[科普中國]-招弧角

招孤角又稱角隙，是架空輸電線路上的絕緣子保護金具，在國際電工委員會IEC的出版刊物中，招弧角被列為絕緣子串附件(即金具)。經(jīng)過多年研究、試驗、應(yīng)用，我國在防雷方面基本上形成了一套非常有效常規(guī)的防雷體系，如安裝避雷線、降低接地電阻、設(shè)置重合閘以及安裝避雷器等，不過對于地處偏遠的農(nóng)網(wǎng)架空線路段，由于地形地質(zhì)情況復(fù)雜，氣象條件惡劣，特別容易遭受雷擊，以上的防雷手段時常也難以起到有效的保護作用。

簡介根據(jù)歷年國內(nèi)架空線路運行情況的有關(guān)歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，雷擊是導(dǎo)致架空線路絕緣子串燒壞以及線路跳鬧的主要因素。因為地理特征和天氣條件等因素的影響，尤其在高原山區(qū)的雷電頻繁路段，大部分架空線路障都是由雷擊跳閑引起的，調(diào)查進一步顯示，輸電網(wǎng)絡(luò)中有50%-60%架空線路故障的發(fā)生是由雷電直擊和繞擊造成的，所以怎樣有效避免和保護架空線路遭受雷擊和迅速的排除故障，是防雷研究迫切需要解決的問題1。

招弧角的功用和使用范圍輸電線路地處曠野，易受雷擊。因雷擊線路引起的直擊雷過電壓秘雷擊線路附近地面引起的感應(yīng)雷過電壓，即所謂輸電裁路上常出現(xiàn)的大氣過電壓。它所造成的絕緣子閃爍，線路跳閘和雷電波入侵變電所損傷電氣設(shè)備事故在電網(wǎng)總事故中占有很大的百分比。

為防止大氣過電壓所導(dǎo)致的這些事故，電力線路和變電所已經(jīng)安裝有避雷線(架空地線 )，避雷針以及不同形式的避雷器等。架空地線對導(dǎo)線的屏蔽保護角一般不超過25o，其主要作用是 防止雷直擊導(dǎo)緩，而對外相導(dǎo)線尤其是感應(yīng)雷過電壓的保護則更太程霞上依賴與其它形式的避雷器配備使用招弧角作為有效的防雷保護裝置之一，以一定的招弧問隙安裝在絕緣子串端部，其結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，在系統(tǒng)中與自動重臺閘配臺使用，既可將雷電流及時接地 ，又可對用戶不間斷供電，從而起到防止絕緣予表面閑絡(luò) ，保護電氣設(shè)備 ，維持線路正常運行的作用。

在地線絕緣子串上安裝招弧角，相當于將避雷 線經(jīng)小間隙對地絕緣起來，只有雷擊時招弧角擊穿，避雷線接地，這既降低了線路正常運行時避雷線中電濰引起的附加損耗，又可將避雷線兼作通訊線用2。

招弧角的構(gòu)造形式(1)棒形。

甩兩個直徑8—20毫米圓鋼翩造的棒形電極相對，其間保持一定距離以形成放電間隙。

(2)球形。

為減輕捧形電極的缺限，在棒端安裝兩個金屬球以形成球形問隙，但仍不能完全排除電極燒傷。

(3)羊角形。

這種電極做成雙羊角形或單羊角形。在間隙放電時，電弧在電極相距最近處形成，隨即羊角形間隙上部構(gòu)成的電弧被迅速拉長，這種電弧一般易于熄滅 ，即便不及時熄滅，也會因電弧上拉， 電極被燒傷都在羊角間隙端部，而間隙距離最小處則不會燒傷，從而保證下一次正確動作。

(4) 環(huán)形或網(wǎng)球拍形。

(5) 間隙可調(diào)節(jié)形。

顧名思義，這種隙主要特點在于間隙可調(diào)節(jié)，減少產(chǎn)品設(shè)計規(guī)格 ，便于標準化，以滿足設(shè)計和安裝地區(qū)要求2。

