一种电网防雷隔离装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电网防雷隔离装置，在电网中设置至少一个电网防雷隔离装置，其在电网导体与地之间进行连接，使电网导体与地之间的电荷能够自由流动，利用电网防雷隔离装置在电网与电网防雷隔离装置的连接点形成雷云感应隔离墙；当雷云瞬间放电消失或雷击电网时，由雷云感应隔离墙将雷电波的传播限制在隔离区内，隔离区电网的感应电荷或雷击电荷通过电网防雷隔离装置对地形成的泄放渠道实现泄放，使保护区电网不受泄放影响，电网防雷隔离装置不改变电网中性点接地方式。本发明专利技术与当前防雷措施相互配合，提高供电安全可靠性，大幅降低雷云对电网的危害。

A Lightning Protection Isolation Device for Power Grid

【技术实现步骤摘要】
一种电网防雷隔离装置
本专利技术涉及电力设备，更具体地说是电网防雷隔离装置，将雷云在电网感应的电荷区域实施隔离，并建立雷电波泄放渠道形成隔离墙限制雷电波在电网的传播。
技术介绍
根据国内外输电线路运行经验，雷击跳闸故障是影响输电线路安全的主要原因。雷击事故在电力系统事故中占有很大的比例，其危害供电线路以及发电、变电设备，导致停电，甚至引起用电单位的重大经济损失。目前的防雷措施在电网导体外部实施而非改变电网的参数，即电网本体的外部，当前电网主要防雷措施有：避雷针和避雷线(架空地线)、降低杆塔接地电阻、加强线路的绝缘、耦合地线、避雷器、不平和绝缘、自动重合闸等等。当前的防雷措施规避了绝大多数雷击事故的发生，但是雷击电网的事故依然时有发生，雷击跳闸故障依然是影响输电线路安全的主要原因。当电网遭受雷击时，雷电波全网传播，雷电流大、雷击过电压高是电网雷击事故的核心原因。
技术实现思路
本专利技术是为避免上述现有技术存在的不足之处，提供一种电网防雷隔离装置，弥补目前防雷措施的不足。当雷云靠近电网时，对电网感应电荷的区域实施隔离并建立隔离墙，将雷电波的传播限制在一定的区域内，限制雷电流的幅值，降低雷击过电压，与当前防雷措施相互配合，提高供电安全可靠性，大幅降低雷云对电网的危害。本专利技术为解决技术问题采用如下技术方案：本专利技术电网防雷隔离装置的特点是：在电网中设置至少一个电网防雷隔离装置，所述电网防雷隔离装置在电网导体与地之间进行连接，使电网导体与地之间的电荷能够自由流动，利用所述电网防雷隔离装置在电网与电网防雷隔离装置的连接点形成雷云感应隔离墙；利用一道电网防雷隔离装置对应形成一道雷云感应隔离墙，将电网隔离为左侧电网和右侧电网；当雷云处在左侧电网的上空，则左侧电网为隔离区，右侧电网为保护区；当雷云处在右侧电网的上空，则右侧电网为隔离区，左侧电网为保护区；隔离区电网感应的电荷与雷云电荷极性相反，利用所述一道雷云感应隔离墙对电网感应电荷的区域实施隔离，使保护区电网不产生感应电荷；当雷云瞬间放电消失或雷击电网时，由所述一道雷云感应隔离墙将雷电波的传播限制在隔离区内，隔离区电网的感应电荷或雷击电荷通过所述一道电网防雷隔离装置对地形成的泄放渠道实现泄放，使保护区电网不受泄放影响；利用多道电网防雷隔离装置一一对应形成多道雷云感应隔离墙，当雷云处在相邻两道电网防雷隔离装置之间的电网上空，则所述相邻两道电网防雷隔离装置之间为隔离区，隔离区之外为保护区；隔离区中的电网感应的电荷与雷云电荷相反，利用所述相邻两道电网防雷隔离装置对电网感应电荷的区域实施隔离，使保护区不产生感应电荷；当雷云瞬间放电消失或雷击电网时，所述相邻两道电网防雷隔离装置将雷电波的传播限制在隔离区，隔离区中电网的感应电荷或雷击电荷通过所述相邻两道电网防雷隔离装置对地形成的泄放渠道实现泄放，使保护区电网不受泄放影响；所述电网防雷隔离装置不改变电网中性点接地方式。