架空输电线路无源等离子拒雷系统技术方案

一种架空输电线路无源等离子拒雷系统，包括若干座输电线路塔架、架设在各塔架之间的雷云感生电场较异突塔架均匀的输电/接闪导线和若干无源等离子拒雷装置(简称拒雷装置)；其特征在于:在每座塔架的顶部安装至少一台拒雷装置，该拒雷装置以84゜保护角覆盖整个塔架顶部。本系统具有结构简捷实用、可靠性、经济性高的优点，适用于各类电力系统和电气化铁道输电线路的直击雷防护,拒雷装置安装于电力系统和电气化铁道架空输电线路的塔架顶部实现包括塔架、拒雷装置本体和输电/接闪导线在内的整体输电线路免遭雷击。

【技术实现步骤摘要】
架空输电线路无源等离子拒雷系统
：本技术涉及避雷
，特别是涉及一种在雷云电场作用下高效聚消雷云及地面电荷而有效避免架空输电线路塔架及其架设导线在内的整体线路遭受直击雷的架空输电线路无源等离子拒雷系统。
技术介绍
：本技术申请人的中国技术专利201520423922.3“无源复合强电离放电等离子拒雷装置”(简称PCPLR或拒雷装置),具体地，该装置包括雷云电荷聚消单元、强电离放电单元和接地导体，该强电离放电单元的放电电极包含两电极，其中电极A与雷云电荷聚消单元组合为整体，电极B与接地导体连接，两电极之间以绝缘体隔开和固定放电间隙；该雷云电荷聚消单元为消雷导体阵列。将LEA无源等离子体产生技术构成的雷云电荷聚消单元与采用新的“多细线效应”无源强电离放电等离子体产生技术构成的强电离放电单元复合,并与接地导体连接，由雷云电场激励，复合强电离放电产生数10mC/s消散电荷(即数10mA消散电流)，高效中和雷云电荷聚消单元及接地导体引聚的云、地电荷±Q，有效抑制雷云下部雷电先导的形成和发展而不会导致雷云电场对地面放电击穿,即雷云电场下的拒雷保护角为84°(也即保护半径为PCPLR安装高度的10倍)宽范围内的物体及PCPLR本体均免遭雷云电场放电击穿。虽然已有技术PCPLR装置适用于各类固定和移动物体按84°保护角实现直击雷防护，而长达数百米跨距架空输电线路的输电/接闪导线单元是在保护角大于84°范围外延伸而受到安装于塔架顶部的PCPLR间接保护的派生系统，这是根据PCPLR拒雷机理及其有效作用于单体雷暴云体典型水平直径为4.5km和输电/接闪导线在雷云电场感应下的电场相对较均匀的特定条件和充分的成功拒雷试运行数据所开发的新型输电线路防雷系统。为此,本技术系统需要解决的技术问题是除了对输电线路的塔架进行保护以外,还要对超出拒雷装置84°保护范围外的长达数百米跨距的输电/接闪导线单元进行保护。
技术实现思路
：本技术的目的在于公开一种架空输电线路无源等离子拒雷系统，该系统由安装于电力系统和电气化铁道输电线路塔架顶部的PCPLR和输电/接闪导线组成。PCPLR消除异突塔架的尖端效应引接雷击，同时消除异突塔架的尖端效应引起周围电场畸变而累及雷云感生电场相对均匀的输电/接闪导线遭受雷击，实现包含塔架、PCPLR和输电/接闪导线在内的整体输电线路免遭雷击。为了实现本技术的目的，本技术采取如下技术方案：架空输电线路无源等离子拒雷系统，包括若干座塔架、架设在各塔架之间的输电/接闪导线和若干无源等离子拒雷装置；所述的导线用于输电和接闪雷电,该导线在雷云电场作用下产生的感应电场较异突塔架的感应电场均匀；每台无源等离子拒雷装置包括:雷云电荷聚消单元、强电离放电单元和接地导体；该雷云电荷聚消单元包含基座和消雷导体阵列，该强电离放电单元的放电电极包含两电极，其中电极A与雷云电荷聚消单元的基座组合为整体，电极B与接地导体连接，两电极之间以绝缘体隔开并留有放电间隙；该雷云电荷聚消单元为消雷导体阵列；其特征在于:在每座塔架的顶部安装至少一台无源等离子拒雷装置，该拒雷装置以84°保护角覆盖整个塔架顶部；其特征在于:在每座塔架的顶部安装至少一台拒雷装置，该拒雷装置以84°保护角覆盖整个塔架顶部。优选地,在塔架顶部设有中间支杆，该拒雷装置安装在该支杆上，该拒雷装置以84°保护角覆盖整个塔架顶部。优选地,在每座塔架的顶部最高构架的两顶端各安装一台拒雷装置。优选地,该消雷导体阵列主杆的顶部可以增设数枚副杆。根据本技术的技术方案,产生的有益效果是:采用PCPLR将现有LEA无源等离子体产生技术构成的雷云电荷聚消单元与采用新的“多细线效应”无源强电离放电等离子体产生技术构成的强电离放电单元复合,并与接地导体连接，由雷云电场激励，复合强电离放电产生数10mC/s消散电荷(即数10mA消散电流)，高效中和雷云电荷聚消单元及接地导体引聚的云、地电荷±Q，有效抑制雷云下部雷电先导的形成和发展而不会导致雷云电场对地面放电击穿，即雷云电场下的拒雷保护角为84°(也即保护半径为PCPLR安装高度的10倍)，实现输电线路塔架及PCPLR本体均免遭雷云电场放电击穿，并由于消除异突塔架的尖端效应引接雷击，则进一步消除其引起电场畸变而累及雷云感生电场相对均匀的输电/接闪导线单元5遭受雷击，实现包含塔架和输电/接闪导线在内的整体输电线路免遭雷击。本系统具有结构简捷实用、可靠性、经济性高的优点，其PCPLR重量约为12kg、耐受18级台风、海岛重盐污环境使用寿命大于30年，PCPLR产品在其它工程项目运行中成功拒雷数百万次无失效，将成为非接闪式防雷机理的更新代输电线路直击雷防护系统。本技术适用于各类电力系统和电气化铁道输电线路的直击雷防护。PCPLR安装于电力系统和电气化铁道架空输电线路的塔架顶部,实现包括塔架、PCPLR本体和输电/接闪导线在内的整体输电线路免遭雷击。为了更好地理解和说明本技术的构思、工作原理和专利技术效果，下面结合附图，通过具体实施例，对本技术进行详细说明。附图说明：图1：雷云电荷聚消单元外观结构示意图，图2：本技术的总体结构示意图，图3：本技术实施例1拒雷装置安装在台锥形塔头上，图4A：本技术实施例2拒雷装置安装在横担形塔头中间，图4B：本技术实施例3拒雷装置安装在横担形塔头两端，图5A：本技术实施例4拒雷装置安装在双角形塔头中间，图5B：本技术实施例5拒雷装置安装在双角形塔头的双角顶上，图6A：本技术实施例6拒雷装置安装在门形塔头中间，图6B：本技术实施例7拒雷装置安装在门形塔头两端。图中：1—雷云电场/电荷2—雷云电荷聚消单元、21—消雷导体阵列基座、22—消雷导体、23—连接底座；3—强电离放电单元；4—地面接地导体5—输电/接闪导线6/6’—塔架、61横担塔头、62角形塔头7—支杆β—保护角具体实施方式：图2为本技术的总体结构示意图。如图所示：架空输电线路无源等离子拒雷系统，包括两相邻的塔架6和塔架6’，塔架6和塔架6’之间架设有输电/接闪导线单元5，在塔架6和塔架6’的顶部61上，均安装有拒雷装置。该拒雷装置包括雷云电荷聚消单元2、强电离放电单元3和接地导体4；该雷云电荷聚消单元2包含基座和消雷导体阵列，该强电离放电单元3的放电电极包含两电极，其中电极A与雷云电荷聚消单元2组合为整体，电极B用导线引接至地面接地导体单元4上。两电极之间以绝缘体隔开并固定放电间隙。对于相邻的塔架6和塔架6’的距离较短的运用实施例,可以采用在间隔的塔架上装设拒雷装置,也就是在装设有拒雷装置的两塔架之间的塔架上不安装拒雷装置,这种间隔塔架装设拒雷装置的方式也构成本技术的架空输电线路无源等离子拒雷系统。如图1所示,雷云电荷聚消单元2包括消雷导体阵列基座21、消雷导体22、连接底座23，消雷导体阵列基座21布置有若干根消雷导体22，该消雷导体22最好为具有导电功能的金属针；消雷导体阵列基座21最好为圆形或半圆形罩，阵列基座21的底部为连接底座23，该连接底座23可以固定在输电塔架。若输电线路塔架及顶部构架均为导电材料，可直接将输电线路塔架底部构架用导线连接至地面接地导体单元4上本文档来自技高网...

