一种多阴雨地区的智能化配电网的防雷保护装置
阅读：833发布：2020-05-12
专利汇可以提供一种多阴雨地区的智能化配电网的防雷保护装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种防雷技术，尤其为一种多阴雨地区的智能化配 电网 的防雷保护装置，包括如下步骤：在配电网柱上 开关 和刀闸两侧装避雷器保护，35kV进线终端杆加线路避雷器保护，配电 变压器 高、低压侧同时装合适的避雷器；加强避雷器的运行维护和试验；在雷电活动频繁地区或易遭 雷击 的线路杆塔加装线路避雷针进行保护，线路杆塔的塔顶用 钢 管 焊接 钢绞线制作简易的杆顶避雷针；改善配电网杆塔和防雷装置的接地，将避雷器等防雷设备的接地引下线采用圆钢或扁钢；在电容 电流 >l0A的电网安装自动 跟踪 补偿消弧装置；提高自动重合闸的投运率，加强中压电网的运行维护，及时排除绝缘 缺陷 ；在配电所、 发电厂 等屋外配电装置旁安装可调式避雷针。(ESM)同样的 发明 创造已同日 申请 发明 专利，下面是一种多阴雨地区的智能化配电网的防雷保护装置专利的具体信息内容。
1.一种多阴雨地区的智能化配电网的防雷保护装置，其特征在于：包括可调式避雷针，包括安装于地面的底座(1)，所述底座(1)上竖直开有滑孔(11)，在滑孔(11)内穿插有沿滑孔(11)上下滑动的杆体(2)，所述杆体(2)的顶端设有针尖(20)，所述滑孔(11)的一侧开设有滑槽(12)，所述滑槽(12)的两侧内壁均设有导向槽(13)，还包括用于固定杆体(2)位置的紧固组件(4)，所述紧固组件(4)包括可滑动嵌设于滑槽(12)内部的滑块(40)，所述滑块(40)的两侧外壁均设有导向块(41)，所述导向块(41)嵌入在导向槽(13)内并与导向槽(13)滑动连接，所述紧固组件(4)还包括螺杆(43)，所述螺杆(43)穿过底座(1)的外壁并延伸至滑槽(12)内部，且所述螺杆(43)与所述底座(1)的外壁螺纹连接，在所述螺杆(43)的靠外的一端同轴连接有旋钮(44)，所述螺杆(43)的另一端通过轴承与所述滑块(40)转动连接，所述滑块(40)靠近所述杆体(2)的一端面为弧形面，且弧度与杆体(2)的弧度相同，在滑块(40)的弧形面上粘贴有橡胶垫(42)，所述底座(1)通过膨胀螺丝固定于地面上，且在地面上与杆体(2)相同的位置预留孔位，孔位的直径与杆体(2)相同。
技术领域
本实用新型涉及一种防雷技术，尤其是一种多阴雨地区的智能化配电网的防雷保护装置。
背景技术
6～10kV配电网无避雷线保护，绝缘水平低，易受直击雷和感应雷的危害。调查发现河南、浙江、广东等地配电网总故障率中雷击跳闸率大于80％，柱上开关、刀闸、避雷器、变压器、套管等设备常遭雷击损坏，甚至有些变电站10kV线路在雷电活动强烈时全部跳闸，极大地影响了供电可靠性和电网安全。
实用新型内容
本实用新型采用的技术方案如下：一种多阴雨地区的智能化配电网的防雷保护保护装置的使用方法，包括如下步骤：
步骤三：改善配电网杆塔和防雷装置的接地，将避雷器等防雷设备的接地引下线采用圆钢或扁钢；
步骤五：提高自动重合闸的投运率，加强中压电网的运行维护，及时排除绝缘缺陷；
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述步骤三中改善配电网杆塔和防雷装置的接地方法中：35kV进线段有架空地线杆塔的接地电阻不大于10Ω，终端杆接地电阻应不大于4 Ω，避雷器和配电变压器的接地电阻应不大于10Ω，避雷器和重要变压器的接地电阻应不大于4Ω。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述步骤四中的自动跟踪补偿消弧装置采用ZXB 系列自动跟踪补偿消弧装置。
