架空高压输电线路防雷线圈制造技术

架空高压输电线路防雷线圈，属于防雷工具领域。我国因雷击引起的输电线路跳闸事故占事故总数的40%‑70%。本发明专利技术提供了一种新的保护线路绝缘子和两侧变电站的防雷设备，是一种降低线路雷击过电压的装置。目前，在骨干电网中既能有效保护线路绝缘子，又能防止雷电入侵线路两侧变电站的防雷设备仅有线路避雷器一种。但避雷器价格贵，无法大范围安装。本发明专利技术采用的技术方案为：一种降低线路雷击过电压的装置，包括一个线圈，安装在输电线路上；所述线圈的特征阻抗明显不同于输电线路的特征阻抗。相对于线路避雷器，本发明专利技术结构简单，响应速度快，无需维护，造价大幅降低，且不受外绝缘老化、氧化锌阀片受潮失效的影响，优点显著。

【技术实现步骤摘要】
架空高压输电线路防雷线圈
本专利技术专利涉及一种适用于架空高压输电线路防雷线圈，属于防雷装置。
技术介绍
雷击可能造成高压输电线路跳闸，导致设备损坏、停电，造成社会经济影响。雷击可能会击中架空地线、杆塔、输电线路或大地上。架空地线作用是保护输电线路免遭雷击，当雷击在架空地线上，不会引起跳闸。当雷击在接地电阻较高的杆塔上时，引起的输电线路绝缘子串闪络、线路跳闸，这种现象称为反击。当雷击在大地上时，由于雷电通道有强大的电流流过，磁场的作用会在输电线路上感应产生较高的电压，造成输电线路绝缘子串闪络、线路跳闸，这种过电压称为感应过电压。感应过电压一般只会对电压等级较低的配网有影响。雷直接击在输电线路上，是造成高压输电线路跳闸的主要原因。由于是雷绕过了在架空线路最上方的地线，打在了输电线路上，因此这种雷击称为“绕击”。据相关统计，我国输电线路跳闸事故中，由雷击引起的事故占40%-70%；国外实际运行中，累计事故占50%以上。另外，输电线路的电压等级越高，由于对地绝缘距离和输电距离的增加，遭受雷击的几率也随之增加。目前用于高压输电线路防雷的设施有：避雷针（含侧针）、架空地线和避雷器。1.避雷针、架空地线：用以保护输电线路和变电站，由于其安装位置相对最高，通过诱发雷电流打在避雷针或架空地线上，从而保护在其下面一定范围内的其他设备。2.避雷器：以在线路绝缘子串两端并联带间隙或不带间隙的氧化锌避雷器为代表。当雷电击中杆塔或输电线路时，在绝缘子串两端的过电压幅值会被避雷器有效限制，避免绝缘子串发生闪络、输电线路跳闸。3.在配网中，还有使用保护间隙进行雷电过电压和操作过电压保护的。当雷击形成高电压时，空气间隙被击穿形成对地的通路。但由于空气间隙动作时间慢（毫秒级），远慢于避雷器纳秒级的动作时间，且慢于雷电压上升时间(1-5毫秒)，因此防雷击效果差，主要用于防止操作过电压，未在主网输电线路中应用。目前，在主网中既能有效保护线路绝缘子，又能防止雷电入侵线路两侧变电站的防雷设备仅有线路避雷器一种。但由于避雷器价格昂贵，不能在每一级塔上的每一串绝缘子旁都装，仅安装在变电站出线处，或雷击危害特别严重地区的部分杆塔上安装。本专利技术提供了一种新型降低雷电绕击高压输电线路时过电压水平的防雷装置。
技术实现思路
本专利技术提供了一种降低雷电绕击高压输电线路时过电压水平的装置。本专利技术采用的技术方案为：一种降低线路雷击过电压的装置，包括一个金属导体或半导体线圈，安装在输电线路上。安装所述线圈后，安装段的线路波阻抗将明显不同于未安装段。所述线圈的材料为金属导体或半导体。所述线圈内部为铁芯、空心或非磁性材料。本专利技术的有益效果是：相对于线路避雷器，本专利技术结构简单，无需维护，造价大幅降低，且不受外绝缘老化、氧化锌阀片受潮失效的影响。相对于保护间隙，本专利技术可应用于主网当中。相对于避雷器或保护间隙，本专利技术产生部分抵消雷电电压升高的电动势，且根据法拉第定律，该电动势在电流产生电磁场的同时产生，无任何延时。本专利技术虽不能完全消除绕击产生的雷击过电压的影响，但可有效降低绕击时的雷击过电压水平。与避雷器将过电压钳制在一个绝对值不同，防雷线圈以一定比例降低过电压。因此，击在装有防雷线圈的线路上所产生的雷击过电压将明显小于同等条件下未安装防雷线圈的线路。由于经防雷线圈衰减后的雷击过电压仍可能高于设备雷击耐受电压，因此，防雷线圈应作为辅助但非唯一的防雷装置，与其他防雷设备配合使用。附图说明图1是一种防雷线圈设计图2是另一种防雷线圈设计图3是又一种防雷线圈设计图4是防雷线圈安装在输电线路上的推荐方式。具体实施方式下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行描述。图1是一种线圈。该线圈安装在输电线路上，由于它螺旋形的几何形状，相当于在输电线路上并联了一个电抗值较大的电抗。假设雷电波从左向右传播，在输电线路上形成的对地电压为电流乘以输电线路的波阻抗。当到达线圈处时，由于线圈的存在，使这段线路的波阻抗明显不同于其他部分。雷电波将部分被反射，通过线圈到达线圈右侧的雷电压将大幅减小。另外，在电流通过线圈逐步增大的同时，根据法拉第定律，将产生一个反向的电动势，对抗电流的增加，雷击电流将进一步减小。图2是另一种防雷线圈的三视图；图3是又一种防雷线圈。图2和图3虽与图1的设计不同，且不是螺旋线圈的形式，但依然达到了使安装处线路的波阻抗与未安装处的波阻抗明显不同的效果。线圈的推荐安装位置见图4。防雷线圈推荐在每个档装设至少两个，且均在靠近绝缘子串处。绕击发生时，雷电将大概率地击中图4中的A段。一是因为A段较B段的长度占比更大，二是因为B段距铁塔较近，有更高的杆塔及侧向的横担保护，因此这部分的单位长度线路受绕击的几率较小。当雷击在A段后，雷电流流出两侧线圈的雷电流峰值将大大减弱；雷电流将在两个线圈之间多次反射，每次反射时仅有部分电流可通过线圈流出。总体的效果是，对两个线圈以外的设备，包括杆塔上的绝缘子串和线路两端的变电站内的设备，原来上升速度快、幅值大的雷电波，变成了上升速度慢、幅值小的一个波，对两个线圈以外的设备起到了保护作用。通过这种方式，有效地将击在输电线路上的雷电过电压水平降低。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低线路雷击过电压的装置，包括一个安装在输电线路上的线圈。

【技术特征摘要】
1.一种降低线路雷击过电压的装置，包括一个安装在输电线路上的线圈。2.根据权利要求1所述的降低线路雷击过电压的装置，其特征在于：安装所述线圈后，明显地改变安装段线路的波阻抗。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张大堃，
申请(专利权)人：张大堃，
类型：发明
国别省市：四川,51