【技术保护点】
架空输电线路无源等离子拒雷系统，包括若干座输电线路塔架、架设在各塔架之间的输电/接闪导线,以及若干无源等离子拒雷装置；所述的导线用于输电和接闪雷电,该导线在雷云电场作用下产生的感应电场较异突塔架的感应电场均匀；每台无源等离子拒雷装置包括:雷云电荷聚消单元、强电离放电单元和接地导体；该雷云电荷聚消单元包含基座和消雷导体阵列，该强电离放电单元的放电电极包含两电极，其中电极A与雷云电荷聚消单元的基座组合为整体，电极B与接地导体连接，两电极之间以绝缘体隔开并留有放电间隙；该雷云电荷聚消单元为消雷导体阵列；其特征在于:在每座塔架的顶部安装至少一台无源等离子拒雷装置，该拒雷装置以84゜保护角覆盖整个塔架顶部。

【技术特征摘要】
1.架空输电线路无源等离子拒雷系统，包括若干座输电线路塔架、架设在各塔架之间的输电/接闪导线,以及若干无源等离子拒雷装置；所述的导线用于输电和接闪雷电,该导线在雷云电场作用下产生的感应电场较异突塔架的感应电场均匀；每台无源等离子拒雷装置包括:雷云电荷聚消单元、强电离放电单元和接地导体；该雷云电荷聚消单元包含基座和消雷导体阵列，该强电离放电单元的放电电极包含两电极，其中电极A与雷云电荷聚消单元的基座组合为整体，电极B与接地导体连接，两电极之间以绝缘体隔开并留有放电间隙；该雷云电荷聚消单元为消雷导体阵列；其特征在于:在每座塔架的顶部安装至少一台无源等离子拒雷装置，该拒雷装置以84゜保护角覆盖整个塔架顶部。2.根据权利要求1所述的架空输电线路无源等离子拒雷系统，其特征在于：在塔架顶部设有中间支杆，该无源等离子拒雷装置安装在该支杆上。3.根据权利要求1所述的架空输电线路无源等离子拒雷系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昆生，
申请(专利权)人：王昆生，
类型：新型
国别省市：云南,53