一種適用于研究10kV線路避雷器接地形式的試驗方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種適用于研究1kV線路避雷器接地形式的試驗方法，屬配電線路防雷領域。
【背景技術】
[0002]配電線路是電力系統中較靠近用戶的一級，擔負著向工農業生產、居民日常生活供電的重要職責，具有線路結構復雜、線路總量多、覆蓋面積面廣的特點。過去長期存在著重主網輕配網的思想，導致目前配網的設備狀況、技術水平等方面與主網相比均存在著較大差距。配電線路絕緣水平較低，且一般無特別的防雷措施，不僅受到直擊雷的影響，同時也會因雷擊地面產生的感應過電壓的影響而發生絕緣子閃絡。相比高壓輸電線路，配電線路更容易發生雷擊閃絡跳閘，嚴重影響供電可靠性。
[0003]針對配電線路頻繁的雷電災害，國內外相繼采用了多種防雷保護措施，其中安裝線路避雷器是較為有效的方式。安裝線路避雷器無論在防止直擊雷過電壓方面，還是在防止感應雷電過電壓方面都有積極的作用。
[0004]在1kV配電線路實際工程中，由于出于經濟性和操作性的考慮，線路避雷器可能并沒有單獨敷設接地引下線，而是利用桿塔內鋼筋作為泄流的通道，在實際線路中水泥桿塔線路發生雷擊閃絡時會將水泥絕緣薄弱處擊穿，對線路耐雷水平、避雷器保護效果及人身安全的影響目前沒有系統的研究分析，缺乏試驗的驗證。
[0005]公告號CN203278165U公開了一種1kV配電架空線路避雷器布置結構，包括水泥桿塔、線路避雷器、線路絕緣子、輸電導線、接地引下線和桿塔接地電阻，線路避雷器和線路絕緣子連接并安裝在水泥桿塔上，線路避雷器的高壓端與輸電導線連接，線路避雷器的接地端與接地引下線相連，接地引下線通過鍍鋅圓鋼或扁鋼與桿塔接地電阻相連后接地。但該實用新型存在如下問題:當雷電流幅值較大，在經過接地電阻入地時會產生很大電壓，導致避雷器接地端對地電位升高，這個電位差加在桿塔內部鋼筋和橫擔絕緣兩端，水泥桿塔絕緣薄弱處仍將受到損壞，并且單獨敷設接地引下線也會增加線路防雷成本。
[0006]公告號CN203160802U公開了一種采用全內置式接地電極的接地一體化混凝土電桿，其在混凝土電桿桿體中設置一根非預應力接地鋼筋作為內置接地引下線，在混凝土電桿的上部和中下部分別至少各設置一個內置接地螺母，內置接地螺母的一端與混凝土電桿的側表面平齊，或露出混凝土電桿的側表面，另一端與非預應力接地鋼筋固接為一體；在混凝土電桿的底部設置一個接地管支架，非預應力接地鋼筋與接地管支架固接為一體；在接地管支架下方設置一個接地極，接地極與接地管支架固接為一體；非預應力接地鋼筋、接地管支架和接地極構成混凝土電桿的接地極系統。該實用新型節約了成本，且由于內置接地螺母的存在，不會將水泥桿塔絕緣薄弱處擊穿，但沒有通過系統試驗對比研究線路避雷器有無單獨接地引下線對一般水泥桿結構、避雷器保護效果的影響。
[0007]公告號CN103015786公開了一種具有接地一體化功能的混凝土電桿，該實用新型同CN203160802U特點相似，通過設置專用的非預應力接地鋼筋和接地螺母，使得混凝土電桿、接地引下線和接地極之間三合為一連接成為一個整體，且避免了接地鋼筋露出混凝土電桿表面。
[0008]此外，大多數關于1kV配電架空線路雷電防護的專利，并未提及如何系統研究1kV線路避雷器安裝在水泥桿塔上時接地引下形式的試驗方法。
【發明內容】
[0009]本發明的目的是，為了研究如何布置配電線路避雷器安裝在水泥桿塔上時接地形式，從而對配電線路防雷有積極作用，設計了一種適用于研究1kV線路避雷器接地形式的試驗方法。
[0010]為達到上述目的，本發明采用如下技術方案:
本發明一種適用于研究1kV線路避雷器接地形式的試驗方法包括以下步驟:
(1)搭建1kV配電線路試驗模型，所選設備型號應與實際線路相符，模型布置包括1kV水泥桿塔、鐵橫擔以及抱箍、1kV線路絕緣子、1kV線路用外串間隙避雷器、模擬導線、接地引下線、沖擊電壓發生器、桿塔接地電阻；水泥桿塔內部鋼筋始終有效接地；
航吊豎起水泥桿塔，將鐵橫擔通過抱箍固定在1kV水泥桿塔上；
所述1kV線路絕緣子底座固定在鐵橫擔上，模擬導線綁定在1kV線路絕緣子上端，1kV線路用外串間隙避雷器按照相應要求并聯安裝在1kV線路絕緣子兩側；
所述沖擊電壓發生器高壓引線與模擬導線一端電氣相連，水泥桿塔內部鋼筋通過桿塔接地電阻有效接地；
接地引下線一端接鐵橫擔，一端有效接地；接地引下線上設置一開關；
(2)單獨敷設一根銅線將鐵橫擔和抱箍接地，沖擊電壓發生器高壓引線與模擬導線一端電氣相連，采用波形參數為1.2/50 μ S的負極性雷電波按升降法進行30次雷電沖擊放電試驗，記錄試驗數據和照片，應盡量減少外部因素的干擾；然后將抱箍拆除，觀察抱箍捆綁處水泥桿塔有無損壞痕跡，如若痕跡不明顯，可以在抱箍處包裹一層白紙輔助觀察試驗現象；
(3)接著還原抱箍，并移除步驟(2)中單獨敷設的接地引下線，同樣采用波形參數為1.2/50 μ s的負極性雷電波，逐漸升高電壓，直到1kV線路用外串間隙避雷器發生放電現象，記錄試驗數據和照片；保持電壓不變，進行30次雷電沖擊放電試驗后，觀察抱箍捆綁處1kV水泥桿塔有無損壞痕跡；
(4)整理試驗數據，對比分析1kV線路避雷器有無單獨接地引下線時對1kV水泥桿塔絕緣強度以及1kV線路用外串間隙避雷器保護效果的影響，并得出合理結論。
[0011]本發明的技術原理是:在現有實際工程中，由于避雷器接地形式不合理，出現了雷擊閃絡時有時會將水泥絕緣薄弱處擊穿現象。本發明的目的是為了研究如何布置配電線路避雷器安裝在水泥桿塔上時接地形式，從而對配電線路防雷有積極作用。分別在線路避雷器單獨敷設接地引下線和經桿塔自然接