低压供电系统防雷设计方案

低压供电系统防雷设计方案
低压供电系统防雷设计方案

低压供电系统防雷设计方案

一、雷害分析

随着经济建的高速发展,电子信息设备的应用已深入至国民经济、国防建设和人民生活的各个领域,各种电子、微电子装备已在各行业大量使用。由于这些系统和设备耐过电压能力低,雷电高电压以及雷电电磁脉冲侵入所产生的电磁效应、热效应都会对系统和设备造成干扰和永久性损坏。而雷电对系统和设备的侵害,通常通过地电位反击、各种耦合机制(电流耦合、电感耦合、电容耦合)及电磁脉冲辐射等方式沿供电线路、通信线路、网络线路和金属管线进入设备,造成系统和设备的损坏。因此在防雷设计时,除应考虑防直击雷措施外,还应考虑雷电电磁脉冲的防护措施,建立完善的雷电浪涌过电压保护措施,根据被保护建筑物的特点和低压电源系统的形式选择和安装电涌保护器。

二、设计依据

A、GB50057-94,2000《建筑物防雷设计规范》

B、GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》

C、QX3-2000《气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范》

D、GB18802《低压配电系统的电涌保护器(SPD)》

E、IEC61312-1、2、3《雷电电磁脉冲的防护》

F、GB50169-92《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》

G、GB50194-93《建设工程施工现场供用电安全规范》

三、低压供电系统防雷设计方案

根据GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》中有关防雷分区的划分,针对重要系统的防雷应分为三个区,分别加以考虑。只做单级防雷可能会带来,因雷电流过大而导致的泄流后残压过大破坏设备或者保护能力不足引起的设备损坏。电源系统多级保护,可防范从直击雷到工业浪涌的各级过电压的侵袭。

(1)第一级电源防雷设计:

根据国家有关低压防雷的有关规定,外接金属线路进入建筑物之前应埋地穿金属管槽15米以上的距离进入建筑物,且要在建筑物的线路进入端加装低压防雷器。必须做到在电源的进入端安装低压端的总电源防雷器,将由外部线路可能引入的雷击高电压引至大地泄放,以确保后接设备的安全。

对于三相电源B级防雷器,三相进线的每条线路应有60KA以上的通流容量,可将数万甚至数十万伏的过电压限制到几千伏以内,防雷器并联安装在总配电室进线端处,做直击雷和传导雷的保护。可选用箱式三相电源防雷器,型号为YF-X380B120,(或选用模块式三相电源防雷器,型号为YF-M380/120),此级防雷器并联安装,标称通流容量为60KA(8/20μs),对后接设备的功率不限,可以对通过线路传输的直击雷和高强度感应雷实施泄放保护。(2)第二级电源防雷设计:

虽然已经在总电源进线端安装了第一级的防雷器,但是当较大雷电流进入时,第一级防雷器可将绝大部分雷电流由地线泄放,而剩余的雷电残压还是相当高,因此第一级防雷器的安装,可以减少大面积的雷击破坏事故,但是并不能确保后接设备的万无一失;假设由配电室总电源拉至其它建筑物的电源线路全部为三相走线,也存在感应雷电流和雷电波的二次入侵的可能,需要在分电柜安装电源第二级防雷器。

第二级防雷器,作为次级防雷器,可将几千伏的过电压进一步限制到2千伏以内,雷电多发

地带建筑物需要具有40KA的通流容量,将第一级防雷器泄放后出现的雷电残压以及电源线路中感应的雷电流给予再次泄放。三相线路选用YF-X380B80箱式三相电源防雷器,标称通流容量为40KA;单相线路可选用YF-X220B80箱式单相电源防雷器,标称通流容量40KA;此级防雷器并联安装,对后接设备的功率不限。

(3)第三级电源防雷设计:

这也是系统防雷中最容易被忽视的地方,现代的电子设备都使用很多的集成电路和精密的元件,这些器件的击穿电压往往只是几十伏,最大允许工作电源也只是mA级的,若不做第三级的防雷,由经过一、二级防雷而进入设备的雷击残压仍将有千伏之上,这将对后接设备造成很大的冲击,并导致设备的损坏。作为第三级的防雷器,三相线路选用YF-X380B40箱式三相电源防雷器,标称通流容量20KA,此级防雷器并联安装,对后接设备的功率不限。

单相的用电设备,可以选用YF-X220B40箱式单相电源防雷器,标称通流容量20KA,作为第三级电源雷电防护。

(4)末级电源防雷设计:

针对一些较贵重的弱电设备,虽然前面已做好三级防雷,但仍有一些雷击残压进入设备,为防止设备因雷电流的冲击而损坏,应在设备供电之插座采用翌丰系列的防雷插座,型号为YF-CZ/6,最大通流容量10KA。

(5)注意事项:

电源线路防雷与接地应符合以下规定:

A、进、出电子信息系统机房的电源线路不宜采用架空线路。

B、电子信息系统设备由TN交流配电系统供电时,配电线路必须采用TN-S系统的接地方式。

C、配电线路设备的耐冲击过电压额定值应符合相关规定。

D、在直击雷非防护区(LPZOA )或直击雷防护区(LPZOB )与第一防护区(LPZ1)交界处应安装通过I经分类试验的浪涌保护器或限压型浪涌保护器作为第一级保护;第一防扩区之手的各分区(含LPZ1区)交界处应安装限压型浪涌保护器。使用直流电源的信息设备,视其工作电压要求,宜安装适配的直流电源浪涌保护器。

E、浪涌保护器连接导线应平直,其长度不宜大于0.5m。当电压开关型浪涌保护器到限压型浪涌保护器之间的线路长度小于10m、限压型浪涌保护器之间的线路长度小于5m时,在两级浪涌保护器之间应加装退耦装置。当浪涌保护器具有能量自动配合功能时,浪涌保护器之间的线路长度不受限制。浪涌保护器应有过电流保护装置,并宜有劣化显示功能。

F、浪涌保护器安装的数量,应根据被保护设备的抗扰度和雷电防护分级确定。

G、用于电源线路的浪涌保护器标称放电电流参数值宜符相关规定。

四、电源系统防雷器选型安装方案图

五、运行维护

(1)防雷器安装之后,应检查所有接线是否正确安装,然后运行测试,看系统和设备是否正常工作,有无异常情况,如有,应及时检查,直至整个系统均正常运作。

(2)每年雷雨季节前应对接地系统进行检查和维护。主要检查连接处是否紧固、接触是否良好、接地引下线有无锈蚀、接地体附近地面有无异常,必要时应挖开地面抽查地下蔽部分锈蚀情况,如果发现问题应及时处理。

