地线型号表示及含义架空输电线路的导线是用来传导电流、输送电能的元件。
架空线路常用的导线有铝绞线、铝合金绞线、铝合金绞线、钢芯铝绞线、铝包钢芯铝绞线等。
地线一般直接架设在杆塔顶部,并通过杆塔或接地引下线与接地装置连接。
常用的架空地线有镀锌钢绞线、铝包钢绞线及光纤复合架空地线等,下面就各种架空导、地线型号及含义进行简单介绍。
1 铝绞线主要执行过的标准有GB 1179-74、GB 1179-83、GB 1179-1999与GB 1179-2008。
GB 1179-74、GB 1179-83标准中的表示方法:代号(JL)-铝绞线标称截面标准编号如:JL-400 GB 1179-74GB 1179-1999、GB 1179-2008标准中的表示方法:代号(JL)-铝绞线标称截面-铝绞线结构铝线根数标准编号如:JL-400-37 GB/T 1179-2008型号中表示的意义:JL--铝绞线(公众号:输配电线路 ID:shudianxianlu)J--同心绞合,下面相同的不再重复介绍L--铝(LY9型硬铝线,单线金属的电阻率为28.264nΩ·m,对应于61%IACS),下面相同的不再重复介绍上面两种表示方法中的400表示标称截面为400mm2,37表示铝绞线中铝线单线根数37根。
2 铝合金绞线主要执行过的标准有 GB 9329-88、GB 1179-1999与GB 1179-2008。
GB 9329-88标准中的表示方法:代号-铝合金绞线标称截面标准编号如:LH A J-400 GB 9329-88型号中表示的意义:LH A J--热处理铝镁硅合金绞线LH B J--热处理铝镁硅稀土合金绞线型号中400表示铝合金绞线标称截面为400mm2。
GB 1179-1999与GB 1179-2008标准中的表示方法:代号-铝合金绞线标称截面-铝合金绞线结构中铝合金线根数标准编号如:JLHA2-300-19 GB 1179-2008型号中表示的意义:JLHA1--热处理铝镁硅合金绞线JLHA2--热处理铝镁硅稀土合金绞线(公众号:输配电线路ID:shudianxianlu)LHA1--高强度铝合金线(单线金属的电阻率为32.840nΩ·m,对应于52.5%IACS)LHA2--高强度铝合金线(单线金属的电阻率为32.530nΩ·m,对应于53%IACS)型号中400表示铝合金绞线标称截面为400mm2,19表示铝合金绞线中铝合金线单线根数19根。
输电线路架空地线输配电线路*大飞1、概述架空输电线路一般由基础、杆塔、金具、绝缘子、导线、地线(含OPGW光缆)、接地设施等部分组成(如下图)。
在架空输电线路导线上方,为尽量避免输电线路导线直接遭受雷击而架设的电力线,既为架空地线(简称地线),又称为避雷线。
架空地线除具有防雷作用以外还具有短路电流分流的重要作用。
图架空输电线路的基本组成架空输电线路分布广、地处旷野、纵横交错,延绵数百公里,在雷雨季节容易遭受雷击而引起送电中断,成为电力系统中发生停电事故的主要原因之一。
安装架空地线可以减少雷害事故,提高线路运行的安全性。
架空地线是高压输电线路结构的重要组成部分。
高压、超高压及特高压变电所占地面积广,要求防直击雷的区域大,安装避雷针会有困难,因而有时也采用架空地线保护,架空地线都是架设在被保护的导线上方。
在线路上方出现雷云对地面放电时,雷闪通道容易首先击中架空地线,使雷电流进入大地,以保护导线正常送电。
同时,架空地线还有电磁屏蔽作用,当线路附近雷云对地面放电时,可以降低在导线上引起的雷电感应过电压,减少雷电直接击于导线的机会。
架空地线必须与杆塔接地装置牢固相连,以保证遭受雷击后能将雷电流可靠地导入大地,降低塔顶电位,并且避免雷击点电位突然升高而造成反击,提高耐雷水平。
图雷击地线(雷击杆塔与地线为反击雷)据统计数据显示,生活用电及工农业用电中,电力系统断电跳闸事故主要因素分别为雷击、人为或是自然灾害等,而其中雷电导致跳闸约占总跳闸数的40%~70%,尤其是在多雷、土壤电阻率高、地形复杂的地区雷击故障尤为突出。
相关资料表面,日本50%以上事故的雷击输电线路引起,美国275kV~500kV总长为2700km的输电线路连续三年雷害事故占总事故的比例高达60%。
天气变化是不可控因素,所以只能在人力可控范围内,提高输电系统的安全性及防灾性。
架空地线就是电力系统减灾防灾的一项重要技术措施。
