[发明专利]耦合地线和避雷器配合使用的10kV架空线路的防雷方法

说明书

本发明公开了一种耦合地线和避雷器配合使用的10kV架空线路防雷方法，该方法包括：首先考虑加装耦合地线后，对线路杆塔承重等力学方面的影响，核算其适用性，得到耦合地线的安装数量。其次在各种极端条件下(覆冰和风偏)，应保证在档距中央处耦合地线与导线之间不发生放电，从而确定耦合地线的安装位置，进而提出含耦合地线的10kV架空线路耐雷水平的测试方法。针对分段架设耦合地线后耐雷水平降低的问题，提出了耦合地线分段处和避雷器配合使用的防雷方法，并利用仿真软件建立了10kV架空线路雷电过电压仿真计算模型，以使配电线路不发生两相短路为条件，测试耦合地线分段处与MOA配合使用的防雷效果。本发明可在现有防雷设计基础上，进一步提高10kV配电线路耐雷水平，提高配电网的运行可靠性。

技术领域

本发明涉及10kV配电网架空线路防雷领域，尤其涉及耦合地线和避雷器(MOA)配合使用的10kV架空线路的防雷方法。

背景技术

10kV配电线路作为输电线路与用户端的重要连接部分，配电线路的安全稳定运行至关重要。目前，10kV架空线路大多采用典型设计，由于其自身的绝缘裕度较大，且杆塔高度相对较低，大部分架空线路无需采用防雷措施，仅在配电变压器、负荷开关等配电设备处采取加装MOA、降低接地电阻等措施。此措施可以满足大多数地区的防雷需要，然而在某些雷电活动强烈的地区，其耐雷水平仍无法满足要求。

在雷电活动强烈的山区、矿区等地，10kV架空线路采取的防雷措施基本以加装线路MOA为主，但10kV线路MOA易故障形成短路点，若全线安装会加大运维工作量且后期维护费用高。且易受直击线路的杆塔一般由于地形等原因，加装MOA后需对杆塔进行接地改造，降低接地电阻，存在施工困难和成本较高的问题，需降低MOA的使用量。

耦合地线是输电线路中常见的防雷措施，安装在导线下方与塔身的交接处，通过与各相导线间的耦合作用，以及对雷电流的分流效果，提高线路耐雷水平。在10kV架空配电线路杆塔上架设耦合地线时，为了保证配电线路的安全运行，需要着重考虑到两方面的限制：(1)在各种极端条件下(覆冰和风偏)，应保证在档距中央处耦合地线与导线之间不发生放电；(2)加装耦合地线后，确保不超过杆塔承重的允许范围。为了确保线路加装耦合地线之后，不会超过杆塔承重的范围。

耦合地线对感应雷和雷击横担两种雷击形式有较好的防护效果，能带来较好防雷效果的同时，也存在一些弊端：在跨越公路，河流和山坡等处，因对地限高的因素无法安装，需要分段架设，而分段架设又起不到提高耐雷水平的作用。

因而，需要把耦合地线和避雷器2种防雷措施配合使用以综合提高10kV架空线路的耐雷水平。

发明内容

本发明提供了一种耦合地线和避雷器配合使用的10kV架空线路的防雷方法，用以解决耦合地线在10kV架空线路中的应用方法，并提出在耦合地线的分段处加装MOA的方法，用以解决耦合地线分段导致线路耐雷水平降低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

1、耦合地线在10kV架空线路中的应用方法，包括以下步骤：

1.1根据加装耦合地线后，对线路杆塔承重等力学方面的影响，核算其适用性，得到耦合地线的安装数量。

为保证架设耦合地线后配电线路安全稳定的运行，杆塔承重的核算尤为重要。架设耦合地线后会增加杆塔的垂直荷载，杆塔所承受的垂直荷载包括：(1)导线、耦合地线、绝缘子串和金具的重力荷载；(2)安装检修时的附加垂直荷载，包括工人、工具的重力荷载。分别计算出考虑覆冰后的垂直荷载值G_Dk与垂直荷载设计值G_D，其中

G_Dk＝nγ₁AL_V+G_J+nγ₂AL_V+G_J(K-1) (1)