(3)接地网的接地电阻宜每年进行一次测量。

(4)每年雷雨季节前应对运行中的防雷器进行一次检测,雷雨季节中要加强外观巡视,如检测发现异常应及时处理。

浅谈电力系统自动化防雷措施

浅谈电力系统自动化防雷措施 发表时间:2018-05-14T15:56:18.500Z 来源:《电力设备》2017年第34期作者:李一兵 [导读] 摘要:电力系统容量在不断的增加,同时自动化水平也在不断的提高,电力系统普遍使用了一些计算机、RTU 和其他微电子设备来进行工作。 (国网山东龙口市供电公司山东龙口 265701) 摘要:电力系统容量在不断的增加,同时自动化水平也在不断的提高,电力系统普遍使用了一些计算机、RTU 和其他微电子设备来进行工作。但是在雷雨季节,一些电力局调度大楼和电力局所属自动化显示系统、通信联络系统(Modem、载波机、程控交换机等)等通常会因为受到雷击而受到损坏,直接和间接经济损失都是非常大的。虽然有些电力调度自动化系统使用了一些防雷措施,但是还是频繁的出现雷害事故,因此笔者针对上述问题进行一个综合的分析。 关键词:电力系统;自动化;防雷;措施 1 雷击产生的原因 雷击是一种自然现象,它能释放出巨大的能量、具有极强大的破坏能力。当雷电放电路径不经过防雷保护装置时,放电过程中产生强大的瞬变电磁场在附近的导体中感应到强大的电磁脉冲,称感应雷。感应雷可通过两种不同的感应方式侵入导体。 一种是在雷云中电荷积聚时,附近导体会感应相反的电荷,当雷击放电时,雷云中电荷迅速释放,而导体中的静电荷在失去雷云电场束缚后也会沿导体流动寻找释放通道,就会在电路中形成静电感应,其次是在雷云放电时,迅速变化的雷电流在其周围产生强大的瞬变电磁场,附近的导体中就会产生很高的感生电动势,在电路中形成电磁感应,感应雷沿导体传播,损坏电路中的设备或设备中的器件。 信息系统中系统接口多,线路长,给感应雷的产生、耦合和传播提供了良好环境,而信息系统设备随着科技的发展,集成度越来越高,抗过电压能力越来越差,极易受感应雷的袭击,并且损害的往往是集成度较高的系统核心器件,所以更不能掉以轻心,感应雷可以来自云中放电,也可以来自对地雷击。而信息系统与外界连接有各种长距离电缆可在更大范围内产生感应雷,并沿电缆传入信息系统。所以防感应雷是电力系统特别是微电子技术应用比较广泛的变电站综合自动化系统内,因而信息系统防雷是电力系统保证安全的重点。 2 电力系统雷击防护器的工作原理 电力系统目前的防雷器多采用两种工作方式:开路方式与短路方式。开路方式是指在防雷器遇到瞬间过电压时开路从而隔离设备,如隔离变压器、电感器、光隔离器类防雷器便是采用此种原理。短路方式是指在防雷器遇到瞬间过电压时对地短路使雷电流导入大地,从而保护电子设备。由于短路方式防雷器本身承受反压低,设备经济简单,所以应用比较广泛。其保护原理,短路方式防雷器多为一个或几个功能模块的组合,由于各个模块对雷击防护性能有一些区别,所以在选择避雷器时最好有所了解。其中抑制二极管及限流电阻模块可精密控压,但泄流较小;压敏电阻模块启动电压低、启动快,但同样泄流小,过载能力低;气体放电管模块泄流大,但启动电压较高。此外为防止较大过电压冲击。 3 微电子器件耐冲击水平与TVS管特性 微电子器件中 TTL 数字电路的抗冲击能力最弱,10V、30ns 脉宽的冲击电压可使TTL电路损坏;雷电流产生的磁场达 0.07 × 104T 时可使微电子器件误动,无电磁异蔽时即使雷电流通道远在 1km 处,也可能使微电子设备误动。为使微电子器件遇雷击时不致损坏,有效的办法是选用新型保护器件——TVS 管。 TVS 管即瞬态电压抑制器。当其两极受到反向瞬态高能量冲击时,它能以 10-12s 量级的速度,将两级间的高阻抗变为低阻抗,吸收高达数千瓦的浪涌功率,使两极间的电压箝位于一个预定值(一般小于 2 倍额定工作电压),有效的保护电子电路中的精密元器件免受各种浪涌脉冲的破坏。 TVS 管的正向特性与普通二级管相同,反向特性为典型的 PN 结雪崩器件。在瞬态脉冲电流的作用下,流过 TVS 管的电流,由原来的反向漏电流 ID 上升到 IR(25℃下,IR = 1mA )时,其两极呈现的电压由额定反向关断电压Uoff 上升到击穿电压 UBR,TVS管被击穿。随着峰值脉冲电流的出现,流过TVS 管的电流达到峰值脉冲电流 Ipp,其两极的电压被箝位到预定的最大箝位电压 Uc 以下;其后,随着脉冲电流按指数衰减,TVS管两极电压不断下降,最后恢复到起始状态。这就是 TVS 管抑制出现的浪涌脉冲功率,保护电子元件的过程。 TVS 管的显著特点为:响应速度快(10-12s 级)、瞬时吸收功率大(数千瓦)、漏电流小(10-9A 级)、击穿电压偏差小(± 5%UBR 与± 10%UBR 两种)、箝位电压较易控制(箝位电压 Uc 与击穿电压 UBR 之比为 1~1.4)、体积小等。它对保护装置免遭静电、雷电、操作过电压、断路器电弧重燃等各种电磁波干扰十分有效,可有效地抑制共模、差模干扰,是微电子设备过电压保护的首选器件。 4 接地电阻与屏蔽 4.1 接地 良好的接地是防雷中至关重要的一环。接地电阻值越小过电压值越低。因此,在经济合理的前提下应尽可能降低接地电阻。通信调度综合楼的通信站应与用一楼内的动力装置共用接地网并尽可能与防雷接地网直接相连。通信机房内应敷设均压带并围绕机房敷设环行接地母线。在电力调度通信综合楼内,需另设接地 网的特殊设备,其接地网与大楼主地网之间可通过击穿保险器或放电器连接,以保证正常时隔离,雷击时均衡电位。 接地的其他方面均应严格按有关规程办理。 4.2 屏蔽 屏蔽是利用各种金属屏蔽体来阻挡和衰减施加在计算机等设备上的电磁干扰或过电压所产生的巨大能量。对计算机系统来说具体可分为建筑物屏蔽、设备屏蔽和各种线缆包含管道的屏蔽。建筑物的屏蔽可利用建筑物钢筋、金属构架、金属门窗、地板等均相互焊接或可靠连接在一起,形成一个法拉第笼保护,并通过接地网可靠的电气连结,形成初级屏蔽网。设备的屏蔽应该对计算机设备耐电压能力进行严格且严密的调查,按IEC划分的防雷区(LPZ)施行多级屏蔽。在此强调二点注意事项。其一是屏蔽管线的接地,一般要求入户线采用地下电缆入户,其电缆金属护层,在前后两端做良好接地。测量结果表明,电线电缆屏蔽层一端接地时可将高频干扰电压降低一个数量级,两端接地时可降低两个数量级。其二是使用金属丝编制网屏蔽电缆,因其重量轻,使用方便而被广泛应用,但是在电磁波频率较高时,其波

