某SB雷达供电防雷改造中一个问题探讨
摘要
某SB雷达安装并投入试运行后,多次遭遇雷击事故,雷击除了造成供电线路跳闸停止供电以外,更为严重的是可以造成缺相供电,直接造成雷达缺相运行,烧毁雷达设备中相应的三相电机(冷却风机、油泍电机等),造成重大经济损失以及严重影响正常雷达业务运行。该雷达建筑主体(塔楼、附属用房等)在雷达站建设期间经过专业防雷公司设计,多次检测表明符合防雷要求。雷达站位于海拔1500 余米山顶,雷达供电采用最简易10KV 送电线路,用三根裸导线沿山脊送往雷达站,距离超过10 公里,后来的雷击事故分析均为供电引入。鉴于经济及其它一些原因,当地近期不可能进行整体供电线路防雷改造,目前采取近雷达站300M 进行供电线路绝缘人地以及在低压配电上加装缺相保护措施。本文引入一个基于雷击垂直于大地、主放电回击速度恒定、只考虑主放电回击过程中产生的电磁场、架空线是理想导线,无损耗,且大地为良导体为条件的模型,计算雷击感应过电压。由于该雷达站供电防雷改造牵涉到从裸线到绝缘线的一个过度,因此需要预防雷击造成闪烙问题。理论上,雷电流幅值为30 kA,雷击点距离导线100 m时最大雷电流幅值为223.55 kV,超过了绝缘子的50%雷电冲击放电电压.因此感应过电压作用下,绝缘子容易发生闪络,而且感应过电压作用时往往会引起两相或三相同时闪络.导致大的工频短路电流,从而烧伤导线甚至烧断绝缘导线。雷电过电压时引起绝缘子闪络并击穿导线绝缘层时,被击穿的绝缘层呈针孔状,就会引起短路燃烧,整个导线在短时间内被整齐烧断。为了预防雷击断电,可在线路绝缘子处剥离部分绝缘层后安装防弧金具,使雷击过电压仅在防弧金具与绝缘子铁脚之间引起闪络,使持续的工频短路电弧的弧根固定在防弧金具上燃烧,避免导线被烧毁。根据现有条件,进一步提出了提高防雷水平的措施。