本专利技术电网防雷隔离装置的特点也在于：所述电网防雷隔离装置设置在所述电网的输电线路上、变电所母线上和/或设置在所述电网中的变压器中性点上。本专利技术电网防雷隔离装置的特点也在于：针对在所述电网防雷隔离装置与地之间形成的泄放渠道，雷云泄放电流I由式(1)所表征：其中：U为雷云在电网的感应电荷或雷击电网与地之间形成的电压；ZL为电网线路阻抗，ZT为所述电网防雷隔离装置阻抗；通过增大电网防雷隔离装置阻抗ZT的阻值降低雷击泄放电流的幅值。本专利技术电网防雷隔离装置的特点也在于：所述电网防雷隔离装置为设置在电网中的三相对地电抗器；所述三相对地电抗器为固定阻值的电抗器，或为可控电抗器；所述三相对地电抗器为三相电抗器直接接地，或三相电抗器呈星型连接，并在星型连接的中性点经第四支电抗器接地。本专利技术电网防雷隔离装置的特点也在于：针对电网防雷隔离装置所在位置处没有电网中性点，所述电网防雷隔离装置由接地变压器和中性点接地阻抗组成，利用所述接地变压器形成中性点，再经中性点接地阻抗接地；通过控制接地变压器的功率和/或控制中性点接地阻抗的阻值，实现所述电网防雷隔离装置的阻抗的调整。本专利技术电网防雷隔离装置的特点也在于：针对电网防雷隔离装置所在位置处为电网中性点，所述电网防雷隔离装置为设置在电网中的中性点与地之间的电抗器或可控变压器；所述可控变压器是通过控制变压器的功率和/或控制变压器二次侧阻值，实现所述电网防雷隔离装置的阻抗的调整。与已有技术相比，本专利技术有益效果体现在：1、本专利技术提出防雷隔离的新理念，一方面将电网对雷云的感应电荷隔离限制在局部区域内，另一方面雷云对电网的泄放传播隔离限制在局部区域内，降低雷害对电网的危害。2、在雷云瞬间消失或雷击电网时，本专利技术电网防雷隔离装置与电网感应的电荷或雷击电网的电荷形成泄放渠道并建立隔离墙，一方面限制泄放电流的幅值，另一方面隔离墙将雷电波限制在在一定的区域内，防止了雷电波在电网上的传播，从而降低雷击过电压；3、本专利技术与现有防雷技术相互配合，内外结合实现全面防雷，把雷击的危害降低到最低，提高电网安全可靠性；4、本专利技术对于中压中性点不接地系统，由于降低了雷击过电压特别是雷击感应过电压，从而避免了雷击过电压引起的单相弧光接地，提高供电安全可靠性，大幅降低雷云对电网的危害；5、本专利技术电网防雷隔离装置降低了雷击过电压，避免了雷击过电压对电网绝缘的冲击，有效保护了电网绝缘，延长电网绝缘使用寿命。6、本专利技术用于高层建筑的低压电网的高层端，可大幅降低低压网的浪涌过电压保护低压用电设备。附图说明图1电网输电线路中间部位雷云感应原理图；图2单个电网防雷隔离装置的防雷隔离墙原理图；图3电网一侧雷云感应原理图；图4相邻电网防雷隔离装置的防雷隔离墙原理图；图5静电感应带电导体接地前后的电荷分布；图6本专利技术电抗器实现的电网防雷隔离装置原理图；图7本专利技术带接地变压器的电网防雷隔离装置原理图；图8本专利技术用于电网中性点的电网防雷隔离装置原理图。具体实施方式图5所示为静电感应带电导体接地前后的电荷分布示意，由静电感应可知，中性的导体B放在绝缘支架上处于带正电的导体球A附近，导体B的左、右两边分别感应负电荷和正电荷，导体B达到静电平衡时，其电势当把导体B左端接地时，则负电荷将从大地流向导体B，与导体上的正电荷中和，最后导体B左端带一定量的负电荷；当把导体B右端接地时与导体B左端接地一样，大地中的负电荷与导体上的正电荷中和，最后导体B带一定量的负电荷，即对处于正电荷周围的导体任何地方接地，其最后结果都要满足导体会带一定量的负电荷。本实施例中电网防雷隔离装置是在电网中设置至少一个电网防雷隔离装置，电网防雷隔离装置在电网导体与地之间进行连接，使电网导体与地之间的电荷能够自由流动，利用电网防雷隔离装置在电网与电网防雷隔离装置的连接点形成雷云感应隔离墙。