监控立杆防雷设计方案

监控立杆防雷设计方案 1、概述 每年各种通讯控制系统或计算机网络因雷击而损坏的事例屡见不鲜,其中安防监控系统因受到雷击而引起设备损坏、自动化监控失灵的事件也时常发生。道路监控子系统中,有一部分前端摄像机安装在室外,对于雷雨多发地区,容易遭受雷击损坏,因此极有必要对这些设备进行防雷保护。 道路监控系统中,分布在各处的室外型监控摄像机,其交流220V供电电源通过两芯电缆、视频信号通过带BNC接头的10Base2细缆、RS485通信控制信 号通过多芯电缆,传输至中心控制主机,进行集中监控。 为了防止雷电产生的感应过电压和过电流,在所有监控设备的电源线入口、信号线连接的设备两端均应安装相应的避雷器。监控系统中的前端摄像机一般分为室外安装型和室内安装型,室内型摄像机信号传输线缆和电源供给线缆均通过"地埋"方式布线,遭受雷击的机会较少。进行防雷器设备选型时,必须注意防雷保护器必须达到以下基本要求: 1)正常运行时,雷电保护器的接入应不影响信号的正常传输,雷电保护器的对地阻抗应尽可能大,串联在电路中的阻抗应尽可能小。 2)在雷电袭击通信总线时,雷电保护器应发挥良好的电压钳位作用,其钳位电压应低于RS485芯片的耐受电压水平。 3)在抑制不超过防雷器最大通流量的雷电袭击过程中,雷电保护器自身应完好。 4)雷电保护器对雷电袭击应具有足够快的响应速度。 二、监控系统防雷总体方案

1、直击雷的防护 直击雷的防护较简易的方法是采用避雷针,室外各球形摄像机由于分别分布在室外,距离较远,因此室外各摄像头须设计安装避雷针。具体设计方案为:在室外各球形摄像头的立杆上(立杆的顶部)分别安装一支避雷针,规格为 φ16×1000mm镀锌圆钢,安装方式为焊接。 2、防雷接地要求 防雷接地由引下线、接地线和接地体组成。引下线是引导雷击电流从避雷针入地的通道。接地体埋于地下与引下线相连接,雷击电流由此泄放到大地,接地体满足接地电阻的要求。多种接地体距离无法大于20M时,必须加装地网隔离器。接地线一般采用40×4mm镀锌扁铁或25mm2以上多股绝缘铜缆,一端焊接到接地体上,另一端引到室内的等电位连接排上。接地体与引下线或接地线一般采用搭接焊,焊接处必须牢固无虚焊,同时为确保接地电阻不大于 4Ω,必须将接地体与建筑物大楼的基础地网可靠连接。对于监控中心及靠近建筑物的摄像头我们设计采用抽建筑物主钢筋的方法作联合接地,对于远离建筑的摄像头则需要在摄像头旁做一套人工接地体,具体如下地网设计方案。 3、电源系统的防雷 由于雷电冲击波的主要能量集中在从工频附近几十赫兹到几百赫兹的低端,所以雷电冲击波能量就容易与工频回路发生耦合、谐振,于是雷电冲击波从电源线路进入电子设备的几率,要比从信号线中进入的几率高得多,据统计,约有80%的雷击损坏电子设备的事故是由电源线引入的,因此应特别加强系统中 设备电源的防雷措施。 1)在控制大楼总配电柜处,安装第一级加强型电源防雷器; 2)在中心控制室的监控系统配电箱处,安装第二级标准型电源防雷器;

浅谈电力系统防雷

浅谈电力系统防雷 摘要:电力生产发,送,变,用的同时性,决定了它每一个过程重要性。电力 系统要通过设计、组织,以使电力能够可靠、经济地送到用户。对供电系统最大 的威胁就是雷击引起的短路故障、接地故障,它会给系统带来巨大的破坏作用, 因此我们必须采取措施来防范它。 对于一个大电网,雷击引起故障发生的几率和雷电带来的扰动是相当大的,如果 没有防雷的保护装置,电网是不允许运行的。这就是防雷技术在实际应用中的重 要程度。正确安装避雷保护装置的必要性是显而易见的。但在系统复杂的内部连 接和易发雷电区域关系致使很难检查正确与否。因此有必要采取校验手段。防雷 的保护装置是分区域布置的,这样整个电力系统都得到了保护,而不存在保护死区。本论文较好的介绍了对雷电的产生基本理论知识,针对雷电的基本特征, 分析原始资料,充分保证电力系统安全稳定运行,实现了对防雷技术改革的目的、要求及措施,提出有益的建议,使每个电力职工增强电力设施的安全保护意识。 关键词:雷电防雷技术接地保护浪涌电压 绪论 雷电产生的原因 近年来,随着电子技术的飞速发展,自动控制系统在电力生产各个方面的使 用越来越广,电力职工在受益于微电子技术的极大方便的同时,也受到其一旦损 坏就损失巨大的困扰。实际上,在电力系统增加自动控制系统的时候,对自动控 制系统的安全防雷意识相对淡薄,一旦有雷电波侵入,设备损坏一般是巨大的, 有的甚至使整个系统瘫痪,造成无可挽回的损失。雷击是一种自然现象,它能释 放出巨大的能量、具有极强大的破坏能力。一直以来,致力于电力生产和电力设 备研究的人员通过对雷击破坏性的研究、探索,对雷电的危害采取了一定的预防 措施,有效地降低了雷害。 雷电产生的原因是大气中的放电现象。在大气层中,云层间或云和地之间的 电位差增大达到一定程度时,即发生猛烈放电现象(闪电)。可见,雷电的产生 首先与大气层中的云有关,如层积云、雨层云、积云、积雨云等,最重要的则是 积雨云,气象专业书中讲的积雨云就是指雷雨云。在积雨云的生成与发展的同时,云体会带有大量电荷,一般云体上部带正电荷,中部和下部带负电荷,底部又有 一部分带正电荷。当浓积云发展到积雨云阶段,其中有的区域电位梯度大到每厘 米几千伏特,甚至上万伏特时,才会有闪电发生。每次放电时的电流强度平均有 2万安培左右,放电时间很短,总的持续时间一般为0.2秒;个别的可达1.5秒。闪电有枝状、球状、片状、条状等多种形状,但经常见到的是枝状闪电,其平均 长度是2-3公里,也有可达20-30公里的。在闪电的同时,放电的路径上空气的 温度瞬息间可以增高几万度,空气因急剧增热而膨胀就会引起空气的剧烈振动、 冲击、爆炸,产生强烈的雷鸣(打雷),亦称雷暴。由于光速比声速快,故先见 闪电,后闻雷声。雷暴在气象学里,分锋面雷暴、气团雷暴、对流性雷暴、平流 性雷暴。 当雷电放电路径不经过防雷保护装置时,放电过程中产生强大的瞬变电磁场 在附近的导体中感应到强大的电磁脉冲,称感应雷。感应雷可通过两种不同的感 应方式侵入导体。一种是在雷云中电荷积聚时,附近导体会感应相反的电荷,当 雷击放电时,雷云中电荷迅速释放,而导体中的静电荷在失去雷云电场束缚后也 会沿导体流动寻找释放通道,就会在电路中形成静电感应,其次是在雷云放电时,