一种多阴雨地区的智能化配电网的防雷保护装置，包括可调式避雷针，所述可调式避雷针为上述任一项所述的可调式避雷针，包括安装于地面的底座，所述底座上竖直开有滑孔，在滑孔内穿插有沿滑孔上下滑动的杆体，所述杆体的顶端设有针尖。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述滑孔的一侧开设有滑槽，所述滑槽的两侧内壁均设有导向槽，还包括用于固定杆体位置的紧固组件，所述紧固组件包括可滑动嵌设于滑槽内部的滑块，所述滑块的两侧外壁均设有导向块，所述导向块嵌入在导向槽内并与导向槽滑动连接，所述紧固组件还包括螺杆，所述螺杆穿过底座的外壁并延伸至滑槽内部，且所述螺杆与所述底座的外壁螺纹连接，在所述螺杆的靠外的一端同轴连接有旋钮，所述螺杆的另一端通过轴承与所述滑块转动连接。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述底座通过膨胀螺丝固定于地面上，且在地面上与杆体相同的位置预留孔位，孔位的直径与杆体相同。
本实用新型通过防雷方法的制定，线路备用时可防沿线侵入的雷电波开路反射击坏开关设备，正常运行时可限制沿线侵入变电站的雷电波，防止正变换、逆变换过电压损坏配变，有效降低线路建弧率，提高供电可靠性，彻底解决其频遭雷害的问题,还有效防止了弧光接地过电压和铁磁谐振过电压，并且通过设计了配套的可调式避雷针，根据实际被保护物的高度对独立避雷针的高度进行实时调节，通过实际数据计算，使避雷针的高度与被保护物处于最佳高度差，使雷击的幅值可衰减到原来的20％左右，一般不会引起事故。
图2为本实用新型优选实施例中可调式避雷针另一状态的整体结构示意图；
图4为本实用新型优选实施例中伸缩标记组件的结构示意图；
图5为本实用新型优选实施例中底座和紧固组件的结构示意图；
图6为本实用新型优选实施例中底座和紧固组件的爆炸图。
图7为本实用新型优选实施例中避雷针与被保护物高度分析图。
附图标号说明：
底座1、装配孔10、滑孔11、滑槽12、导向槽13、杆体2、针尖20、伸缩标记组件3、方管30、套环31、紧固组件4、滑块40、导向块41、橡胶垫42、螺杆43、旋钮44。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
基于多阴雨地区的特征，雷云较低部分和先导中的电荷在地面上，并在与地面相连的导电物体上感应出相反的极性的电荷，这里说的是与地相连不仅指直接接地的导线(即架空地线)和杆塔，也包括通过变压器中性点与地联系在一起的相线，后者在静电场缓慢的过程中能保持其地电位。
雷云在输电线路附近地区放电时，静电场迅速消失，导线上的束缚电荷被释放。现在导线任一单位长度上的电压等于电荷除以单位长度的电容，这一静止电压可以用两个向导。线不同方向传播、幅值只有原幅值一半的行波来代表。在电场迅速消失的瞬间，这两个波互相叠加，大小相等方向相反的电流互相抵消。实际上，电场的迅速消失不可能是瞬时完成的，所以生成波是在每一时间基元段产生的元波之和，因为元波是连续开始其运动的，所以合成的波前变长了，并与电场迅速消失的时间成正比，波幅值则相应减小。
三相的感应过电压相等，通常是正极性，它们的波前一般为10us，波幅与雷电流的大小、雷击点的距离、导线的高度、有无屏蔽线有关。因为这种过电压很少超过200kV，在35kV或运行电压更高的输电线路上，由静电感应导致闪络是不大可能的。
但是，由主放电产生的电磁感应是应该注意的。因为由此产生的电流大体上与各导线相垂直，考虑电磁感应之后得到的感应电压比只考虑静电效应得到的可能要高得多，在某些情况下，过电压可能足以使较高电压范围的输电线路的绝缘发生闪络。实际上这种情况是不常见的，可能是由于那些靠线路很近的足以产生如此高的感应过电压的雷闪多半会落到输电线路上。
可采用下式来估算同时考虑静电感应与电磁感应过电压值
上式说明，雷击输电线路附近的地面时，输电线上的感应过电压与雷电流的幅值I、导线的高度h成正比，与雷击点的距离s成反比。
当输电线路敷设架空地线时，由于避雷线的屏蔽作用，将使输电线路过电压降低，可由下式估计：
U＇＝U(1-K)
雷击杆塔顶部时，若无避雷线，感应过电压值由下式估算：
U″＝ah
若有避雷线，则
U″＝(1-K)ah
本实用新型优选实施例提供了一种多阴雨地区的智能化配电网的防雷保护方法，包括如下步骤：
步骤一：在配电网柱上开关和刀闸两侧装避雷器保护，35kV进线终端杆加线路避雷器保护，线路备用时可防沿线侵入的雷电波开路反射击坏开关设备，正常运行时可限制沿线侵入变电站的雷电波，配电变压器高、低压侧同时装合适的避雷器进行保护，防止正变换、逆变换过电压损坏配变。
