在输电线路上使用两根相同的镀锌钢绞线(或铝包钢绞线)或钢芯铝绞线作为地线已经有几十年的运行经验了,很少发现有雷击断股的情况发生。然而,大面积使用普通地线配0PGW光缆后的双地线系统情况就不同了,都是OPGW光缆遭受雷击以致断股,而与之配合的普通地线却相安无恙,因此,有必要对OPGW光缆与普通地线的使用情况做一些比较。
(1)、同一线路中普通地线的单位长度电阻总是大于OPGW光缆。
(2)、同一线路中OPGW光缆总是全线每基塔直接接地,普通地线按不同情况可以采用不同接地方式,一般除在变电站出线附近外,普通地线侧的接地点要少于OPGW光缆侧。
(3)、从地线到塔身的接地连接方式中,通常OPGW光缆侧的连接电阻要小于普通地线侧。
架空线的避雷线功能一股有引雷、 充当通信通道减小系统潜供电流等,其中最主要和最原始的作用是引雷。由此不难推想,是否因为OPGW光缆的接地通道电阻太小,导致它比普通地线更容易遭雷击。
据统计,90%左右的雷是负极性的。以往的模拟、实验室试验、雷击物理过程的仿真计算以及雷电的光学照片说明,由负雷云向下发展的先导不是连续向下发展的,是-种超长间隙放电。通常的下行负雷击从雷云下部负电荷中心的某处开始,以阶梯先导的形式向地面发展。下行先导从云到地的发展分为触发先导、自由先导和约束先导三个阶段。
在触发先导阶段,由于先导离雷云较近而离地很远,先导的发展主要受雷云电场和先导头部空间电荷电场的影响;随着先导的向下发展,由于离雷云和地而都较远,先导的发展仅受先导头部空间电荷影响,先导的发展具有相当的任意性,先导的发展曲曲折折,并呈现分支现象,因而成为自由先导阶段;随着下行先导的向地面逼近,地而物体的表而场强逐渐增强,并在某一时刻产生迎面先导放电。
当地面目的物理的迎面放电与下行雷先导间形成贯穿型流注时,下行先导的发展受到约束,击穿成为必然,击中点被确定。因此OPGW光缆与大地良好接触,可能就导致了它比普通地线更容易遭雷击。
根据OPGW光缆的接地通道电阻小的情况,也可以推想遭受雷击后,OPGW光缆比较容易发生断股的原因。我们以常见的电弧焊工作做一个解释:在电焊时,被施焊的工件先要接好地线,然后电焊条再去接近工作,当电焊条离工件距离足够近而且不与工件接触时,产生电弧,此时热容量较小者被熔化。注意,但是如果当工件的接地线与工件接触不良时,往往会发生电焊条与工件很难起弧,直到焊条碰到工件,地线与工件之间产生电弧。这说明电弧发生在接触电阻相对大的地方。
可以推测,因为OPGW光缆的接地通道导电良好,在发生雷击前,大地与雷电的通道间电阻最大的地方就在OPGW光缆和雷电之间,所以雷击时电弧则会发生在OPGW光缆表面。
根据以上分析,提高0PGW耐雷水平除了合理选择OPGW光缆的导线材料以外,更应该注意接地方式,对于雷害比较严重且大地电阻率较小的地区,可以考虑在OPGW光缆接地引线和杆塔之间适当留点间隙,以使将燃弧点移到OPGW光缆以外。


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