具体实施中，利用一道电网防雷隔离装置对应形成一道雷云感应隔离墙，将电网隔离为左侧电网和右侧电网；当雷云处在左侧电网的上空，则左侧电网为隔离区，右侧电网为保护区；当雷云处在右侧电网的上空，则右侧电网为隔离区，左侧电网为保护区；隔离区电网感应的电荷与雷云电荷极性相反，利用一道雷云感应隔离墙对电网感应电荷的区域实施隔离，使保护区电网不产生感应电荷；当雷云瞬间放电消失或雷击电网时，由一道雷云感应隔离墙将雷电波的传播限制在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电网防雷隔离装置，其特征是：在电网中设置至少一个电网防雷隔离装置，所述电网防雷隔离装置在电网导体与地之间进行连接，使电网导体与地之间的电荷能够自由流动，利用所述电网防雷隔离装置在电网与电网防雷隔离装置的连接点形成雷云感应隔离墙；利用一道电网防雷隔离装置对应形成一道雷云感应隔离墙，将电网隔离为左侧电网和右侧电网；当雷云处在左侧电网的上空，则左侧电网为隔离区，右侧电网为保护区；当雷云处在右侧电网的上空，则右侧电网为隔离区，左侧电网为保护区；隔离区电网感应的电荷与雷云电荷极性相反，利用所述一道雷云感应隔离墙对电网感应电荷的区域实施隔离，使保护区电网不产生感应电荷；当雷云瞬间放电消失或雷击电网时，由所述一道雷云感应隔离墙将雷电波的传播限制在隔离区内，隔离区电网的感应电荷或雷击电荷通过所述一道电网防雷隔离装置对地形成的泄放渠道实现泄放，使保护区电网不受泄放影响；利用多道电网防雷隔离装置一一对应形成多道雷云感应隔离墙，当雷云处在相邻两道电网防雷隔离装置之间的电网上空，则所述相邻两道电网防雷隔离装置之间为隔离区，隔离区之外为保护区；隔离区中的电网感应的电荷与雷云电荷相反，利用所述相邻两道电网防雷隔离装置对电网感应电荷的区域实施隔离，使保护区不产生感应电荷；当雷云瞬间放电消失或雷击电网时，所述相邻两道电网防雷隔离装置将雷电波的传播限制在隔离区，隔离区中电网的感应电荷或雷击电荷通过所述相邻两道电网防雷隔离装置对地形成的泄放渠道实现泄放，使保护区电网不受泄放影响；所述电网防雷隔离装置不改变电网中性点接地方式。...

【技术特征摘要】
1.一种电网防雷隔离装置，其特征是：在电网中设置至少一个电网防雷隔离装置，所述电网防雷隔离装置在电网导体与地之间进行连接，使电网导体与地之间的电荷能够自由流动，利用所述电网防雷隔离装置在电网与电网防雷隔离装置的连接点形成雷云感应隔离墙；利用一道电网防雷隔离装置对应形成一道雷云感应隔离墙，将电网隔离为左侧电网和右侧电网；当雷云处在左侧电网的上空，则左侧电网为隔离区，右侧电网为保护区；当雷云处在右侧电网的上空，则右侧电网为隔离区，左侧电网为保护区；隔离区电网感应的电荷与雷云电荷极性相反，利用所述一道雷云感应隔离墙对电网感应电荷的区域实施隔离，使保护区电网不产生感应电荷；当雷云瞬间放电消失或雷击电网时，由所述一道雷云感应隔离墙将雷电波的传播限制在隔离区内，隔离区电网的感应电荷或雷击电荷通过所述一道电网防雷隔离装置对地形成的泄放渠道实现泄放，使保护区电网不受泄放影响；利用多道电网防雷隔离装置一一对应形成多道雷云感应隔离墙，当雷云处在相邻两道电网防雷隔离装置之间的电网上空，则所述相邻两道电网防雷隔离装置之间为隔离区，隔离区之外为保护区；隔离区中的电网感应的电荷与雷云电荷相反，利用所述相邻两道电网防雷隔离装置对电网感应电荷的区域实施隔离，使保护区不产生感应电荷；当雷云瞬间放电消失或雷击电网时，所述相邻两道电网防雷隔离装置将雷电波的传播限制在隔离区，隔离区中电网的感应电荷或雷击电荷通过所述相邻两道电网防雷隔离装置对地形成的泄放渠道实现泄放，使保护区电网不受泄放影响；所述电网防雷隔离装置不改变电网中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张安斌，
申请(专利权)人：张安斌，
类型：发明
国别省市：安徽,34