试论高压输电线路综合防雷措施的研究与应用

试论高压输电线路综合防雷措施的研究与应用 在电力系统中,高压输电线路是电力系统中关键因素的一部分,如果高压输电线路发生故障,那么整个相关的电力系统几乎会瘫痪。而对输电线路来说,大部分的方式都是架空输电线路,这种方式比较容易被周围的因素所干扰。雷击就是一个很常见的干扰因素,并且雷击造成的损害很大,会有比较严重的后果,所以要对其采用一定的预防方案来减少损失。 标签:高压输电线路;综合防雷;措施 一、输电线路雷击事故原因分析 (一)输电线路绝缘配置不到位 绝缘装置是为了避免输电线路中产生电流回流。如果绝缘装置配备不到位,甚至失去效用,容易发生故障跳闸。绝缘装置一般使用周期较长,老化现象较严重,一旦遭受雷击,会造成非常严重的电力事故,且修复周期较长,造成的损失较大。 (二)避雷线的使用问题 避雷线是高压输电线路用来防雷的重要举措,在雷击发生时,避雷线可以有效的隔断雷电与线路之间的通道,从而有效的减少直击雷事故的发生概率,但是现阶段,老旧输电线路由于当时技术、经济等因素,线路设计人员在进行避雷线的设计时,避雷线对导线保护角度的设计考虑不足,使得避雷线不能发挥其良好的避雷效果。 (三)杆塔接地不完善 经研究发现,多数雷击事故的发生都是由于雷电直接击中线路或者击中输电线路附近的空旷地带,造成了过电压现象。发生过电压事故的原因和杆塔接地装置直接相关。杆塔接地的阻值如果高于标准值,就会直接降低输电线路的耐雷水平。杆塔高度也会影响输电线路的防雷能力,杆塔高度越高,引雷面积就越大,输电线路的防雷能力就越弱,且反击概率也越高,更容易跳闸。 二、高压输电线路综合防雷的具体措施 (一)保持对高压输电线路绝缘配合的检查 首先,有些地区因为海拔较高导致更容易遭受雷击,对于这种情况,我们可以增加对绝缘子进行检测,一旦发现绝缘子处于低值或零值时,要尽快更换,这样才能降低雷击的风险。其次,绝缘子的状态与防雷效果密不可分,绝缘子受灰尘等物质而使绝缘爬距降低,所以在高压输电线路运维中要增加检查的频率,防

变电所的防雷保护与接地装置的设计知识讲解

精品文档 第9章变电所的防雷保护与接地装置的设计 第10章变电所的防雷保护与公共接地装置的设计 10.1变电所的防雷保护 由设计任务书中气象资料得知,化纤工厂所在地区的年雷暴雨日数为20天。虽然发生雷暴的几率不属于高频地区,但是雷电过电压产生的雷电冲击波对供电系统的危害极大,因此必须对雷电过电压加以防护。 10.1.1 直击雷防护 根据GB50057-1994有关规定,在总降压变电所和车间变电所川(其所供负荷为核心负荷,且靠近办公区和生活区,考虑防雷保护)屋顶可装设避雷带,避雷带采用直径8mm勺圆钢敷设,并经两根引下线(直径8mm与变电所公共接地装置相连,引下线应沿建筑物外墙敷设。 10.1.2雷电波入侵的防护 1.35kV 架空线路上,在距总降压变电所1km的范围内,可架设避雷线。 2. 在35kV电源进线的终端杆上装设FZ-35型阀式避雷器。其引下线采用 25mm< 4mm镀锌扁钢,下边与公共接地装置焊接相连,上面与避雷器接地 端螺栓相连。 3. 在35kV总降压变电所主变压器的高压侧,装设JYN1-35-102型高压开关 柜,其中配有FZ-35型避雷器,靠近主变压器配置,其用来防护雷电波入侵 对主变压器造成的危害。 4. 在10kV车间变电所的高压配电室的母线上,装设GG-1A(F)-54型高压开关 柜,其中配有FS-10型避雷器,靠近主变压器配置,其用来防护雷电波入侵 对主变压器造成的危害。 10.2变电所公共接地装置的设计 10.2.1. 接地电阻的要求 根据GB50057-1994规定,对于1kV以上的小接地电流系统,公共接地装置 的接地电阻应满足以下条件: R E250且R E 10 I E 式中I E的计算可根据下列经验公式计算: U N(l oh 35〔cab ) I E 350 式中,U N为电网的额定电压,单位kV; l oh为与U N侧有电联系的架空线路 长度,单位为km;l cab为与U N侧有电联系的电缆线路长度,单位为km。 1. 总降压变电所公共接地装置的接地电阻计算:

开关电源防雷电路设计1

防雷电路开关电源防雷电路设计方案上网时间: 2010-08-30防雷电路开关电源防雷电路设计方案 雷击浪涌分析 最常见的电子设备危害不是由于直接雷击引起的,而是由于雷击发生时在电源和通讯线路中感应的电流浪涌引起的。一方面由于电子设备内部结构高度集成化(VLSI芯片),从而造成设备耐压、耐过电流的水平下降,对雷电(包括感应雷及操作过电压浪涌)的承受能力下降,另一方面由于信号来源路径增多,系统较以前更容易遭受雷电波侵入。浪涌电压可以从电源线或信号线等途径窜入电脑设备,我们就这两方面分别讨论: 1)电源浪涌 电源浪涌并不仅源于雷击,当电力系统出现短路故障、投切大负荷时都会产生电源浪涌,电网绵延千里,不论是雷击还是线路浪涌发生的几率都很高。当距你几百公里的远方发生了雷击时,雷击浪涌通过电网光速传输,经过变电站等衰减,到你的电脑时可能仍然有上千伏,这个高压很短,只有几十到几百个微秒,或者不足以烧毁电脑,但是对于电脑内部的半导体元件却有很大的损害,正象旧音响的杂音比新的要大是因为内部元件受到损害一样,随着这些损害的加深,电脑也逐渐变的越来越不稳定,或有可能造成您重要数据的丢失。 美国GE公司测定一般家庭、饭店、公寓等低压配电线(110V)在10000小时(约一年零两个月)内在线间发生的超出原工作电压一倍以上的浪涌电压次数达到800余次,其中超过1000V 的就有300余次。这样的浪涌电压完全有可能一次性将电子设备损坏。 2)信号系统浪涌 信号系统浪涌电压的主要来源是感应雷击、电磁干扰、无线电干扰和静电干扰。金属物体(如电话线)受到这些干扰信号的影响,会使传输中的数据产生误码,影响传输的准确性和传输速率。排除这些干扰将会改善网络的传输状况。 基于以上的技术缺陷和状况,本文根据实际使用设计了一种基于压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌的开关电源电路。 防雷击浪涌电路的设计 本文所设计的是一种基于压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌电路,并将其应用到仪表的开关电源上。整个电路包括防雷电路和开关电源电路,其中防雷电路采用3个压敏电阻和一个陶瓷气体放电管组成复合式对称电路,共模、差摸全保护。与经典的开关电源电路组成防雷仪表的电源电路,采用压敏电阻并联,延长使用寿命,在压敏电阻短路失效后与开关电源电路分离,不会引起失火。 为了实现上述目的所采取的设计方案是:将压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌电路应用到仪表的电源上。主要分为防雷电路部分和开关电源电路部分,电路简单,采用复合式对称电路,共模、差摸全保护,可以不分L、N端连接。使压敏电阻RV1位于贴片整流模块前端分别与电源L、N并联,主要来钳位L、N线间电压,压敏电阻RV0、RV2与陶瓷气体放电管FD1串联后接地,RV0与FD1串联主要是泄放L线上感应雷击浪涌电流,RV2与FD1串联主要是泄放由信号口串人24V参考电位上的能量,RV0、RV2短路失效后,FD1可将其与电源电路分离,不会导致失火现象。 RV1前端线路上串联了一个线绕电阻,当此RV1短路失效时,线绕电阻可起到保险丝的作用,将短路电路断开,压敏电阻属电压钳位型保护器件,其钳位电压点即压敏电阻参数选择相对比较重要(选压敏电压高一点的,通流量大一些的更安全、耐用,故障率低);根据通流容量要求选择外形尺寸和封装形式,本电路中采用561k-10D的压敏电阻与陶瓷气体放电