步骤三：改善配电网杆塔和防雷装置的接地。35kV进线段有架空地线杆塔的接地电阻不大于10Ω，终端杆接地电阻应不大于4Ω，避雷器和配电变压器的接地电阻应不大于10Ω，避雷器和重要变压器的接地电阻应不大于4Ω，将避雷器等防雷设备的接地引下线采用圆钢或扁钢，应防止连接处锈蚀和地下部分锈蚀开路。
步骤四：在电容电流>l0A的电网安装自动跟踪补偿消弧装置，本实施例中自动跟踪补偿消弧装置采用ZXB系列自动跟踪补偿消弧装置，可有效降低线路建弧率，提高供电可靠性。雷电过电压虽幅值很高，但作用时间很短，绝缘子的热破坏多由雷电流过后的工频续流即电网的电容电流引起。而某些型号的自动跟踪补偿消弧装置能把补偿后的残流控制在5A以下，为雷电流过后的可靠熄弧创造条件；彻底解决其频遭雷害的问题,还有效防止了弧光接地过电压和铁磁谐振过电压。
步骤五：提高自动重合闸的投运率，加强中压电网的运行维护，及时排除绝缘缺陷；提高电网耐雷水平，以减少雷击跳闸率，保证电网安全。
步骤六：在配电所、发电厂等屋外配电装置旁安装可调式避雷针。
经过此工艺，氧化合金避雷器的荷电率从50可提高到85，电性能、耐热性能、机械性能全面提高。
发电厂、配电所的屋外配电装置，较高建(构)筑物以及易燃易爆对象，都应加直击雷保护。考虑到避雷针与被保护物之间应有一定距离，以免雷击避雷针时造成反击。
如图7所示，在雷击避雷针时，避雷针上离被保护物最近的A点的电位为
避雷针的电感取为1.3h(uH)(h是A点高度，单位m)，于是
u
A＝150R
ch+75h(kV)
上式右侧前一项存在时间较长(波尾)，后一项存在时间较短(波头)。对前项，空气的耐压约为500kV/m；对后者空气的耐压约为750kV/m。于是可求出不发生反击的空气距离S
k为
独立避雷针的接地装置与被保护物的接地装置之间在土中也应保持一定距离S
d，以免击穿，S
d应为 S
d≥0.3R
ch(m)
在一般情况下，S不应小于5m，S
d不应小于3m。有时由于布置上的困难，S
d无法保证，此时可将两个接地装置相连。但为避免设备反击，该连接点到35kV及以下设备的接地线入地点，沿接地体的地中距离应大于15m。因冲击波沿地中埋线流动15m后，在时，幅值可衰减到原来的20％左右，一般不会引起事故。
由于要满足上述调节，本实用新型人具体这么设计上述步骤六中的可调式避雷针，一种多阴雨地区的智能化配电网的防雷保护装置，如图1-6所示，包括可调式避雷针，包括安装于地面的底座1，底座1上竖直开有滑孔11，在滑孔11内穿插有沿滑孔11上下滑动的杆体 2，底座1通过膨胀螺丝固定于地面上，且在地面上与杆体2相同的位置预留孔位，孔位的直径与杆体2相同，杆体2的顶端设有针尖20，通过将杆体2在滑孔11中上下滑动，根据实际被保护物的高度对独立避雷针的高度进行实时调节。
滑孔11的一侧开设有滑槽12，滑槽12的两侧内壁均设有导向槽13，还包括用于固定杆体2位置的紧固组件4，紧固组件4包括可滑动嵌设于滑槽12内部的滑块40，滑块40的两侧外壁均设有导向块41，导向块41嵌入在导向槽13内并与导向槽13滑动连接，紧固组件4还包括螺杆43，螺杆43穿过底座1的外壁并延伸至滑槽12内部，且螺杆43与底座1 的外壁螺纹连接，在螺杆43的靠外的一端同轴连接有旋钮44，螺杆43的另一端通过轴承与滑块40转动连接，滑块40靠近杆体2的一端面为弧形面，且弧度与杆体2的弧度相同，在滑块40的弧形面上粘贴有橡胶垫42，调节好杆体2的高度后，可手动旋动旋钮44，在螺杆 43的螺纹配合作用下带动滑块40沿着滑槽12向内滑动，通过其弧形面上的橡胶垫42将杆体2抵紧来保持杆体2的位置固定。
进一步地，为了保证精准的判断S
k的数值，本实用新型人采用如下设计，还包括伸缩标记组件3，伸缩标记组件3包括套环31和若干依次滑动套接的方管30，套环31套设于杆体 2上并可上下滑动，在杆体2的圆周外壁上刻印上距离刻度线，再将各个方管30拉出伸长到被保护物的顶部，即可水平测量出被保护物相对于杆体2的高度。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
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