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再别“雷患” ——佛山供电局国内首创“空气避雷器”,杆塔遇雷不跳闸

信息来源:     发布时间:2017-08-31

 


近日,由佛山供电局试验研究所研发的空气避雷器,在广东佛山的6条10千伏配电线路投入使用已有2年时间,使用该避雷器的杆塔实现了零跳闸。该成果先后获得广东电网科技进步一等奖、广东电网首届创新创意大赛一等奖。空气避雷器(又称多腔室间隙避雷器)使用的多腔室间隙灭弧机理为国际首创,实现了超低成本和超高性能,为配网供电可靠性提供了有力的技术支撑。


 

解决配网雷患 需要新型避雷器

 

近年来,社会用电负荷日益增长,佛山地区负荷今年已七创历史新高。而佛山属于雷雨多发地区,这就需要在电力负荷不断攀升的同时,良好地应对配网雷击故障。几年前,佛山供电局试验研究所组织技术骨干成立了项目团队,开始致力于研究如何有效降低配网线路的雷击跳闸率。

2014年初,团队技术负责人李恒真博士和几名同事一起开始了10千伏多腔室间隙避雷器的研究。当时,他们提出了以多腔室间隙灭弧原理来研发新型的避雷器。“最近几年,并联间隙、喷气吹弧、多重灭弧室等等,都是避雷器的研究热点。我们的想法是立足于已有的这些热点研究成果,研究一种新型的多腔室间隙结构,并将它应用到避雷器的灭弧当中,让避雷器能够耐受短时多重雷击、超强雷电流和严酷湿污环境等极限工况。”


由于是全新方向的研究,所以从避雷器熄弧理论研究、磁流体动力学仿真,到避雷器的整体结构设计、试验平台的设计安装,再到小批量生产,整个技术实施的过程对项目团队来说都是不小的挑战。经过努力,团队在2015年3月研制出了第一支新型避雷器,并为它取了一个通俗易懂的名字,空气避雷器,这也是国内第一支多腔室间隙避雷器。随后,空气避雷器通过了电力工业电气设备质量检验测试中心等权威部门的性能测试,进一步证实了这种新型避雷器的有效性和稳定性。
 


国际首创灭弧机理  实现杆塔零跳闸

“与氧化物避雷器相比,空气避雷器的主要特点是不使用氧化物阀片,而仅仅运用空气电弧特性。我们提出的多腔室间隙灭弧机理,也是国际首创。”李恒真拿着一支长长的空气避雷器,比划着说,“这里面是高性能多腔室间隙结构,由金属电极和空气间隙逐级串联而成,外面是硅橡胶护套。这种避雷器的性能有了很大的提升,但成本减少为氧化物避雷器的25%,更能普遍应用。”李恒真表示,与传统避雷器相比,空气避雷器通流容量更大,灭弧能力更强,灭弧速度更快,环境适应性更强,故障率更低,运维工作量更少,使用寿命更长。


从2015年至今,项目团队在佛山选择了10多条配电线路的易击杆塔,应用了1100多支空气避雷器。试点应用的线路在安装空气避雷器后,跳闸次数由数次减少为0次。此外,空气避雷器在1秒内连续落雷10次和最大雷电流-265kA的重雷区,以及水泥厂附近等严酷湿污环境下,都能有效保护杆塔避免雷击跳闸,具有显著的防雷效果。


除此之外,空气避雷器项目团队目前已获得发明专利授权4项,实用新型专利授权4项,发表E1核心等论文4篇。成果在2016年12月通过了南网鉴定,整体已经达到了国际领先水平。同时,成果还通过了广州知识产权交易中心,完成了知识产权挂网交易,并与避雷器生产厂家签订了科技成果转化实施合同,将逐步开展市场化推广。
 


来源:南方电网报 许澜 2017-08-15

 

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