【同塔雙回路的防雷設(shè)計(jì)和計(jì)算8300字】

同塔雙回路的防雷設(shè)計(jì)和計(jì)算1前言 61.1研究背景 61.2研究意義 61.3本次論文主要工作 72地理環(huán)境和導(dǎo)線分析 72.1該地區(qū)線路雷電情況 72.2線路工程背景 83高壓架空輸電線路進(jìn)線防雷保護(hù) 104高壓架空輸電線路的防雷與接地 104.1接地系統(tǒng)發(fā)生故障分析 104.2同塔雙回路的防雷設(shè)計(jì) 114.3防雷措施 114.4接地設(shè)計(jì) 124.5耐雷水平和跳閘率 134.6OPGW抗雷擊設(shè)計(jì) 144.7導(dǎo)線絕緣子串防雷設(shè)計(jì) 154.8空氣間隙防雷設(shè)計(jì) 155總結(jié) 176結(jié)語(yǔ) 18參考文獻(xiàn) 19

1前言1.1研究背景雷暴在自然界中經(jīng)常發(fā)生，并伴有閃電現(xiàn)象。雷雨造成各種事故，造成各種危害，比如，大范圍出現(xiàn)火災(zāi)，會(huì)發(fā)生爆炸的情況。閃電的出現(xiàn)也會(huì)產(chǎn)生很大的破壞性，閃電產(chǎn)生的電壓以及電流都會(huì)影響到整個(gè)高壓輸電線路的穩(wěn)定，此外，閃電高溫也很容易造成火災(zāi)的出現(xiàn)，所以，如何防雷，這是接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員必須要考慮的問題，接地是防雷技術(shù)的重要組成部分，必須要設(shè)計(jì)的科學(xué)合理。反之，就不可以針對(duì)防雷保護(hù)。如果高壓架空輸電線路受到雷電的攻擊，就會(huì)造成線路損壞，就會(huì)大面積的停電，使得人們的生活受到影響，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)的嚴(yán)重受損。本文主要以500kV柳東～桂林線路為背景，對(duì)該工程進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)防雷措施，接地措施，研究高壓架空輸電線路耐雷水平和跳閘率。1.2研究意義接地對(duì)于避雷來講，發(fā)揮出來的作用是非常重大的，不管任何形式的雷電，都是要通過接地的方式，才能夠最終實(shí)現(xiàn)防雷的管理和防雷的布局的?；谶@樣的一個(gè)現(xiàn)實(shí)原因，在接地裝置配備的時(shí)候，如果不能夠很好的實(shí)現(xiàn)合理精準(zhǔn)的接地裝置的配置，最終的防雷效果肯定是得不到有效的保證的。從避雷器這樣的一種設(shè)備的使用角度上來講，使閃光器與地之間的電氣連接良好的裝置稱為接地裝置。接地裝置在整個(gè)過程中，他發(fā)揮出來的主要的作用是最大程度的將雷電中的負(fù)荷傳輸至地面，然后實(shí)現(xiàn)其內(nèi)部的能量的釋放，以中和地面上的不均勻電荷。如果在實(shí)際接地的過程中，其承受的阻力相對(duì)是較大的值，在整個(gè)高壓輸電線路接地的過程中，如果發(fā)生故障，或者是受到了其他的諸多的電流較大的外部電路的干擾和影響的時(shí)候，最終是會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電路中得電位是處于不平衡得狀態(tài)，電位會(huì)飆升得很高，這樣的一種狀態(tài)顯然是不正常得；如果接地網(wǎng)在具體得設(shè)計(jì)過程中，沒有按照相關(guān)的規(guī)定和具體得要求進(jìn)行設(shè)計(jì)得話，最終是會(huì)導(dǎo)致整個(gè)接地系統(tǒng)，在分布上，不能夠?qū)崿F(xiàn)均衡得分布得局勢(shì)得，局部電位超過了規(guī)定得數(shù)值，這樣的一種狀態(tài)，是會(huì)給相關(guān)的工作人員的人身安全帶來較大得威脅和隱患得，造成高壓進(jìn)入到實(shí)際的控制保護(hù)系統(tǒng)中、高壓輸電線路和保護(hù)設(shè)備會(huì)發(fā)生誤動(dòng)、拒動(dòng)，最終造成不可補(bǔ)救的惡果和不良的影響，嚴(yán)重的話，還是會(huì)導(dǎo)致整個(gè)不良的事故的延續(xù)和擴(kuò)大的，進(jìn)而不管是從經(jīng)濟(jì)的層面上，還是從整個(gè)社會(huì)的和諧發(fā)展的層面上，都是會(huì)造成很大的不良的影響的。1.3本次論文主要工作以500kV柳東～桂林線路為背景，對(duì)同塔雙回路的防雷進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，主要包含以下內(nèi)容：研究同塔雙回路的防雷方案研究高壓架空輸電線路的防雷措施研究高壓架空輸電線路的防雷接地研究高壓架空輸電線路耐雷水平和跳閘率2地理環(huán)境和導(dǎo)線分析該地區(qū)分為高山大嶺、低山、丘陵、沖洪積準(zhǔn)平原及河流階地地貌，少量巖溶洼地及殘丘地貌，不良地質(zhì)作用主要有少量的小型崩塌、滑坡、巖溶漏斗、落水洞等，線路施工圖設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意避開或采取相應(yīng)處措施，總體而言線路塔基工程地質(zhì)條件良好。沿線主要的地貌問題有：丘陵及低山地段主要為邊坡穩(wěn)定性問題，尤其巖層為順向坡或兩組斷裂結(jié)構(gòu)面構(gòu)成的塊體；對(duì)于泥巖、石山等有一定的風(fēng)化；對(duì)山坡的穩(wěn)定造成一定的影響，沖洪積準(zhǔn)平原及河流階地地段可能有軟土地基存在問題，地下水位下砂層有流砂問題；線路塔基定位時(shí)注意避讓或者進(jìn)行適當(dāng)處理。2.1該地區(qū)線路雷電情況廣西在我國(guó)是屬于雷雨暴風(fēng)經(jīng)常發(fā)生的地區(qū)，它的特點(diǎn)就是在雨季頻繁發(fā)生活動(dòng)，密集程度大，雷的強(qiáng)度大。據(jù)沿線各地氣象臺(tái)站提供的記錄資料，本線路所經(jīng)地區(qū)的平均年雷暴日數(shù)在80左右，這表明本線路所經(jīng)地區(qū)屬多雷區(qū)，防雷是設(shè)計(jì)重點(diǎn)之一。另?yè)?jù)當(dāng)?shù)剡\(yùn)行部門反映，本地區(qū)線路遭遇雷害比較嚴(yán)重，線路運(yùn)行往年跳閘次數(shù)中雷擊跳閘占絕對(duì)多數(shù)。根據(jù)運(yùn)行部門對(duì)歷次雷擊跳閘事故的調(diào)查研究和分析，認(rèn)為大多數(shù)雷擊跳閘都是由于繞擊引起的。這與國(guó)內(nèi)其他多雷暴地區(qū)雷害事故的統(tǒng)計(jì)結(jié)果基本一致。表明繞擊就是500kV送電線路雷擊跳閘的重要原因。2.2線路工程背景在柳東變~桂林變雙回500kv線路工程中它所需要的電壓等級(jí)為500KV，這個(gè)工程的線路從柳東500kv變電所開始到桂林500kv變電所結(jié)束。