- 定义与基本原理
- 驱雷器是一种用于输电线路塔防雷的装置。它的工作原理主要是通过产生向上的迎面先导,抢先与雷云的下行先导接触,将雷电引向自身,并通过自身的泄放通道将雷电流安全地引入大地,从而避免雷电直接击中输电线路塔,起到防护作用。与传统的避雷装置不同,它不是被动地等待雷电击中后再进行泄流,而是主动地去 “驱赶” 雷电,改变雷电的放电路径。
- 结构组成
- 激发单元:这是驱雷器的核心部分之一。它能够产生足够强的电场,以引发向上的迎面先导。通常采用特殊的电极结构和材料,例如一些高性能的金属合金电极,这些电极能够在雷云电场的作用下,快速聚集电荷,产生向上的电场强度足以与雷云的下行先导相互作用。
- 引流单元:当驱雷器成功引发雷电击中自身后,引流单元负责将雷电流引导到接地装置。它一般是由良好的导电材料制成,如铜质或铝质的引流杆,其横截面积足够大,以保证能够承受雷电流的强大冲击而不会被烧毁。引流单元的设计要考虑到雷电流的高频特性,减少电感效应,确保雷电流能够顺畅地泄放。
- 接地单元:接地单元是将雷电流安全引入大地的关键部分。良好的接地单元要求接地电阻足够低,一般采用接地极阵列的方式,如使用多根垂直接地极或者水平接地体组合。接地极的材料可以是热镀锌角钢或者铜包钢接地极等,并且在接地极周围填充降阻剂,以降低土壤电阻率,保证雷电流能够快速地消散在大地中。
- 优点
- 防护效果好:驱雷器能够在雷电还未击中输电线路塔之前就主动引导雷电,大大降低了输电线路塔遭受雷击的概率。例如,在一些雷电活动频繁的山区输电线路中,安装驱雷器后,线路雷击跳闸率明显降低,有效保障了输电线路的稳定运行。
- 适用范围广:它可以安装在各种高度和地形的输电线路塔上。无论是平原地区的高塔,还是山区地形复杂的杆塔,都能够发挥其防雷作用。
- 使用寿命长:在正常维护的情况下,驱雷器的主要部件如激发单元、引流单元和接地单元等都有较长的使用寿命。其采用的耐候性材料能够适应各种恶劣的自然环境,如高温、严寒、潮湿等。
- 缺点及局限性
- 成本较高:驱雷器的研发、生产和安装成本相对传统避雷装置较高。其复杂的结构和高性能的材料使得价格居高不下,这在一定程度上限制了它的大规模应用,尤其是在一些对成本较为敏感的输电线路工程中。
- 受环境影响较大:它的性能受到周围环境因素的影响。例如,在高湿度、强污染的环境中,激发单元产生迎面先导的能力可能会受到影响。而且如果接地单元周围的土壤电阻率因季节变化或者地质变化而增大,也会影响雷电流的泄放效果。
- 维护要求较高:需要定期对驱雷器进行检查和维护,以确保其各个单元的正常工作。如检查激发单元的电极是否损坏、引流单元的连接是否松动、接地单元的接地电阻是否符合要求等。
- 安装与维护要点
- 安装位置:一般安装在输电线路塔的顶端或者侧面较高位置,以保证能够有效地与雷云的下行先导相互作用。安装时要注意与塔身保持良好的绝缘,避免雷电流通过塔身泄漏,造成塔身损坏。
- 安装角度:驱雷器的激发单元应该垂直向上安装,或者根据当地雷电活动规律和风向等因素进行适当调整,以获得最佳的迎面先导产生效果。
- 维护周期:定期(例如每季度或每半年)对驱雷器进行外观检查,查看是否有物理损坏、腐蚀等情况。每年进行一次接地电阻的测试,确保接地单元正常工作。同时,对于激发单元和引流单元的电气性能也要定期进行检测,如检测激发单元的电场强度、引流单元的通流能力等。
热门跟贴