常規(guī)防雷技術(shù)方法與招弧角的比較堵塞型防雷措施：顧名思義，就是所釆取的措施盡可能避免雷擊直接落在線路導(dǎo)線上，從而產(chǎn)生強大的雷擊沖擊過電壓，威脅電力系統(tǒng)的安全、可靠運行。如架設(shè)避雷線、增強線路絕緣都是屬于這一類型。疏導(dǎo)型防雷措施，就是當導(dǎo)線不能避免發(fā)生雷擊時，能夠?qū)⒗纂娏餮杆俚男沽鞯降乇砘蚴强焖賹⒗纂娏饕奖Ｗo裝置自身，從而有效保護線廣西大學(xué)工程碩士學(xué)位論文招風(fēng)滿防雷技木研究與應(yīng)用路安全運行和絕緣子串的。如降低桿塔接地電阻、安裝線路避雷器、中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地，不平衡絕緣技術(shù)等屬于這個類型。由于地理條件，氣候條件，經(jīng)濟效益，技術(shù)實施可行性等因素的影響和制約，上述的防雷措施肯定都不能做到十全十美，或是不能完全防止繞擊發(fā)生，或是技術(shù)施行困難異常，或是不能有效保護絕緣子免遭燒毀，或是受經(jīng)濟約束不宜大規(guī)模應(yīng)用，或是保護裝置自身防護能力有限不能限制超強的雷電流的破壞。因此，很有必要研究設(shè)計一種經(jīng)濟實用、技術(shù)可靠、能有效的防護線路遭受直擊、反擊、繞擊的防雷保護裝置。防雷招弧角就是一種全新的防雷保護裝置，它很好的融合了堵塞型和疏導(dǎo)型的防雷理念，即在導(dǎo)線絕緣子串兩端并聯(lián)一對引弧電極構(gòu)成放電間隙，當導(dǎo)線遭到雷電沖擊時，它能迅速將雷擊電流通過放電間隙引入地表，保護絕緣子串免遭擊穿；當雷擊桿塔發(fā)生反擊時，它能快速將雷電流引向放電間隙直至電弧消失，防止絕緣子串發(fā)生閃絡(luò)有損壞。

防雷招弧角的優(yōu)點有：防止絕緣子串發(fā)生擊穿或閃絡(luò)，減小絕緣子維護成本；提高線路重合鬧率，有效減少非計劃停運時間；降低雷擊事故率，減輕供電公司巡線人員勞動強度；結(jié)構(gòu)簡單、維護方便、低產(chǎn)出、高效益，非常符合中國電網(wǎng)的實際1。

國內(nèi)外防雷招弧角研究現(xiàn)狀在工頻運行條件下，招弧角能使工頻電場均勻分布，防止電暈的產(chǎn)生；當線路導(dǎo)線遭到雷擊時，因為招弧角的雷電沖擊放電電壓小于絕緣子串的放電電壓，所以招弧角的引弧間隙將首先引弧放電，電弧將由起弧點迅速地轉(zhuǎn)移到間隙電極端頭并最終消散，保證絕緣子免遭燒壞。然而，招弧角也不可避免的出現(xiàn)一些缺點：安裝招弧角裝置后會降低線路絕緣水平，提高雷擊跳鬧率，如果要保證安裝招弧角后線路絕緣水平不變，則需要增加絕緣子的片數(shù)，這無疑會增加投資。歐美等發(fā)達國家在輸電線路絕緣子串上使用并聯(lián)間隙已經(jīng)有了幾十年的成功運行經(jīng)驗，所以在絕大多數(shù)的絕緣子串都設(shè)置了各式各樣的并聯(lián)間隙，并制定出了一套比較系統(tǒng)、規(guī)范的行業(yè)技術(shù)標準。我國電力工業(yè)長期以來未廣泛使用絕緣子串并聯(lián)間隙技術(shù)，因此國內(nèi)對于220KV及以下絕緣子串并聯(lián)間隙的研究則比較少。

絕緣子串并聯(lián)間隙裝置由于結(jié)構(gòu)、起的作用不同，名稱叫法也不同。有些主要是用廣西大學(xué)工程碩士學(xué)位論文招孤角防雷技木研究與應(yīng)用來引弧屏蔽、降低無線電噪聲，也叫做引弧保護裝置；有些結(jié)構(gòu)簡單，主要是用來引弧的，叫做招弧角；有些是用來均壓屏蔽電暈的，不需要引弧，叫做均壓環(huán)。絕緣子串并聯(lián)間隙裝置的結(jié)構(gòu)型及特點，主要由線路絕緣保護方式、穿越的路徑情況以及線路電壓等級等因素決定1。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

徐恒山 - 講師 - 西北農(nóng)林科技大學(xué)