在這段線路中大多以丘陵和山地為主，所以需要考慮到山坡的牢固性，它所用到的回路是雙回路，該線路總長(zhǎng)度為139km,結(jié)合了實(shí)際情況所使用的導(dǎo)線型號(hào)是4*LGB-400/35型號(hào)和4*LGJ-400/50鋼芯鋁絞線，在地線的選擇中需要兩根地線：一根為普通的地線，而另一根需要使用OPGW復(fù)合光纜，在柳東變電站出線用到的普通地線大概是15km,桂林500kv變電站進(jìn)線則使用的是一條LBGJ-100-30AC（YB/T124-1997）鋁包鋼絞線，其他路段使用的是GJ-80鍍鋅鋼絞線，另外一條使用的是24芯OPGW光纖復(fù)合光纜地線，該線的型號(hào)是OPGW-115。2.3氣象條件根據(jù)數(shù)據(jù)亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和，嚴(yán)寒天氣比較少，全線導(dǎo)地線均有覆冰現(xiàn)象.在爛木沖～獅子嶺（大崇山區(qū)）和四塘鎮(zhèn)駱家～桂林500kV變電所段，沿線氣溫變化范圍小。按照架空線路建設(shè)的有關(guān)規(guī)定，參考當(dāng)?shù)厮碗娋€路的方案，本工程最高氣溫采用四十?dāng)z氏度，最低氣溫分段采用負(fù)十?dāng)z氏度和負(fù)五攝氏度，平均氣溫采用十五攝氏度。沿線地區(qū)雷電活動(dòng)較頻繁。據(jù)氣象統(tǒng)計(jì)資料，桂林、臨桂、永福、鹿寨多年平均年雷暴日數(shù)為65.3～74.7天，歷年最多雷暴日數(shù)在88.0天～103.0天。本工程設(shè)計(jì)取平均年雷暴日數(shù)80天。結(jié)合了參考文獻(xiàn)和氣候的條件，得出以下天氣氣候表：

表2-1天氣氣候氣象條件爛木沖～獅子嶺（大崇山區(qū)）四塘鎮(zhèn)駱家～桂林500kV變電所（Ⅲa厚冰弱風(fēng)區(qū)）柳東變～爛木沖獅子嶺～四塘鎮(zhèn)駱家（Ⅱa輕冰弱風(fēng)區(qū)）大氣溫度（℃）最高氣溫4040最低氣溫－10－5年平均氣溫1515導(dǎo)地線覆冰－5－5最大風(fēng)速1515安裝條件05大氣過電壓2020內(nèi)過電壓1515風(fēng)速（m/s）最高氣溫00最低氣溫00年平均氣溫00導(dǎo)地線覆冰1010最大風(fēng)速3030安裝條件1010大氣過電壓1010內(nèi)過電壓1515覆冰厚度（mm）105冰的比重（kg/m3）0.9線路長(zhǎng)度（km）4099年平均雷暴日80

3高壓架空輸電線路進(jìn)線防雷保護(hù)高壓輸電線路由于雷電的入侵導(dǎo)致事故出現(xiàn)概率有百分之五十，這是由于雷擊的范圍和高壓輸電線距離太緊導(dǎo)致的，有百分之七十一的事故是因?yàn)槔讚魧?dǎo)致三千米內(nèi)的路線出現(xiàn)了問題，必須要對(duì)避雷器的雷電電流幅度值以及雷波的波動(dòng)性進(jìn)行限制，來保護(hù)高壓輸電線的線路。若是線路上的電壓出現(xiàn)波動(dòng)，且波動(dòng)的幅度是絕緣的百分之五十，那么就很容易發(fā)生閃絡(luò)電壓，從而影響到電線線路，比如，雷電以雷波的方式侵入到導(dǎo)線中，那么就會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線出現(xiàn)損耗。這是由于線路和高電壓輸電線距離過遠(yuǎn)，傳送距離越遠(yuǎn)的時(shí)候，那么它的損耗也就越多，從而坡陡度以及幅值都會(huì)大范圍的減小。