- 定義與基本原理
- 驅雷器是一種用于輸電線路塔防雷的裝置。它的工作原理主要是通過產生向上的迎面先導,搶先與雷云的下行先導接觸,將雷電引向自身,并通過自身的泄放通道將雷電流安全地引入大地,從而避免雷電直接擊中輸電線路塔,起到防護作用。與傳統的避雷裝置不同,它不是被動地等待雷電擊中后再進行泄流,而是主動地去 “驅趕” 雷電,改變雷電的放電路徑。
- 結構組成
- 激發單元:這是驅雷器的核心部分之一。它能夠產生足夠強的電場,以引發向上的迎面先導。通常采用特殊的電極結構和材料,例如一些高性能的金屬合金電極,這些電極能夠在雷云電場的作用下,快速聚集電荷,產生向上的電場強度足以與雷云的下行先導相互作用。
- 引流單元:當驅雷器成功引發雷電擊中自身后,引流單元負責將雷電流引導到接地裝置。它一般是由良好的導電材料制成,如銅質或鋁質的引流桿,其橫截面積足夠大,以保證能夠承受雷電流的強大沖擊而不會被燒毀。引流單元的設計要考慮到雷電流的高頻特性,減少電感效應,確保雷電流能夠順暢地泄放。
- 接地單元:接地單元是將雷電流安全引入大地的關鍵部分。良好的接地單元要求接地電阻足夠低,一般采用接地極陣列的方式,如使用多根垂直接地極或者水平接地體組合。接地極的材料可以是熱鍍鋅角鋼或者銅包鋼接地極等,并且在接地極周圍填充降阻劑,以降低土壤電阻率,保證雷電流能夠快速地消散在大地中。
- 優點
- 防護效果好:驅雷器能夠在雷電還未擊中輸電線路塔之前就主動引導雷電,大大降低了輸電線路塔遭受雷擊的概率。例如,在一些雷電活動頻繁的山區輸電線路中,安裝驅雷器后,線路雷擊跳閘率明顯降低,有效保障了輸電線路的穩定運行。
- 適用范圍廣:它可以安裝在各種高度和地形的輸電線路塔上。無論是平原地區的高塔,還是山區地形復雜的桿塔,都能夠發揮其防雷作用。
- 使用壽命長:在正常維護的情況下,驅雷器的主要部件如激發單元、引流單元和接地單元等都有較長的使用壽命。其采用的耐候性材料能夠適應各種惡劣的自然環境,如高溫、嚴寒、潮濕等。
- 缺點及局限性
- 成本較高:驅雷器的研發、生產和安裝成本相對傳統避雷裝置較高。其復雜的結構和高性能的材料使得價格居高不下,這在一定程度上限制了它的大規模應用,尤其是在一些對成本較為敏感的輸電線路工程中。
- 受環境影響較大:它的性能受到周圍環境因素的影響。例如,在高濕度、強污染的環境中,激發單元產生迎面先導的能力可能會受到影響。而且如果接地單元周圍的土壤電阻率因季節變化或者地質變化而增大,也會影響雷電流的泄放效果。
- 維護要求較高:需要定期對驅雷器進行檢查和維護,以確保其各個單元的正常工作。如檢查激發單元的電極是否損壞、引流單元的連接是否松動、接地單元的接地電阻是否符合要求等。
- 安裝與維護要點
- 安裝位置:一般安裝在輸電線路塔的頂端或者側面較高位置,以保證能夠有效地與雷云的下行先導相互作用。安裝時要注意與塔身保持良好的絕緣,避免雷電流通過塔身泄漏,造成塔身損壞。
- 安裝角度:驅雷器的激發單元應該垂直向上安裝,或者根據當地雷電活動規律和風向等因素進行適當調整,以獲得最佳的迎面先導產生效果。
- 維護周期:定期(例如每季度或每半年)對驅雷器進行外觀檢查,查看是否有物理損壞、腐蝕等情況。每年進行一次接地電阻的測試,確保接地單元正常工作。同時,對于激發單元和引流單元的電氣性能也要定期進行檢測,如檢測激發單元的電場強度、引流單元的通流能力等。
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