電纜感應雷過電壓當雷擊於線路附(fù)近的大地(dì),以及直接擊於避雷線或(huò)杆塔時,在(zài)線路的 工作導線上就會產生感應過電壓(yā)。
其幅值可達(dá) 300 ~ 400kV,足以使 60 ~80 cm 的氣隙放電,因此對低壓線路是非常危險的。
其物理過程(chéng)如(rú)圖 24 - 8 所示。
在雷雲放電的起始(shǐ)階段,由於先導通道 中充滿與雷雲同(tóng)極性的電荷,則(zé)先導通道對導線產生靜電感應。
因電場 強度的切向分量 Ex 的作用,將與雷雲異號的正電荷從導線的(de)兩端(duān)吸(xī)引到 靠近先導通道的一段導線上成為束縛電荷,越靠近先導(dǎo)通道,則導線上的 電(diàn)荷密度也就越大。
因為先導通道發展的(de)速度不快(kuài),導線上電荷集中過程也很緩慢,導線 上的電流很小(xiǎo),正電荷的電場在導線高度上被先(xiān)導通(tōng)道上(shàng)的(de)負電荷(hé)電(diàn)場 所(suǒ)抵消。
主放電開始時,先導通道上的負電荷由下向上被迅速中和,先導(dǎo)通道 的電場消失,電場強度 Ex 迅速降低,使導線上的正電荷得以釋(shì)放,並沿導 線向兩側流動(dòng),形成脈衝電流,引(yǐn)起過電壓。
由於主放(fàng)電速度非(fēi)常大,所 以導線中的電流(liú)也很大,感應電壓可達很大的數值。
為了防止和限(xiàn)製大氣過電壓以(yǐ)保護輸電線(xiàn)路和電氣設備,一般采用 避雷(léi)針,沿線路裝設避雷線(xiàn)和(hé)在變電所、發電廠附近(jìn)裝設避雷器。
4 . 避雷器的工作原理和特性參數(shù)(1)工(gōng)作原理 避雷器實質上是一種放(fàng)電器,並聯在被保護的設備附 近。
上端接於高壓線,下端接地。
避雷器平時處於絕緣狀態。
當出(chū)現的 大氣過電壓超(chāo)過避雷器的放電電壓時,避雷器就對地放(fàng)電,將入侵波導入 大地,以不致於危害被保護的設備(bèi)絕緣。
當過電壓消失後,避雷器必須迅 速恢複絕緣狀(zhuàng)態,以保證係統繼續正常運行。
避雷(léi)器的類型主要有保護 間隙、管型(xíng)避雷器、閥型(xíng)避雷器和(hé)氧化鋅避雷器等。
避雷器的保護性能直 接決定著被保護設備的絕緣水平。
換言之,電(diàn)力電纜等設備的絕(jué)緣水平 是(shì)根據避雷器的保護性能選取的。
絕緣水平(píng)即電纜等設備能夠承受各種 電(diàn)壓的能力和數值。
以閥型避雷器為例,如圖 24 - 9 所示,閥型避雷器的基本元(yuán)件(jiàn)為火花 間隙和非線性電阻。
間隙元件由多個(gè)統一(yī)規格的單個放(fàng)電間隙串聯而 成。
每個(gè)間隙主要由兩個黃銅電極組(zǔ)成,在電極間有雲母片將其隔絕。
非線性電阻元件是由多個非線性閥(fá)片電阻盤串聯而成。
閥片電(diàn)阻盤是由(yóu) 半導體材料碳化矽粉末壓製而成的圓片。
這種材料的電壓和電流的關係 是(shì)非線性的。
電阻值(zhí)與流過的(de)電(diàn)流有關,電流越(yuè)大,電阻越小(xiǎo);反之,電流 越小(xiǎo),電阻越(yuè)大(dà)。
閥片與間隙也串聯(lián),在係統正常工作時,間隙(xì)將閥片電 阻與工作母線隔開,以免由工作電壓在閥片(piàn)電阻中產生的電流使閥片燒 壞。
當係(xì)統(tǒng)中出現過電壓且幅值超(chāo)過間隙的放電電(diàn)壓時,間隙先擊穿,衝擊電流通(tōng)過閥片流入大地。
由於閥片的非線性特性,其電阻在流(liú)過大的 衝擊電流(liú)時變得很小,故在閥片上產生的(de)壓降,即殘(cán)壓較少,限製了作用 於設備上的過(guò)電壓值,使其低於被保(bǎo)護設備的衝擊耐壓值,因為設備得到 保護,當過電壓消失後間隙中由工作電壓產生的工頻續流仍將(jiāng)繼續流過 避雷器,此(cǐ)續流由於變閥片電阻的限製較衝擊電流要小得多,故閥片電阻 急劇上升,從(cóng)而進(jìn)一步限製了工頻續流的數值,使間隙能在工頻續(xù)流 次經過低值時將電弧熄滅,線路又(yòu)恢複正常運行。