浅谈35kV架空输电线路防雷措施及在实际工程中的应用

浅谈35kV架空输电线路防雷措施及在实际工程中的应用 【摘要】输电线路是传送电能的电力系统中的重要组成部分,本文结合架空输电线路的防雷措施与当地的环境因素,重点分析对新上海庙矿区镇属变电站至某井田煤矿的35kV架空输电线路的防雷设计,工程施工过程中遇到的相关问题及解决办法。 【关键词】35kV输电线路;防雷措施;实际应用 现代社会中,电能是一种最为广泛使用的能源,其应用程度已经成为一个国家发展水平的主要标志之一,随着科学技术和国民经济的发展,对电能的需要量日益剧增,同时对电能质量的要求也越来越高。电力系统中电厂大部分建在动力资源所在地,而大电力负荷中心则多集中在工业区和大城市,因而发电厂和负荷中心往往相距很远,就出现了电能输送的问题,需要用输电线路进行电能的输送。 根据调研,在国内高压输电线路跳闸事故中,因雷击引起的线路跳闸事故约占总跳闸事故的40%~60%,特别是在地形复杂、土壤电阻率高的多雷地带,跳闸率更高,严重威胁着电网运行的安全。随着电网建设的不断加强,输电电路越来越多,电能质量要求也越来越高。因此,如何切实有效地制定及改善架空输电线路的防雷措施,从而降低线路雷击跳闸率,一直是设计施工和运行维护工作中的重点。 1 防雷的原则 线路防雷保护首先在于抓好基础工作,目前国内外在雷电防护手段上并没有出现根本的变化,很大程度上要依赖传统的技术措施,我们应该结合当地的地貌、地形、气象环境以及土壤状况,找出可能存在薄弱环节或缺陷,因地制宜地采取措施。 2 新上海庙矿区某井田35kV输电线路工程 新上海庙矿区某某井田位于鄂尔多斯高原西侧,毛乌素沙漠西南边缘,地形呈低缓丘陵地貌,地势开阔,起伏不大,地表多为沙土;气候具有冬寒长、夏热短,干旱少雨、蒸发强烈的特点;全年冻土时间为11月至次年3月,冻土最大深度为90cm;据当地气象台(站)记录年平均为40个雷暴日。现因井田生产建设的需要,需建立一条镇属变电站至煤矿工业广场的35kV架空输电线路。 3 雷击跳闸原因分析 架空输电线路雷击跳闸类型主要有绕击跳闸、反击跳闸、感应跳闸。经过统计分析该地区的输电线路跳闸情况,引起线路跳闸雷击形式主要为反击跳闸和感应雷跳闸。

高电压防雷设计

摘要 根据设计任务书的要求,本次设计为110kV变电所的防雷设计,变电所是电力系统中重要组成部分,而且变电所的电气部分要装设合理的避雷装置和接地装置,因此,它是防雷的重要保护对象。 如果变电所发生雷击事故,将造成大面积的停电,给人民生活和社会生产带来重大不便,还有可能给国家造成大经济损失,这就要求防雷措施必须十分可靠变电所的防雷设计应做到设备先进、保护动作灵敏、安全可靠、维护方便,在此前提下,力求经济合理的原则。 本次设计,主要对变电所的主要设备进行选择,重点设计变电所的防雷部分,包括变电所进线段保护、防直击雷、防感应雷以及变电所二次设备的防雷。通过对各种避雷器的性能对比,结合变电所实际情况,确定变电所的避雷器的选择,并考虑变电所控制系统的防雷,提出防雷方案。 氧化锌避雷器以其优越的性能,越来越受到电力行业的关注。本次设计,将结合氧化锌避雷器性能的优点,并结合变电所设计的情况,讨论氧化锌避雷器在变电所中的应用前景。 关键词:变电所避雷器防雷保护

目录 1 引言 (1) 1.1 课题背景 (1) 1.2 课题研究的意义 (1) 2 系统设计方案的研究 (2) 2.1雷电对变电所的危害 (2) 2.1.1雷的直击和绕击危害 (2) 2.1.2雷电反击危害 (2) 2.1.3 感应雷危害 (3) 2.1.4雷电侵入波危害 (3) 2.2变电所简介 (4) 2.2.1变电所概述 (4) 2.2.2变电所主要任务 (4) 2.2.3变电所主接线 (4) 2.3变电所防雷措施 (5) 2.3.1变电所遭受雷击的来源 (5) 2.3.2变电所防雷具体措施 (6) 2.3.3变电所对直击雷防护 (6) 2.3.4变电所对雷电侵入波的防护 (6) 2.3.5变电站的进线防护 (7) 2.3.6变压器的防护 (7) 2.3.7变电所的防雷接地 (7)

风力发电机组防雷设计方案

风力发电机组防雷设计方案 深圳天顺科技有限公司曾中海 一:概述 风能是当前技术最成熟、最具备规模开发条件的可再生洁净能源。风能发电为人与自然和谐发展提供了基础。由于风力发电机组是在自然环境下工作,不可避免的会受到自然灾害的影响。 由于现代科学技术的迅猛发展,风力发电机组的单机容量越来越大,为了吸收更多能量,轮毂高度和叶轮直径随着增高,相对的也增加了被雷击的风险,雷击成了自然界中对风力发电机组安全运行危害最大的一种灾害。雷电释放的巨大能量会造成风力发电机组叶片损坏、发电机绝缘击穿、控制元器件烧毁等。我国沿海地区地形复杂,雷暴日较多,应充分重视雷击给风力风电机组和运行人员带来的巨大威胁。例如,红海湾风电场建成投产至今发生了多次雷击事件,据统计,叶片被击中率达4%,其他通讯电器元件被击中率更高达20% 。 为了降低自然灾害带来的损失,必须充分了解它,并做出有针对性的防范措施。 二:风机对比介绍 风电变速恒频风力发电系统,主要分为双馈式和直驱式。双馈式风力发电系统由于其变流器容量(滑差功率)只占系统额定功率的30%左右,能较多地降低系统成本,因此双馈式系统受到了广泛的关注。与双馈式相比,直驱式采用低速永磁同步发电机结构,无需齿轮箱,机械损耗小,运行效率高,维护成本低,但是,由于系统功率是全功率传输,系统中变流器造价昂贵,控制复杂(本文重点介绍直驱式风电系统雷电防护)。 直驱风力发电系统风轮与永磁同步发电机直接连接,无需升速齿轮箱。首先将风能转化为频率和幅值变化的交流电,经过整流之后变为直流,然后经过三相逆变器变换为三相频率恒定的交流电连接到电网。通过中间电力电子变化环节,对系统有功功率和无功功率进行控制,实现最大功率跟踪,最大效率利用风能。 直驱式风力发电系统中的电力电子变换电路(整流器和逆变器)可以有不同的拓扑结构(常见2种见图1、2)。 图1 图2 三:设计依据标准