增設(shè)避雷線這是預(yù)防雷擊的關(guān)鍵措施，否則若是被在高壓輸電線的進(jìn)出線四周增設(shè)避雷線，一旦被雷擊中后，整個(gè)路線都會(huì)受到相應(yīng)的影響，高壓輸電線的保護(hù)主要是得在1-2千米的位置出就需要開始進(jìn)行防護(hù)，因?yàn)橥ㄟ^1-2千米的沖擊電暈影響，可以將入侵電波的波動(dòng)性減弱，還可保護(hù)避雷器。4高壓架空輸電線路的防雷與接地整個(gè)電力系統(tǒng)是否可以安全運(yùn)行和接地裝置的設(shè)計(jì)是息息相關(guān)的，高壓輸電線路接地系統(tǒng)是否合理化，會(huì)直接影響到人身和設(shè)備的安全，特別是當(dāng)電力系統(tǒng)的規(guī)模愈發(fā)的龐大后，接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也愈發(fā)的繁瑣化，變電所變壓器的接地工作涉及范圍很廣，不但包含了工作接地、保護(hù)接地，還包含了防雷接地。工作接地為了使電力系統(tǒng)上的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)它的功能接地。其目的是保護(hù)人員和設(shè)備的安全，防雷接地是指防雷裝置對(duì)地釋放雷電電流的接地。高壓輸電線路接地網(wǎng)的安全不但需要確保可以將接地阻抗的要求給滿足，還得確保其使用壽命久，安全程度高。4.1接地系統(tǒng)發(fā)生故障分析接地網(wǎng)能不能得到認(rèn)證的主要部分取決于接地網(wǎng)電流阻力的大小，測(cè)試接地網(wǎng)上的電阻時(shí)，通常用電壓和電流的方法。需要使用到接地棒和輔助接地上的三角形，接地體上的電阻不大于10Ω。通過接地的裝置電流需要大于30A，電壓一定要是交流工頻的電壓，電壓的大小需要控制在65~220V之間，這樣可以保證測(cè)試的安全性，此外電壓表也需要運(yùn)用高內(nèi)阻的表計(jì)，避免無(wú)法測(cè)試到一些云支路的分流。這種測(cè)試方式就是可以不被測(cè)量范圍所局限，尤其是對(duì)于超過110KV以上系統(tǒng)來講是最合適的測(cè)量方式，結(jié)果也非常接近準(zhǔn)確數(shù)值。4.2同塔雙回路的防雷設(shè)計(jì)本文全線應(yīng)用同塔雙回路，它的最大問題是兩回一起受到雷擊閃絡(luò)的概率。因?yàn)槌邏壕€路輸送量比較大，雙回路一起跳閘對(duì)系統(tǒng)的沖擊大，會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。所以，必須采取措施盡量減少雙回路同時(shí)發(fā)生雷擊跳閘的可能性，提高同塔雙回路運(yùn)行的可靠性。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)500kV雙回路塔采取的絕緣方式有：常規(guī)絕緣、不平衡高絕緣（差絕緣）、平衡高絕緣（六相加強(qiáng)）、逆相序排列中相高絕緣（中相加強(qiáng)）等。清華大學(xué)和武高所為三峽電站送出工程對(duì)雙回路防雷問題從理論與方法上進(jìn)行了較深入的研究，通過對(duì)不同塔型、不同絕緣方案雷擊反擊跳閘率的計(jì)算和比較，得出無(wú)論采用哪種計(jì)算方法，差絕緣或加強(qiáng)絕緣方案都可以減少同塔雙回線路的單回跳閘率跟雙回同時(shí)跳閘率。當(dāng)中以鼓型塔采用雙回路不平衡高絕緣、逆相序排列的方案效果最好，其耐雷水平最高，總跳閘率與其他方案相同，但雙回一起跳閘的概率較低。