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雷击对架空线路,特别是35kV及以下的配电线路,会对其造成严重的伤害。这些线路是变电站和重要负荷的联络纽带,以及电气化轨道交通的骨干网络,雷击故障会造成巨大的经济损失和极其负面的社会效应。由于这些线路自身的绝缘水平低下,线路防雷是长期存在的难点。
现有的线路防雷技术主要包括加强绝缘确保雷击不闪络的“堵塞型”和用雷击跳闸率的增高来换取雷击故障率降低的“疏导型”两种技术路线。本文研究新的防雷装置,在防雷间隙的基础上加装爆轰气流灭弧装置,利用间隙装置对雷击过电压波进行疏导,利用爆轰气流灭弧装置对工频续流进行堵截,使雷击线路不跳闸,降低或完全消除雷击事故对架空线路的损害,提高供电可靠性。
本文对爆轰气流灭弧的机理进行了理论分析,对装置的点火、爆轰气流的相关参数、电弧熄灭的机理均建立了数学分析模型,并在理论的指导下进行了真实的实验研究。在反复的对比实验下,确定了爆轰装置的电火头参数,爆轰产气药剂的配方和装药量,为装置的深入研究打下实验基础。本文还将实验结果代入先前建立的数学模型,分析了装药量与灭弧时间的关系,并用灭弧实验验证了该理论大体正确。
本装置在广西合浦县的雷击高发线路进行了试运行。经检验,装置安全有效,做到了雷击输电设备不损坏、不跳闸,并将线路的雷击跳闸率较原来降低了97%,可以推广使用。