10KV架空线路防雷措施

10kV架空配电线路防雷措施 目前10kV架空配电线路上,现在都已广泛地应用了绝缘导线。可以说,配电网架空导线的绝缘化,已是一项成熟的技术。 但是,绝缘导线在应用过程中,也出现了一些新的问题。其中,最为突出的问题,是遭受雷击时,容易发生断线事故。据有关资料的统计,南昌经开区2008至2009年两年内,一个30平方公里的供电区域内,雷击断线事故与雷击跳闸事故约为35次,直接损失电量约为30万千瓦时,严重降低了供电可靠性,给社会带来了不良的效果。这两年里雷击断线事故率占76.2%。 以上一些统计资料表明:雷击断线事故,是应用绝缘导线中最突出的一个严重问题,这引起我们的广泛注意,并积极开展对等试验研究工作,并找到许多有效的防范措施。 一、雷击断线与跳闸机理 1 电弧放电规律 (1)配电网雷电过电压闪络,亦即大气压或高于大气压中大电流放电,为电弧放电形式。 (2)雷电过电压闪络时,瞬间电弧电流很大、但时间很短。 (3)当雷电过电压闪络,特别是在两相或三相(不一定是在同一电杆上)之间闪络而形成金属性短路通道,引起数千安培工频续流,电弧能量将骤增。 2 架空绝缘导线断线 当雷击架空绝缘线路产生巨大雷电过电压,当它超过导线绝缘层的耐压水平时(一般大于139KV)就会沿导线寻找电场最薄弱点将导线的绝缘层击穿(通常在绝缘子两端30公分范围内),形成针孔大小的击穿点,然后对绝缘子沿面放电形成闪络,最后工频电弧向绝缘子根部的金属发展后形成金属性短路通道,工频电弧固定在一点燃烧后熔断导线。 3 架空裸导线的断线率低但跳闸事故频繁 当雷击架空裸导线产生巨大雷电过电压时,就会沿导线寻找电场最薄弱点的绝缘子沿面放电形成闪络,最后工频电弧向绝缘子根部的金属发展后形成金属性短路通道,引发线路跳闸事故。由于接续的工频短路电流电弧在电磁力的作用下沿着导线向背离电源方向移动,一般不会烧断导线。 二、灭弧方法 1 使电弧的弧根拉长熄灭 2 断路器跳闸灭弧 3 使过电压能量释放 三、防止雷击断线与跳闸事故的思路

防雷系统设计方案

防雷系统设计方案

防雷系统设计方案 防雷系统发展 电的普遍使用促进了防雷产品的发展,当高压输电网为 千家万户提供动力和照明时,雷电也大量危害高压输变 电设备。高压线架设高、距离长、穿越地形复杂,容易 被雷击中。避雷针的保护范围不足以保护上千公里的输 电线,因此避雷线作为保护高压线的新型接闪器就应运 而生。在高压线获得保护后,与高压线连接的发、配电 设备依然被过电压损坏,人们发现这是由于“感应雷”在 作怪。(感应雷是因为直击雷放电而感应到附近的金属 导体中的,感应雷可经过两种不同的感应方式侵入导 体,一是静电感应:当雷云中的电荷积聚时,附近的导 体也会感应上相反的电荷,当雷击放电时,雷云中的电 荷迅速释放,而导体中原来被雷云电场束缚住的静电也 会沿导体流动寻找释放通道,就会在电路中形成电脉 冲。二是电磁感应:在雷云放电时,迅速变化的雷电流 在其周围产生强大的瞬变电磁场,在其附近的导体中产 生很高的感生电动势。研究表明:静电感应方式引起的 浪涌数倍于电磁感应引起的浪涌。雷电在高压线上感应 起电涌,并沿导线传播到与之相连的发、配电设备,当 这些设备的耐压较低时就会被感应雷损坏,为抑制导线

中的电涌,人们创造了线路避雷器。 早期的线路避雷器是开放的空气间隙。空气的击穿电压很高,约500kV/m,而当其被高电压击穿后就只有几十伏的低压了。利用空气的这一特性人们设计出了早期的线路避雷器,将一根导线的一端连在输电线上,另一根导线的一端接地,两根导线的另一端相隔一定距离构成空气间隙的两个电极,间隙距离确定了避雷器的击穿电压,击穿电压应略高于输电线的工作电压,这样当电路正常工作时,空气间隙相当于开路,不会影响线路的正常工作。当过电压侵入时,空气间隙被击穿,过电压被箝位到很低的水平,过电流也经过空气间隙泄放入地,实现了避雷器对线路的保护。开放间隙有太多的缺点,如击穿电压受环境影响大;空气放电会氧化电极;空气电弧形成后,需经过多个交流周期才能熄弧,这就可能造成避雷器故障或线路故障。以后研制出的气体放电管、管式避雷器、磁吹避雷器在很大程度上克服了这些毛病,但她们依然是建立在气体放电的原理上。气体放电型避雷器的固有缺点:冲击击穿电压高;放电时延较长(微秒级);残压波形陡峭(dV/dt较大)。这些缺点决定了气体放电型避雷器对敏感电气设备的保护能力不强。半导体技术的发展为我们提供了防雷新材料,比如稳压管,其伏安特性是符合线路防雷要求的,只是其经

电力系统弱电装置防雷技术

电力系统弱电装置防雷 技术 集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

电力系统弱电装置防雷技术1雷击的形成及入侵途径 1.1雷击形成主要有两种形式:直接雷击和感应雷击 直接雷击是指雷电直接作用在物体上,产生电能效应、热效应和机械力等对物体造成危害。 感应雷击是指雷电放电时,在附近导体上产生的静电效应和电磁感应,由此产生的放电效应使使金属部件之间产生火花,称之为感应雷击。 1.2感应雷击的入侵途径有以下几种 变电站的避雷针的二次感应产生的雷击效应,产生的雷电电流经过避雷针导地时感应到市内的传输线上。对于老式的通讯设备来讲,它们的构造大都是由电子管、晶体管向集成电路过渡的。由于电子管、晶体管等相对对立,因而耐冲击能力较强,因此二次雷击效应对电子管、晶体管通讯设备不会造成太大损害。对于集成化程度较高的微电子设备,其耐冲击能力差,受雷击更易使微电子设备受到损坏。 通过电源线、信号线或天线馈线引入的感应雷击通过电磁感应耦合到各类传输线而破坏设备。电源线引入感应雷击。变电站内设置的微波通信基站的供电线路大多采用架空明线。试验表明,雷电频谱在几十MHz 以下频域,主要能量集中分布在工频附近。因此,雷电与市电相耦合的概率很高,容易造成通信线路及通信串口烧坏。为了扩大信号覆盖范

