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接地模塊在輸電線路中的應用
點擊次數:139 發布時間:2019-09-26
     輸電線路的雷擊跳閘次數一般占線路總跳閘次數的50%以上。降低輸電線路雷擊跳率的主要措施之一是降低線路桿塔的沖擊接地電阻,在高土壤電阻率地區,采用傳統的方法難以使桿塔的沖擊接地電阻滿足要求以石為主要原料而制成的接地模塊可有效地降低桿塔接地裝置的工頻接地電阻,尤其可大幅降低桿塔的沖擊接地電阻,從而降低輸電線路的雷擊跳閘率。
 
    1、接地模塊的組成及特點
 
    接地模塊的主要原材料是石墨粉,在石墨粉中添加少量的金屬氧化物和適量的粘合劑,加水攪拌均勻后注入模具干燥成形而成。為了使降阻模塊具有一定的機械強度,在模塊中間夾有金屬網:為了使模塊之間能夠相互焊接,在模塊中預埋了一根扁鐵(長方形)或二根園鋼(棒形)石墨是一種非金屬材料,它具有比較強的保濕性和吸濕性,其本身的穩定性、抗腐蝕性、導電性、抗老化性能良好。由于石墨對環境敏感度非常低,幾乎不受外界因素的影響,所以接地模塊的接地電阻值能夠在相當長的時間內保持不變,這是傳統接地材料無法比擬的。石墨的基本結構是碳,它對環境沒有任何污染,所以采用這種原料生產出的接地模塊屬于環保型產品。
 
    2、接地模塊的降阻原理
 
    輸電線路桿塔接地裝置的主要作用是泄放電流。當雷擊塔頂時,雷電流將經過桿塔的接地裝置流入大地,雷電流在接地裝置接地電阻上的壓降將會使塔頂的電位升高,當這一電位升高達到一定值時,會使線路的絕緣子串擊穿而可能引起線路跳閘,因此降低輸電線路雷擊跳閘率的主要措施之一是降低桿塔的沖擊接地電阻。常規桿塔的接地體是采用園鋼或扁鐵呈放射形敷設,但在高土壤電阻率地區用這種方法往往難以達到預期的效果。雖然通過敷設很長的放射形接地體有可能使桿塔的工頻接地電阻滿足要求,但其沖擊系數可能會大于1,即沖擊接地電阻不一定能夠滿足要求,且這種接地體很容易被偷盜和容易被銹蝕石墨本身的電阻率很低(高純度石墨的電阻率小于10·m),添加的金屬氧化物可使模塊具有更好的雷電流導通性能。用于防雷的接地裝置必須采用集中接地方式。在采用接地模塊敷設線路桿塔的接地裝置時,一般是在線路桿塔的周圍埋設一圈降阻模塊,即采用的是集中接地方式這種方式可以增大接地體和土壤之間的接觸面(40塊500×400×50的長方形接地模塊與土填的接觸面積相當于573m10m園鋼與土壤的接觸面積),從而增大了接地體本身的散流面積同時還可大大減小接地體和土壤之間的接觸電阻,使雷電流能夠順暢地經過接地裝置流入大地。
 
    根據靜電場理論,在電介質相同、極間距離相同的條件下,電容量與極板的面積成正比,由于采用接地模塊所構成的接地裝置大大增加了與土壤之間的接觸面,因而與射線式接地裝置相比可增大接地裝置與大地之間的電容:同時由于采用的是集中接地方式,與射線式接地裝置相比可大大減小接地裝置本身的電感,從而使雷電波向大地流散時所遇到的波阻抗比射線式接地裝置大大減小。因此,采用該接地模塊不僅可降低線路接地裝置的工頻接地電阻,更主要的是能有效地降低接地裝置的沖擊接地系數,使接地裝置的沖擊接地電阻大幅降低。
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