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將避雷針技術(shù)運用到電線桿上解決防雷電難題論文
摘要：分析將避雷針技術(shù)運用到6KV電線桿上，提出有效解決架空線路防雷電難題，并找出解決方案，為其它煤礦解決變電所架空線路敷設(shè)受云層放電和直擊雷影響事例提供參考。
關(guān)健詞：雷電接閃器接地裝置連接避雷針
0引言
新集一礦西風井是礦井西部采區(qū)的風井，裝有2臺1600KW抽風機，電源來自35KV變電所635#、646#柜，采用LGJ-2402架空線路敷設(shè)，全程共有48個基砼桿(塔)，(其中646#線路有鐵塔2座)線路全長約2500m，屬礦井一類供電負荷。由于該架空線路途經(jīng)空曠地帶，全程無避雷線保護，夏季易遭受云層放電和直擊雷影響，引發(fā)惡性停電事故。據(jù)統(tǒng)計，2006-2007年635#、646#線路因雷電引起跳電事故共計9起，影響時間長達74余小時。從事故統(tǒng)計分析，雷電成為西風井6KV供電線路的最大威脅，給礦井安全生產(chǎn)造成重大損失，屬重大供電安全隱患。
1防雷電思路
通過對西風井635＃和646＃架空線路現(xiàn)場勘察后，決定在空曠處線路的砼桿上逐桿安裝避雷針，將直接雷引入大地：同時在線路上安裝一定數(shù)量避雷器，達成防止感應雷的目的，從而提高整條線路的防雷水平。
2防雷電原理
自行設(shè)計、加工的避雷針，采用鋼結(jié)構(gòu)金屬構(gòu)件，由支撐固定架、雷電接閃器、地線等部分組成，在線路每個桿塔的桿頂帽側(cè)面上加設(shè)自制避雷針并配套安裝避雷器，通過接地線與金屬接地極構(gòu)成閉合回路，將云層放電和直擊雷引入地下，對地放電，避免雷電對線路桿塔造成的沖擊破壞。
該避雷針全長1.50米，分為接閃器、支撐固定部分、引下線、接地裝置。
接閃器在避雷針的頂部長為350mm的圓錐體，為保證接閃器對雷電有良好的接閃性能，在其表面鍍銅；支撐固定部分為50*5的角鐵焊接，共分兩層，底部用長200mm的角鐵固定在桿頂帽底部螺栓縫合部，二臺用長300mm的角鐵固定在桿頂帽的針瓷底部螺栓上；引下線用用LJ－502的鋁鉸線，兩端用鋁502線鼻子分別與避雷器的固定部分和接地裝置連接；接地裝置用2寸的鍍鋅管加工而成，長約1.5米，為確保其接地電阻值小于10Ω，根據(jù)土壤的電阻率，有時采用2根接地極并聯(lián)以降低接地電阻；避雷針安裝后距6KV線路最近導線距離均在300mm以上.滿足放電間隙的要求；635#和646#線路桿體距地面高約15米，橫擔距桿頂900mm，桿頂帽高300mm，桿頂帽二臺高200mm，針瓷高240mm；針瓷底部到橫擔針瓷頂部垂直高度=900mm-200mm-240mm=460mm；635#和646#線路的橫擔長1.5米，避雷針安裝后，其在14.1米高度對橫擔的最遠端邊相線路絕緣子半徑＝300(避雷針到桿體的距離)+700(橫擔的最遠端邊相絕緣子距桿體距離)=950MM。
避雷針的有效高度:h＝15米（線路桿體高）+1.5米（避雷針高度）-0.2米（桿頂帽二臺的高）=16.3米
被保護橫擔高度:hx＝15米（線路桿體高）-0.9米（橫擔距桿頂）=14.1米
避雷針在14.1米高度對橫擔的有效保護半徑:rx＝（h－h(huán)x）P＝（16.3-14.1）×1=2.2米
滿足安裝后保護最邊相距桿體950ｍｍ處絕緣子的要求。
3防雷電效果
西風井635＃、646＃線路在安裝避雷針后，接地極對地絕緣電阻最小為0.6Ω，最大為3.7Ω，遠遠低于電力行業(yè)架空線路桿塔接地極不大于10Ω的規(guī)定。在雷電引起的過電壓、大電流的沖擊下，通過避雷針接地回路可有效對地放電，極大地提高了線路的耐雷水平。08年，經(jīng)受住了4月8日、4月19日、5月27日、6月7日、6月20日、7月15日、7月22日、7月23日、7月27日、7月31日、8月2日、8月4日共12天強雷雨雷電對流天氣的檢驗，未發(fā)生一起雷雨雷電強對流天氣引起線路再次跳電的事故，確保了礦井的安全生產(chǎn)。
4防雷電技術(shù)綜述
新集一礦西風井6KV架空線路防雷電避雷針技術(shù)的運用，有效解決了架空線路防雷電難題，實際使用效果良好。
該自制避雷針具有以下特點：①結(jié)構(gòu)簡單：自制避雷針取材廣泛、加工工序簡單，使用元鋼、等邊角鋼、普通焊接鋼管經(jīng)過簡單切割、焊接即可進行加工制作。②價格經(jīng)濟：635#、646#線路如全程使用1×7-7.8避雷線，僅避雷線成本一次性投入近7000元，且安裝難度、投入人力較大，費用高。避雷針加工成品材料費用僅50余元，全線安裝避雷針，費用投入不足2400元，價格便宜，經(jīng)濟實用。③重量輕、易安裝：自制避雷針重量僅為11千克，加工成品只需兩顆M12螺栓直接固定在桿頂，即完成安裝過程。④推廣性強：自制避雷針使用安全、可靠、成本低、安裝方便，避雷效果良好，可在水泥砼桿架空線路上安裝使用，極具推廣價值。
參考資料：
[1]繼電保護事故處理技術(shù)與實例/李鵬博等編著-北京：中國電力出版社.2002.
[2]電力系統(tǒng)主設(shè)備繼電保護試驗/李玉海等編著-北京：中國電力出版社.2005.
[3]工礦企業(yè)供電/張學成主編－徐州：中國礦業(yè)大學出版社.2005.1.
[4]工礦企業(yè)供電設(shè)計指導書/張學成主編－徐州：中國礦業(yè)大學出版社.1998.7.
[5]煤礦電工手冊 第二分冊：礦井供電/顧永輝等編－北京：煤炭工業(yè)出版社.1996.
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