這個(gè)方案已應(yīng)用于三峽電站送出工程。本工程地處廣西多雷區(qū)，繞擊矛盾突出，既要盡量降低雙回同時(shí)跳閘率，還要盡可能的提高線路整體的耐雷水平，提高防繞擊水平，降低雙回線路的總跳閘率。考慮按不平衡絕緣設(shè)計(jì)時(shí)，雖然雙回事故次數(shù)在總事故次數(shù)中所占的比例減少，但隨著一回線事故增多也造成總事故次數(shù)增多。為此，結(jié)合本工程的特點(diǎn)，從提高雙回線路整體的絕緣水平和防雷性能，提高雙回線路運(yùn)行的可靠性，本工程同塔雙回路擬采用平衡高絕緣方案，同時(shí)在雙回路相序排列上考慮采用異相序（包括逆相序）的方式，以降低雙回同時(shí)跳閘率。在資料計(jì)算結(jié)果表明，采用平衡高絕緣方式能顯著增加線路耐雷水平，相序?qū)位亻W絡(luò)耐雷水平影響不大，但采用異相序（包括逆相序）能顯著降低雙回跳閘率，一般能降低20%左右。4.3防雷措施根據(jù)以上分析，為確保本線路具有足夠的耐雷水平和較低的雷擊跳閘率，擬采取以下措施：1）全線設(shè)置雙地線作為主要防雷措施。由于雙回路塔的垂直布置，塔的全高比單回路塔的水平布置高出約20m。即使達(dá)到零保護(hù)角，地線也不能完全屏蔽導(dǎo)線，特別是導(dǎo)線中下層裸露較多，屏蔽失效概率遠(yuǎn)高于單回鐵塔。為盡可能降低屏蔽故障率，上下導(dǎo)線均設(shè)計(jì)負(fù)保護(hù)角，地線對(duì)中導(dǎo)線的保護(hù)角不大于5°。2）針對(duì)雙回塔耐雷水平低的特點(diǎn)，通過防雷計(jì)算，選擇了六相高絕緣方案。懸垂絕緣子串采用31片160kN級(jí)絕緣子或結(jié)構(gòu)高度4850±50mm復(fù)合絕緣子（重污染地區(qū)）能有效提高線路的耐雷水平?；舅偷哪屠姿綕M足過電壓規(guī)定的要求。一般來說，平坦地區(qū)不小于175kA，山區(qū)不小于125kA。3）雙回鐵塔和雙回線路的導(dǎo)線按不同的相序排列。根據(jù)計(jì)算，[ABC，BAC]或[ABC，cab]是各種排列的最佳組合。4）塔架上兩根地線之間的距離不得超過導(dǎo)線與地線垂直距離的5倍。5）為避免雷擊地線檔距中央反擊導(dǎo)線，導(dǎo)線與地線在檔距中央的距離（15℃，無(wú)風(fēng)時(shí)）應(yīng)滿足下式要求：S≥0.012L＋1式中：S——導(dǎo)線與地線在檔距中央的距離，m；L——實(shí)際檔距，m。5.1）當(dāng)檔距為500m時(shí)：S-導(dǎo)線與地線在檔距中央的距離為S≥0.012*500＋1S≥7m當(dāng)檔距為600m時(shí)：S-導(dǎo)線與地線在檔距中央的距離為S≥0.012*600＋1S≥8.2m當(dāng)檔距為700m時(shí)：S-導(dǎo)線與地線在檔距中央的距離為S≥0.012*700＋1S≥9.4m當(dāng)檔距為800m時(shí)：S-導(dǎo)線與地線在檔距中央的距離為S≥0.012*800＋1S≥10.6m6）每座塔均接地，接地裝置的工頻電阻應(yīng)符合規(guī)范要求（表4-1）。對(duì)于距高塔2km以內(nèi)的桿塔及兩端變電所進(jìn)線段，按一級(jí)配置接地裝置，盡量降低桿塔接地電阻。4.4接地設(shè)計(jì)本線路地形約57.6%為丘陵及山地，14.6%為高山大嶺，其余27.8%為平地和水田。沿線平地和緩坡地大多已被開發(fā)為旱地和水田。，分為巖溶洼地及殘丘、沖積平原、河流階地地貌，土層覆蓋土層厚度一般在21m～10m7m不等之間。