1— 間隙 2— 閥片電阻 3—架空線 4— 電纜(2)避雷(léi)器的(de)特性(xìng)參數①額定電壓 是指避雷器(qì)的兩端允許施加的很高工頻電壓有效(xiào)值。
即相當於相電壓。
係統的額定電(diàn)壓一般指線電壓。
②衝擊(jī)放電電壓 當過電壓達到或超過此值時,避雷器就要放電(diàn),即 避雷(léi)器的(de)對地(dì)放電(diàn)電壓。
其值必須低於被保護設備的絕緣水平,並留有 一定的裕度,這(zhè)樣才能對(duì)設備進行保護。
但是(shì)亦不能太低(dī),以免避雷器動 作頻繁,使避雷器損壞和係統不穩定。
③衝擊殘壓 當避雷器在大氣過電壓作用下放電(diàn)時(shí),雷電流在避(bì)雷 器兩端(duān)產生的(de)電壓降。
殘壓和(hé)電纜絕緣的相電壓是(shì)並聯電壓,所以殘壓 也應(yīng)低於被保護設備的絕緣水(shuǐ)平。
電纜的基本絕(jué)緣水平 BLL[Base Insulale le,el]就是按照衝擊放電電壓 和線壓進行選取的。
④滅弧電壓(yā) 一般為過電壓經過以後(hòu),電弧熄滅時的電壓。
須保證 可靠(kào)熄(xī)滅(miè)工頻續流電弧的條件下,允許加在避(bì)雷器上(shàng)的很高工頻電壓。
滅弧電壓應(yīng)大於避雷器工作母線上可能出現的很高(gāo)工頻(pín)電壓,否則避雷 器可能因為不能滅(miè)弧而爆炸。
這個電壓(yā)為工頻(pín)過電壓,即在單相故障接 地時引起的(de)健全相上的電(diàn)壓升高。
對 110kV 及以(yǐ)上的中性點(diǎn)直接接地係 統,滅弧電壓取係統很大工作線電壓的 80% ;對 35kV 及(jí)以下的中性點不 接(jiē)地係統和經消弧圈接地的係統,則分(fèn)別取係統很(hěn)大工作線電(diàn)壓的 110%和 100% 。
⑤保(bǎo)護(hù)比 以 K 記。
指避雷器的衝擊放電電壓或衝擊殘壓較(jiào)高者與 滅弧電壓之比。
K = Upf(
Uoff Upc )或 UP = KUofK 越小,則 Upf,Upc較小,較安全,或 Uof較高,可在工頻過電壓較(jiào)高時(shí) 切斷工頻續流,則(zé)避雷器保護性能越好。
可根據現場(chǎng)使用環境不同,定製符合客戶使用環境的(de)電纜 |
PUR聚氨酯電纜 | 補償導線 | 鐵路機車電纜 | 柔性伺服電纜(lǎn) | 抗拉耐磨電纜 | 電梯隨(suí)行電纜 |
交聯電纜 | 阻水電纜 | 機車電纜 | 電力電纜 | 耐火電纜 | 起重機電纜 |
礦(kuàng)用(yòng)電纜 | 柔性電纜 | 行車扁電纜 | 組合電纜 | 耐(nài)寒電纜 | 氟裁線機塑料電纜 |
耐磨電纜 | 防水電纜 | 耐(nài)油(yóu)防腐電纜 | 低溫電纜 | 純銅絞線 | 耐高溫電纜 |
高溫電纜 | 防火電(diàn)纜 | 彈簧電纜 | 卷筒電纜 | 螺旋電纜 | 編碼器電纜 |
變頻(pín)電纜 | 電纜價(jià)格 | 拖鏈電纜 | 電梯電纜 | 矽橡膠電纜 | 銅包鋁電纜 |
屏蔽電纜 | 丁晴(qíng)電纜 | 特種電纜 | 電纜廠家 | 變(biàn)頻器電纜 | 伴熱帶電纜 |
船(chuán)用電纜 | 丁(dīng)腈電纜 | 控製電纜 | 光伏電纜 | 本安防爆電纜 | 阻燃電纜 |
鎧裝電纜 | 扁型電纜 | 拖令電纜 | 扁形電纜 | 扁平電纜 | 電機引接線 |
電伴熱帶(dài) | 扁電(diàn)纜 | 扁平電(diàn)纜 | 弱電電纜 | 計算(suàn)機電纜 | 充電樁電纜 |
通訊電纜(lǎn) | 補償(cháng)電纜 | 信號電纜 | 風能電纜 | 防鼠防蟻電纜 | 機器(qì)人電(diàn)纜 |
航空(kōng)航天電纜 | 螺旋彈簧電纜 | 矽橡膠扁電纜 | 耐火電纜(lǎn) | 屏(píng)蔽信號電纜 | 低煙無鹵電纜 |