输电线路架空地线运用实践表明,架空地线能有效防止雷电直击输电导线;当雷击输电线路杆塔时,架空地线能起到分流作用,减小杆塔塔顶电位,防止雷电反击;当雷击输电线路附近大地时,架空地线能起到屏蔽作用,降低输电导线上的感应雷过电压。
2 作用2.1 防止雷击导线减少了雷电直击导线的机会,降低了线路绝缘承受的雷电过电压幅值。
当雷击于塔顶或地线上时,塔身电位很高,加在绝缘子串上的电压等于塔身电位与导线电位之差,这个电压一般远比雷电直接击中导线时绝缘子串上的电压低,不会导致闪络放电。
但是,如果接地电阻很大,则塔身电位将会很高,这时就会发生逆闪络,也就是通常说的“反击”。
2.2 雷电流分流作用当雷击塔顶时,架空地线对雷电流有分流的作用,减少流入杆塔的雷电流,使杆塔顶电位降低。
2.3 对导线有耦合作用当雷击塔顶或地线时,由于耦合,导线电位将抬高,所以耦合可使绝缘子串上的电压降低。
因此,为了减少“反击”,在接地电阻很难降低时,可以利用架空地线的分流、耦合性质,在导线下面再增加一条耦合地线。
2.4 对导线有屏蔽作用由于架空地线接地,所以可以起到屏蔽感应雷对导线的作用,降低感应雷过电压。
2.5 具备通信功能常规的架空地线经过适当改装,把光纤放置在以铝包钢线绞制成的具地线与通信双重功能的架空地线-- 光纤复合架空地线(OPGW),它具有避雷、通信等多种功能。
3、防雷原理架设架空地线是高压、超高压及特高压线路防雷的基本措施,架设于输电线路杆塔顶端,其保护原理是:当雷云放电接近地面时,它使地面电场发生畸变,在架空地线顶端,形成局部电场强度集中空间,以影响雷电先导放电的发展方向,引导雷电向架空地线放电,再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地,从而使被保护物体免受雷击。
架空地线的材料一般是镀锌钢绞线、铝包钢绞线和光纤复合架空地线,特殊情况下也用钢芯铝绞线、铜包钢绞线或镁铝合金绞线。
架空地线在杆塔上的位置如下图所示。
图架空地线在杆塔上的位置架空地线使雷云先导放电电场畸变的范围(即高度)是有限的。
当雷电先导刚开始形成时,架空地线不能影响它的发展路径,如下图左图所示,只有当雷电先导通道发展到离地面一定高度H(称为定向高度)时,架空地线才可能影响雷电先导的发展方向,如下图右图所示,使雷电先导通道沿着电场强度最大的方向击向架空地线。
这个雷电定向高度H与架空地线架设高度h有关,根据模拟实验,h≤30 m,H≈20h;h>30 m时,H≈600h。
图架空地线对雷电先导发展的影响4、类型架空地线由于不负担输送电流的功能,所以不要求具有与导线相同的导电率和导线截面,架空地线一般采用镀锌钢绞线。
镀锌钢绞线因为导电性能、防腐性能差,多用于以前的老线路,近年来,国内外架空输电线路采用良导线架空地线的也较多,即用铝合金或铝包钢导线制成的架空地线。
这种地线导电性能较好,可以改善线路输电性能,减轻对邻近通信线的干扰。
由于铝包钢绞线具有高机械性能、高导电性和良好的抗腐蚀性的优点,现在国内多采用铝包钢绞线。
随着电力工业的迅速发展,电力系统现代化管理水平的提高,在电力系统内部需要传递的信息形式和信息容量日益增多。
综合光纤通信的传输容量大、速度快、适于远距离传输、能抗电磁感应和串音干扰等优点,铝包钢线的高机械性能、高导电性和良好的抗腐蚀性,把光纤放置在以铝包钢线绞制成的具地线与通信双重功能的架空地线叫光纤复合架空地线,一般称作OPGW光缆。
OPGW光缆具有防雷、通信等多种功能,由于光纤具有抗电磁干扰、自重轻等特点,它可以安装在输电线路杆塔顶部而不必考虑最佳架挂位置和电磁腐蚀等问题,所以OPGW光缆现在在架空输电线路地线中应用较多。
采用OPGW光缆作为架空地线具有许多优点:①传输信号损耗小,通信质量高,光缆的芯数可以较多;②安全性好,不易被盗割,也不易遭到破坏性枪击;③适应用于多种电压等级的输电线路;④光缆与常规地线同为一体,避免了重复建设和维护的巨大费用。
工程中采用多大的架空地线,不同冰区与不同的导线截面对于的截面是不一样的,除满足规程要求的截面要求外,还需要满足因线路发生故障时,地线上会通过很大的短路电流,使地线温度急剧升高,很可能导致地线损坏,因此,选择的架架空地线还应满足热稳定的要求。
图架空地线5、保护角架空输电线路需要采用架空地线将被保护的导线全部置于它的保护范围内。