，土壤電阻率按當(dāng)?shù)匾酝こ炭睖y(cè)數(shù)據(jù)判斷一般在40150～20001500Ω?m之間，以800Ω?m以下者居多，少部分覆蓋層薄、基巖出露地段則超過2000Ω?m。山丘、林地地段土層覆蓋厚度一般在0.5m～3m之間，土壤電阻率較平地高，一般在1000Ω?m以上，大于2000Ω?m的地段約占30％。它的特點(diǎn)一般是耕種區(qū)少，山區(qū)多。在風(fēng)化巖、巖溶地區(qū)和覆蓋層薄、基巖出露的某些地方土壤電阻率很高，超過2000Ω?m。降低鐵塔接地電阻是提高線路耐雷水平花錢少、效果好的方法。本工程接地裝置采用環(huán)繞塔基的方框形加放射形水平接地體。為使接地裝置有較好的散流作用，接地引下線采用φ12熱鍍鋅圓鋼，接地體采用φ10圓鋼。為提高可靠性，接地引下線采用四點(diǎn)引下方式。土地的電阻率為現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值經(jīng)季節(jié)系數(shù)換算后的設(shè)計(jì)值，在干旱的季節(jié)，每座無(wú)地線桿塔的工頻接地電阻都不能高于表4-1所列數(shù)值。表4－1工頻接地電阻值土壤電阻率（Ω·m）≤100＞100～500＞500～1000＞1000～2000＞2000工頻接地電阻（Ω）1015202530如果土地的電阻率不小于2000Ω·m，接地電阻就不能降到30Ω，能運(yùn)用6～8根總長(zhǎng)度不大于500m的放射形接地體，也可以運(yùn)用連續(xù)伸長(zhǎng)接地體，它的接地電阻就不會(huì)受到限制。離桿位近距離有土地電阻率很低的區(qū)域，也可應(yīng)用從外部接地。接地體埋深不可以小于00.6m～0.8m，在山地不可以小于0.3m～0.5m。4.5耐雷水平和跳閘率耐雷水平的計(jì)算分為兩種：一是繞擊耐雷水平、二是反擊耐雷水平。在此工程中需要用到的計(jì)算方法是繞擊耐雷水平，雷電繞擊一般是指在地閃的下面先繞過地線跟桿塔的截?cái)嘀苯颖还舻较鄬?dǎo)線的一直發(fā)電現(xiàn)象，在高壓架空輸電線路中表示的是電力線路可以被雷電沖擊電流的最高值。是由桿塔的接地電阻的大小來決定，如果接地電阻比較大的話，耐雷水平就低，接地電阻小的話，耐雷水平就會(huì)高。一般對(duì)于要求比較的高線路，耐雷水平也按要求的會(huì)相應(yīng)增加，對(duì)于普通的線路就會(huì)低一些。跳閘率表示的是在雷電暴雨天氣的日數(shù)，在100km的線路每一年被雷電攻擊所發(fā)生的跳閘次數(shù)。跳閘率是用來表示高壓架空防雷線路性能的數(shù)據(jù)。耐雷水平計(jì)算公式：公式中——50％放電沖擊電壓Z——波阻抗跳閘率的計(jì)算公式：n=N×P1×η式中，N--線路上的總落雷數(shù)P1--是雷電流幅值等于或大于耐雷水平的概率η--建弧率根據(jù)計(jì)算方法和資料，本工程采用的主塔型耐雷水平及跳閘率（雷暴日40d/年）見表4－2。表4－2主要鐵塔耐雷水平和跳閘率表塔型耐雷水平（kA）跳閘率（次/100km·a）Ri＝7ΩRi＝15ΩRi＝7ΩRi＝15ΩSZT20－33147.75125.710.1840.482SZT30－33146.57125.000.1920.498SJ1－27163.58137.730.1210.349依據(jù)地形的比例和鐵塔使用的情況按每年80雷暴日來計(jì)算，本工程預(yù)期跳閘率為0.924次/年。