电缆感应雷过电压当雷击于线路附近的大地,以及直接击于避雷线或杆塔时,在线路的 工作导线上就会产生感应过电压。
其幅值可达 300 ~ 400kV,足以使 60 ~80 cm 的气隙放电,因此对低压线路是非常危险的。
其物理过程如图 24 - 8 所示。
在雷云放电的起始阶段,由于先导通道 中充满与雷云同极性的电荷,则先导通道对导线产生静电感应。
因电场 强度的切向分量 Ex 的作用,将与雷云异号的正电荷从导线的两端吸引到 靠近先导通道的一段导线上成为束缚电荷,越靠近先导通道,则导线上的 电荷密度也就越大。
因为先导通道发展的速度不快,导线上电荷集中过程也很缓慢,导线 上的电流很小,正电荷的电场在导线高度上被先导通道上的负电荷电场 所抵消。
主放电开始时,先导通道上的负电荷由下向上被迅速中和,先导通道 的电场消失,电场强度 Ex 迅速降低,使导线上的正电荷得以释放,并沿导 线向两侧流动,形成脉冲电流,引起过电压。
由于主放电速度非常大,所 以导线中的电流也很大,感应电压可达很大的数值。
为了防止和限制大气过电压以保护输电线路和电气设备,一般采用 避雷针,沿线路装设避雷线和在变电所、发电厂附近装设避雷器。
4 . 避雷器的工作原理和特性参数(1)工作原理 避雷器实质上是一种放电器,并联在被保护的设备附 近。
上端接于高压线,下端接地。
避雷器平时处于绝缘状态。
当出现的 大气过电压超过避雷器的放电电压时,避雷器就对地放电,将入侵波导入 大地,以不致于危害被保护的设备绝缘。
当过电压消失后,避雷器必须迅 速恢复绝缘状态,以保证系统继续正常运行。
避雷器的类型主要有保护 间隙、管型避雷器、阀型避雷器和氧化锌避雷器等。
避雷器的保护性能直 接决定着被保护设备的绝缘水平。
换言之,电力电缆等设备的绝缘水平 是根据避雷器的保护性能选取的。
绝缘水平即电缆等设备能够承受各种 电压的能力和数值。
以阀型避雷器为例,如图 24 - 9 所示,阀型避雷器的基本元件为火花 间隙和非线性电阻。
间隙元件由多个统一规格的单个放电间隙串联而 成。
每个间隙主要由两个黄铜电极组成,在电极间有云母片将其隔绝。
非线性电阻元件是由多个非线性阀片电阻盘串联而成。
阀片电阻盘是由 半导体材料碳化硅粉末压制而成的圆片。
这种材料的电压和电流的关系 是非线性的。
电阻值与流过的电流有关,电流越大,电阻越小;反之,电流 越小,电阻越大。
阀片与间隙也串联,在系统正常工作时,间隙将阀片电 阻与工作母线隔开,以免由工作电压在阀片电阻中产生的电流使阀片烧 坏。
当系统中出现过电压且幅值超过间隙的放电电压时,间隙先击穿,冲击电流通过阀片流入大地。
由于阀片的非线性特性,其电阻在流过大的 冲击电流时变得很小,故在阀片上产生的压降,即残压较少,限制了作用 于设备上的过电压值,使其低于被保护设备的冲击耐压值,因为设备得到 保护,当过电压消失后间隙中由工作电压产生的工频续流仍将继续流过 避雷器,此续流由于变阀片电阻的限制较冲击电流要小得多,故阀片电阻 急剧上升,从而进一步限制了工频续流的数值,使间隙能在工频续流 次经过低值时将电弧熄灭,线路又恢复正常运行。
1— 间隙 2— 阀片电阻 3—架空线 4— 电缆(2)避雷器的特性参数①额定电压 是指避雷器的两端允许施加的很高工频电压有效值。
即相当于相电压。
系统的额定电压一般指线电压。
②冲击放电电压 当过电压达到或超过此值时,避雷器就要放电,即 避雷器的对地放电电压。
其值必须低于被保护设备的绝缘水平,并留有 一定的裕度,这样才能对设备进行保护。
但是亦不能太低,以免避雷器动 作频繁,使避雷器损坏和系统不稳定。
③冲击残压 当避雷器在大气过电压作用下放电时,雷电流在避雷 器两端产生的电压降。
残压和电缆绝缘的相电压是并联电压,所以残压 也应低于被保护设备的绝缘水平。
电缆的基本绝缘水平 BLL[Base Insulale le,el]就是按照冲击放电电压 和线压进行选取的。
④灭弧电压 一般为过电压经过以后,电弧熄灭时的电压。
须保证 可靠熄灭工频续流电弧的条件下,允许加在避雷器上的很高工频电压。
灭弧电压应大于避雷器工作母线上可能出现的很高工频电压,否则避雷 器可能因为不能灭弧而爆炸。
这个电压为工频过电压,即在单相故障接 地时引起的健全相上的电压升高。
对 110kV 及以上的中性点直接接地系 统,灭弧电压取系统很大工作线电压的 80% ;对 35kV 及以下的中性点不 接地系统和经消弧圈接地的系统,则分别取系统很大工作线电压的 110%和 100% 。
⑤保护比 以 K 记。
指避雷器的冲击放电电压或冲击残压较高者与 灭弧电压之比。
K = Upf(
Uoff Upc )或 UP = KUofK 越小,则 Upf,Upc较小,较安全,或 Uof较高,可在工频过电压较高时 切断工频续流,则避雷器保护性能越好。
可根据现场使用环境不同,定制符合客户使用环境的电缆 |
PUR聚氨酯电缆 | 补偿导线 | 铁路机车电缆 | 柔性伺服电缆 | 抗拉耐磨电缆 | 电梯随行电缆 |
交联电缆 | 阻水电缆 | 机车电缆 | 电力电缆 | 耐火电缆 | 起重机电缆 |
矿用电缆 | 柔性电缆 | 行车扁电缆 | 组合电缆 | 耐寒电缆 | 氟裁线机塑料电缆 |
耐磨电缆 | 防水电缆 | 耐油防腐电缆 | 低温电缆 | 纯铜绞线 | 耐高温电缆 |
高温电缆 | 防火电缆 | 弹簧电缆 | 卷筒电缆 | 螺旋电缆 | 编码器电缆 |
变频电缆 | 电缆价格 | 拖链电缆 | 电梯电缆 | 硅橡胶电缆 | 铜包铝电缆 |
屏蔽电缆 | 丁晴电缆 | 特种电缆 | 电缆厂家 | 变频器电缆 | 伴热带电缆 |
船用电缆 | 丁腈电缆 | 控制电缆 | 光伏电缆 | 本安防爆电缆 | 阻燃电缆 |
铠装电缆 | 扁型电缆 | 拖令电缆 | 扁形电缆 | 扁平电缆 | 电机引接线 |
电伴热带 | 扁电缆 | 扁平电缆 | 弱电电缆 | 计算机电缆 | 充电桩电缆 |
通讯电缆 | 补偿电缆 | 信号电缆 | 风能电缆 | 防鼠防蚁电缆 | 机器人电缆 |
航空航天电缆 | 螺旋弹簧电缆 | 硅橡胶扁电缆 | 耐火电缆 | 屏蔽信号电缆 | 低烟无卤电缆 |