此保护范围通常用保护角α来表示,α角是指架空地线与最外侧的导线所处的平面和架空地线垂直于地面的平面之间所构成的夹角(如下图所示)。
保护角越小,架空地线就越可靠的保护线路。
图单地线保护角示意图单架空地线,为介绍保护角,可提高架空地线的悬挂高度,但会增加杆塔重量,导致造价升高。
架空地线就越可靠的保护线路。
一般架空单地线保护角α不大于25°为宜。
图双地线保护角示意图双架空地线的保护范围大于单架空地线,在设计中可以采用地线外移的方法,减少架空地线的保护角,增强地线保护的可靠性。
实际经验证明,只要双架空地线之间的距离不大于架空地线与中间导线高度差的5倍,中间导线便可以可靠保护。
对于采用双架空地线的输电线路,单回路塔330kV及以下线路的保护角α不宜大于15°;单回路塔500kV~750kV及以下线路的保护角α不宜大于10°;对于同塔双回或多回路110kV线路的保护角α不宜大于10°;220kV及以上的线路的保护角α不宜大于0°。
6、架设原则地线架设在导线上方,综合考虑架空地线的保护范围、保护角度及经济型三方面的因素,在满足耐雷水平后架空地线架设需满足下列要求。
3kV~10kV 混凝土杆架空电力线路,在多雷区可架设地线。
35kV 架空电力线路在变电站(所)进出线段宜架设地线,加挂地线长度一般宜为1.0km~ 1.5km 。
66kV 架空电力线路年平均雷暴日数为30d 以上的地区,宜沿全线架设地线。
110kV 输电线路宜沿全线架设地线,在年平均雷暴日数不超过15d 或运行经验证明雷电活动轻微的地区,可不架设地线。
无地线的输电线路,宜在变电站或发电广的进线段架设1km~2km 地线。
220kV~330kV 输电线路应沿全线架设地线,年平均雷暴日数不超过15d 的地区或运行经验证明雷电活动轻微的地区,可架设单地线,山区宜架设双地线。
500kV~750kV 输电线路应沿全线架设双地线。
当采用双地线时,两根地线之间的距离不大于地线与导线间垂直距离的5倍。
750kV及以下架空输电线路一般档距的档距中央,导线与地线在档距中央的距离,在+15℃气温,无风无冰条件时,应不小于S≥0.012L+1式计算的值,式中S为计算档导线与地线在档距中央的距离(m),L为计算档档距(m)。
具体可以参考《架空输电线路档距中央导线与地线之间的距离计算探讨》。
7、节能要求我国110 kV及以上输电线路架空地线主要有普通地线(镀锌钢绞线、铝包钢绞线等)和光纤复合架空地线2种,基于防雷和通信考虑,架空地线大多采取逐基接地方式,由于架空地线与导线间存在电磁感应,架空地线中产生较大的感应电流。
广东电网在对1条双地线都逐基接地500 kV线路架空地线感应电流实测时架空地线感应电流达70 A,电能损耗达2.84 x104 kW "h/a"km,可见,对于电压等级较高的输电线路架空地线电能损耗不容忽视,但传统输配电线损计算只考虑导线电能损耗,其大小基于负荷电流和导线电阻,对架空地线电能损耗未足够重视。
为减小架空地线逐基接地或多点接地引起的电磁感应电流及电能损耗,实现架空地线节能,并综合考虑架空地线防雷、通信性能,一般用带放电间隙绝缘子使之与杆塔相互绝缘,利用间隙(一般放电间隙距离取20mm~30mm,需要融冰时放电间隙距离可取50mm~100mm)引导雷电流入地,这样,可利用架空地线作为载波通道并减少电能感应损耗。
由于架空绝缘地线与杆塔相连接的带放电间隙的绝缘子的间隙的距离不易整定,整定距离过小,雷击时的工频续流不易切断,大负荷电流时的高感应电压可能导致间隙长期击穿放电,对地线金具、OPGW等产生危害;整定距离过大,短路故障时地线绝缘子不易击穿,不能起到很好的分流效果,同时对电力系统的保护装置及通信产生不利的影响。
为降低架空地线逐塔接地引起的由于电磁感应在架空地线回路或架空地线与大地回路产生的电磁感应电流及电能损耗,同时解决采用架空绝缘地线因间隙的距离整定过小或过大产生的危害,电压等级较高的线路宜采用分段绝缘单点接地的方式,接地点可设置在架空地线端部或中部。
线路正常运行时(对应经济电流密度),地线端部因导、地线间电磁耦合,架空地线上产生的电磁感应电压宜限制在1000V及以下,当地线电磁感应电压未超过1000V 时,宜采用单点接地方式;当电磁感应电压超过1000V 时,为降低地线端部感应电压,宜采用地线分段或地线换位、导地线配合换位等方式等措施降低绝缘架空地线单点接地时端部电磁感应电压。