4.6OPGW抗雷擊設(shè)計(jì)在高壓架空輸電線路中OPGW抗雷擊設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的組成部分，當(dāng)線路受到雷電的攻擊或者發(fā)生短路的故障的時(shí)候，大多數(shù)的電流會(huì)回到發(fā)電站，這些電流就會(huì)使得接地體發(fā)熱甚至有可能會(huì)因?yàn)闇囟冗^高從而引發(fā)火災(zāi)燒斷電路，這幾年來我國(guó)出現(xiàn)了OPGW被雷電攻擊之后燒斷的事故，而且柳東變~桂林變雙回500kv線路工程經(jīng)過的路段全年有四分之一的時(shí)間是雷暴天氣，所以對(duì)于OPGW型號(hào)的選擇特別關(guān)鍵。雷電攻擊OPGW的時(shí)候，在被攻擊的點(diǎn)上會(huì)瞬間出現(xiàn)的高溫是外面那層單絲斷裂開的主要原因，外面那層單絲產(chǎn)生熔蝕時(shí)所吸收的能量稱被為熔蝕能量。當(dāng)前OPGW外面那層單絲基本都應(yīng)用鋁合金線跟鋁包鋼線這兩種材料，經(jīng)過資料對(duì)比，一樣的路線鋁包鋼單絲的熔蝕能量為鋁合金單絲的2.1～3.4倍（對(duì)應(yīng)不同導(dǎo)電率的鋁包鋼線），從國(guó)內(nèi)OPGW雷電擊斷線路的事故的統(tǒng)計(jì)來看，產(chǎn)生斷裂的絕大多數(shù)為鋁合金線，所以，選擇外層鋁包鋼的OPGW有利于避免發(fā)生雷電擊斷線路。此外，外層單絲直徑也是一個(gè)影響OPGW抗雷擊水平的重要因素，根據(jù)國(guó)內(nèi)線路的設(shè)計(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，OPGW外層鋁包鋼單絲直徑應(yīng)該大于3.0mm。國(guó)內(nèi)一般使用的OPGW可以分成為鋁管結(jié)構(gòu)和鋼管結(jié)構(gòu)這兩個(gè)種類，眾多的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，兩種結(jié)構(gòu)的OPGW都可以滿足工程應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)?？紤]目前國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)廠家的產(chǎn)品均為鋼管結(jié)構(gòu)，為了使工程建設(shè)的更加容易，本工程推薦采用鋼管結(jié)構(gòu)的OPGW。綜上所述，本工程OPGW的選型原則確定為采用外層鋁包鋼的結(jié)構(gòu)，且要求外層鋁包鋼的單絲直徑大于3.0mm。4.7導(dǎo)線絕緣子串防雷設(shè)計(jì)絕緣子大概分為四種：盤形瓷質(zhì)、玻璃、合成絕緣子和瓷長(zhǎng)棒形絕緣子，然而它們都各自有著自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。盤形瓷質(zhì)：它是在使用時(shí)間最長(zhǎng)的一種，也是應(yīng)用最廣的絕緣子。不過在使用年限久了就會(huì)出現(xiàn)老化，它的絕緣效果就會(huì)慢慢下降。玻璃絕緣子：它的穩(wěn)定性比較好，不會(huì)那么容易老化，耐臟性能好。具有零值自爆的原因，不需要經(jīng)常去檢查零值，所以在一些地區(qū)應(yīng)用的比較多。合成絕緣子：它是一種新型防污絕緣子，不僅僅強(qiáng)度高、重量較輕、抗沖擊、耐污性能好、結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、方便運(yùn)輸和安裝，不足的地方就在于容易老化，需要經(jīng)常更換。