围,就要尽可能地增加天线架设高度(65m以上的铁塔约占50%)。但是,在提高信号覆盖范围的同时,也增加了铁塔引雷的概率。 2外部防护:外部防护是指对安装弱电设备的建筑物本体的安全防护,可采用避雷针、分流、屏蔽网、均衡电位、接地等措施,这种防护措施比较常见,相对来说比较完善弱电设备的外部防护首先是使用建筑物的避雷针将主要的雷电流引人大地;其次是在将雷电流引人大地的时候尽量将雷电流分流,避免造成过电压危害设备;第三是利用建筑物中的金属部件以及钢筋可以作为不规则的法拉第笼,起到一定的屏蔽作用,如果建筑物中的设备是低压电子逻辑系统、遥控、小功率信号电路的电器,则需要加装专门的屏蔽网,在整个屋面组成不大于5m-5m,6m -4m的网格,所有均压环采用避雷带等电位连接;第四是建筑物各点的电位均衡,避免由于电位差危害设备;第五是保障建筑物有良好的接地,降低雷击建筑物时接点电位损坏设备。 2.1电力系统综合自动化变电站的局域网的安全防雷保护从机房到各保护装置的通信线,如果采用架空线路,则易受到雷击,应在进机房前改为埋地电缆,电缆长度应大于50m,其金属外护层应在两端分别与机房地网连接,采用非金属护套电缆时,应穿金属管埋地,至少金属管两端同样应接地,金属管全长应保持电气连接。

电力系统防雷要点

电力系统防雷要点 袁庆华 (江西省上饶市气象局 334000) [摘要] 本文通过对电力系统中发电厂、变电所和输电线路的防雷措施的应用加以介绍。 [关键词]电力防雷接地 前言 由于气象部门防雷工作起步较晚,对电力系统防雷了解不多,从发展的角度来看,电力系统的雷电灾害普遍存在,防雷工作既是传统的行业又是具有发展前景的新兴行业,因此,对于电力系统的防雷研究具有十分重要的意义。 在防雷技术规范上也只讲如何实施,而未讲为什么,面对电力、电信方面雷电防护工程,往往不敢动手。 电力系统的组成部分:(图1) 图1 电力系统的组成部分 变电所是电力转换站,用以提高或降低电压,并分配用电量。从发电厂送电到用户家中的过程中,变电所扮演的角色,可比喻为高速公路的交流道。车辆在上高速公路前须在交流道先行加速;同理,电厂发出的电要先经过变电所升高电压才可大量快速的输送。车辆要进入市区,必须下交流道减速慢行,再驶向大街小巷,同样的,高压电须经过变电所降低电压才可依序分送各地,并逐段降低到用户可使用的电压。 为维护供电质量,避免用户有电压下降问题,变电所应尽量设在负载中心,也就是说,变电所要尽可能靠近用电多的地方,像交流道或车站若离市区太远,就失去设站的意义一般。变电所若远离负载中心,不仅送电损失大,而且用户电压降低,频率不稳定,会影响用电品质。 电力系统防雷主要是发电厂和输电线路的防雷保护,以下具体就从这两方面来叙述。 一. 发电厂、变电所的防雷保护 发电厂、变电所的雷电灾害事故主要来源于三方面: ⑴雷电直击于发电厂、变电所的建筑物、输电线路和其他设备产生的破坏; ⑵雷电击中避雷针时而在引下线附近产生的高电位和感应过电压而产生的破坏; ⑶输电线路传导来的雷电波击坏设备。 1.1 发电厂、变电所的建筑物、输电线路和其他设备的直击雷防护 根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994,按照滚球法计算保护范围,将发电厂、变电所的被保护设备(如建筑物、电气设备、烟囱、冷却塔、机房等等)均处于避雷针(带、线)的保护范围之内。

智能化系统防雷接地设计

智能化系统防雷接地设计 摘要针对建筑中弱电系统越来越庞大的现状,以智能化系统防雷接地为例,介绍了防雷接地系统、建筑物的防雷分区及分级保护。重点介绍了等电位接地技术。提出了不同供电接地系统的防雷方案,以供电气设计人员参考借鉴。 关键词智能化;防雷;接地设计 智能化系统的防雷接地十分重要,不论是智能化中心机房,还是通讯网络设备及终端设备都离不开系统的防雷接地。智能化系统是由千点万线组成的音频、视频通讯网络,如果接地不合格,系统就会出现杂音、串音,视频图像出现晃影,严重时可造成通讯网络阻断,更不能保护智能化系统线缆设备的安全。 1防雷分区 为了更好地运用各种防雷措施,合理地分配各自承担的雷电能量,将需要保护的空间按雷电电磁脉冲严酷程度分为不同层次的防雷区,进而对于在各防雷区的入口处进行等电位连接和电涌保护器配置提出防雷分区的划分。 防雷区LPZOA:此区中各对象会承受直击雷,从而流过全部雷电流,雷电磁场并未衰减。此区实际是建筑物顶部和上部侧面未受避雷针(网)保护的部分。 防雷区LPZOB:此区中各对象不会承受直击雷,但雷电电磁场并未衰减。此区实际是建筑物顶部和上部侧面避雷针(网)保护范围之内的部分。楼内没有屏蔽的窗口附近的空间也属此区,此区以避雷针(网)及接地装置进行防雷。 防雷区LPZ1:此区中各对象不会承受直击雷,但雷电流有所分流。如有屏蔽,电磁场会有所衰减。此区实际是在建筑物内部,雷电流分散到各引下线。现代建筑的钢筋结构就是一种屏蔽。此区的主要防雷措施是等电位连接和电涌保护器。 防雷分区LPZ2:如果需要进一步减少雷电流和电磁场,就要进一步引入防雷分区。此区所需防雷措施根据保护对象的需要而定。此区实际是在楼内的某个防雷和防电浪涌要求特别高的计算机房、通讯机房或监控室。进一步减少雷电电磁脉冲要求采用机房屏蔽和次级电涌保护器。 防雷分区LPZ3:如果需要再进一步减少雷电流和电磁场,就要再引入防雷分区。此区实际是在信息设备的机箱内或专用屏蔽室内。 2中心机房防雷接地设计 2.1防雷

电力系统的安全防雷参考文本

电力系统的安全防雷参考 文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

电力系统的安全防雷参考文本 使用指引:此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 近年来,随着电子技术的飞速发展,自动控制系统在 电力生产各个方面的使用越来越广,电力职工在受益于微 电子技术的极大方便的同时,也受到其一旦损坏就损失巨 大的困扰。实际上,在电力系统增加自动控制系统的时 候,对自动控制系统的安全防雷意识相对淡薄,一旦有雷 电波侵入,设备损坏一般是巨大的,有的甚至使整个系统 瘫痪,造成无可挽回的损失。 一雷击产生的原因 雷击是一种自然现象,它能释放出巨大的能量、具有 极强大的破坏能力。一直以来,致力于电力生产和电力设 备研究的人员通过对雷击破坏性的研究、探索,对雷电的 危害采取了一定的预防措施,有效地降低了雷害。