瓷長(zhǎng)棒形絕緣子：它的優(yōu)點(diǎn)在于機(jī)械強(qiáng)度高，不能被擊穿，輸電損耗比較低，維修經(jīng)費(fèi)少等。不過因?yàn)榇少|(zhì)燒結(jié)體是不均勻材料，所以在長(zhǎng)時(shí)間的使用中，遭到不同的機(jī)械沖擊力和震動(dòng)力作用，對(duì)該瓷體損壞，致使性能降低。在經(jīng)過查閱資料了解到在柳東變~桂林變雙回500kv線路工程中Ⅱ污穢區(qū)需要應(yīng)用盤形瓷質(zhì)跟玻璃絕緣子，Ⅲ級(jí)污穢區(qū)懸垂串應(yīng)用合成絕緣子，耐張串應(yīng)用盤形瓷質(zhì)絕緣子或耐臟玻璃絕緣子。4.8空氣間隙防雷設(shè)計(jì)柳東變~桂林變雙回500kv線路工程中該路段經(jīng)過的海拔大都是在500m之下，很少有500~1000m之間的海拔，依據(jù)相關(guān)的規(guī)定在相應(yīng)風(fēng)偏的條件下，導(dǎo)線跟帶電的部分與鐵塔構(gòu)件的空氣間隙，需要大于表4-3的數(shù)據(jù)。表4-3帶電部分與鐵塔構(gòu)件最小空氣間隙值工況同時(shí)風(fēng)速（m/s）相應(yīng)海拔高度H的最小空氣間隙（m）H≤500m500m＜H≤1000m雷電過電壓104.104.10操作過電壓152.502.70工頻電壓301.201.30帶電檢修103.203.20注：帶電檢修空氣間隙不包括人體活動(dòng)范圍，所以對(duì)操作人員需要停留工作的部位，還應(yīng)該考慮人體活動(dòng)范圍0.3m～0.5m(本工程取0.5m)，相應(yīng)的氣象條件為：氣溫t=15℃，風(fēng)速V=10m／s，無(wú)冰。表4-3中雷電過電壓的空氣間隙，按31片160kN懸垂絕緣子串的正極性雷電沖擊電壓波50%放電電壓的0.85倍配合。設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)塔頭間隙時(shí)，應(yīng)用的風(fēng)速不均勻系數(shù)如下表4-4.表4-4風(fēng)速不均勻系數(shù)工況風(fēng)速不均勻系數(shù)雷電過電壓1.0操作過電壓0.75工頻電壓0.61帶電檢修1.05總結(jié)這段線路所經(jīng)過的地區(qū)天氣大都是經(jīng)常發(fā)生雷暴天氣，所以在該工程使用的是同塔雙回路防雷設(shè)計(jì)，雖然在總的跳閘率跟其他的方法相同或者稍微高一點(diǎn)，但是這樣也能有效的降低雙回同時(shí)跳閘的概率，還能盡可能的提高線路整體的耐雷水平，提高防繞擊水平。在文中繞擊耐雷水平跟跳閘率的計(jì)算可以反應(yīng)出在該段線路中雷電攻擊對(duì)該線路的影響，從而設(shè)計(jì)出降低這些所發(fā)生的事故。在線路中對(duì)于OPGW的選擇也需要考慮到改地理位置的雷暴環(huán)境，當(dāng)它在被攻擊的時(shí)候那一個(gè)點(diǎn)上會(huì)瞬間出現(xiàn)的高溫能把外面那層單絲燒斷裂開，所以在需要選擇外層鋁包鋼的結(jié)構(gòu)，而且外層鋁包鋼的單絲直徑不得小于3.0mm。對(duì)導(dǎo)線絕緣子的選擇也是相當(dāng)重要的，它是安裝在導(dǎo)體跟地電位原件中間的一個(gè)器件，它可以承受電壓跟機(jī)械力作用的器件，在高壓架空輸電線路有著至關(guān)重要的作用，也能在不同的惡劣的環(huán)境下保證機(jī)電應(yīng)力能夠安全的運(yùn)行，還能更好的