当雷电放电路径不经过防雷保护装置时,放电过程中产生强大的瞬变电磁场在附近的导体中感应到强大的电磁脉冲,称感应雷。感应雷可通过两种不同的感应方式侵入导体。一种是在雷云中电荷积聚时,附近导体会感应相反的电荷,当雷击放电时,雷云中电荷迅速释放,而导体中的静电荷在失去雷云电场束缚后也会沿导体流动寻找释放通道,就会在电路中形成静电感应,其次是在雷云放电时,迅速变化的雷电流在其周围产生强大的瞬变电磁场,附近的导体中就会产生很高的感生电动势,在电路中形成电磁感应,感应雷沿导体传播,损坏电路中的设备或设备中的器件。信息系统中系统接口多,线路长,给感应雷的产生、耦合和传播提供了良好环境,而信息系统设备随着科技的发展,集成度越来越高,抗过电压能力越来越差,极易受感应雷的袭击,并且损害的往往是集成度较高的系统核心器件,所以更不能掉以轻心,感应雷可以来自云中

古建筑物防雷设计方案

XXX寺古建筑物防雷设计方案 河南扬博防雷科技有限公司 、古建筑物现场概述 XXX属北温带大陆性气候,日照充足,昼夜温差大。全年日照数2808 小时, 年最高气温达40 摄氏度,最低气温为-20 摄氏度,年均温9.5 摄氏度,

年均降水量460 毫米,年平均蒸发量1025 毫米,蒸发量大于降水量,雨量集中在每年的7、8、9 月份。冬春季节多风,最大风速7.2 米/ 秒,风向多北西。结冰期从11月开始,翌年3月解冻,冰期约5 个月。冻土深度0.5--0.8 米。无霜期平均202 天。文物馆为歇山式仿古建筑,长米,宽米,高米。主体是XX结构,屋顶上层坡,下部坡,全部用琉璃瓦勾彻,金碧辉煌,雄伟壮观。主殿两侧,东西长米,宽米。文物馆主殿高大并且没有雷电防护措施。整体防雷在不破坏整体美观并安全、经济的原则下进行设计。本案结合贵方实际情况对寺内文物作详尽设计。 二、古建筑物防雷设计依据及设计方案 GB50057-1994 《建筑物防雷设计规范》(2010年版) GB50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》 GA267-2000 《计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范》 IEC 61024 《建筑物防雷》 GB50165-92 (摘要)《古建筑木结构维护与加固技术规范》 GB/T 50314-2000 《智能建筑设计标准》 YD/T926-1~3(2000)《大楼综合布线总规范》 GB/T50311-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》 GB2887—89 《计算机场地安全要求》 依据中国气象局第11 号令《防雷装置设计审核和竣工验收规定》、符合 《气 象法》、《防雷减灾管理办法》、《省气象条例》、《省防雷减灾实施办法》和《市人民政府关于加强防雷减灾工作的通知》等相关防雷规范进行设计。 三、河南扬博防雷公司简介

电力系统自动化防雷措施研究

电力系统自动化防雷措施研究 发表时间:2018-08-06T16:38:11.047Z 来源:《电力设备》2018年第11期作者:唐彬朱红博 [导读] 摘要:电力系统自动化作为电力工程中的核心设备,对其电压设备的防雷保护尤为重要。 (西安西瑞控制技术股份有限公司陕西省西安市 710077) 摘要:电力系统自动化作为电力工程中的核心设备,对其电压设备的防雷保护尤为重要。本文先就该系统自动化设备中的微电子设备、电压及UPS保护、载波机过电压保护等进行具体的阐述。另外就该系统自动化防雷措施中接地和屏蔽措施加以研究。最终对当前综合防御、多重保护的防雷防雷方式进行具体的评价,旨在为电力系统自动化提供更多可行性的防雷方法。 关键词:电力系统;防雷措施;自动化;研究 前言 随着社会进程的不断加快,自动化设备在电力系统中的使用也越来越广泛,这为该系统提供了更加便捷、高效的运作方式。但是与此同时,由于自动化设备本身的特性,其防雷措施较弱,因而十分容易发生雷击,继而给电力系统带来较大的损失。为此,本文就该系统中所用自动化设备进行具体的研究,并结合当前就该系统所用的防雷手段进行探讨,希望能够让该自动化设备的防雷措施更进一步,从而让电力系统充分发挥其更大的价值。 1、电力系统自动化体系的相关概述 1.1 微电子设备 微电子设备作为电力系统中较为核心的设备,也是最容易受到雷电冲击的设备之一。尤其是该设备中的三级管数字电路,在雷电的冲击下,该设备极其容易产生误动,造成电子器件的损坏,更让系统本身难以正常运转。为此,微电子设备中通常会增加新型的抗雷电冲击部件,以保护其装置在遇到雷电、经典冲击的过程中,将雷电瞬态冲击量级速度控制在合理的范围之内,从而实现对自动化设备的保护。例如,二极管微电子设备,其较快的反应速度、极小的漏电流、较小体积以及可以瞬间吸收较大功率的特性,在电力系统自动化设备中抗雷电冲击的作用就较为显著。该设备可以在遇到雷电冲击时,将其所受到高电阻以11s左右的量级速度进行转换,使其变为低阻抗,同时吸收雷电所带来的高功率,让电子设备中元件以及电压箱不受到雷电冲击的影响[1]。 1.2 电压 电压在自动化系统在遇到雷电冲击时较容易发生变化,尤其是感应雷依附电源线将其雷电波引入室内后,很容易导致电源、电压高速上升,继而对微电子设备以及不断电的多种设备造成损坏。当前,虽然诸多自动化设备都设置了敏感式的电阻,以保护其后连接的自动化设备,但是其效果仍然不尽人意。因而,四级电压保护的方式成为继微电子设备之后的又一个较为科学的防雷保护方法。其主要是将该设备中的一级电压都设置为三级气体放电管,而第二级则使用限流板块,三级则为压敏电阻,四级为二极管,使其在遇到较大的雷电的冲击后,仍然可以将设备中的电压控制在可承受的范围之内,更让UPS设备不被雷电冲击损坏,可以在较为稳定的环境中正常的运转[2]。 1.3 载波机 载波机也是自动化系统中较发生雷电冲击的设备之一,其损坏的部分通常有三个部分,即电源盘、高频电路盘、用户话路盘。首先,对电源盘的防雷电保护,通常可以利用电源过电压的形式,让其电源盘不受到较大电压损害。其次,对高频电路盘的保护,则可以在该部件中安装放电管,让过多的电力可以通过放电管进行对外放电,以保证电路盘最后中的电流稳定。最后,就其用户话路盘的防雷保护中,通常是对该设备的铃流电压和通话电压进行保护设计,将其保护器件安装在载波机的核心部位,以对用户话路盘、信号线、通讯线等设备进行多方位保护[3]。 2、电力系统自动化防雷措施 2.1 接地 接地是电力系统自动化设备防雷保护的主要措施之一,其主要目的是让空中的雷电在冲击电力设备的过程中,其强大的电流可以顺着接地设备而引流到地面,从而将降低其雷电的电流以及电阻力。该方式也是当前较为经济合理的方式。众所周知,变压站通常是利用避雷带或者避雷针这两种装置作为防雷的主要装置,而该装置的主要原理正是利用垂直和水平的接地方式,形成符合接地网,并在该接地网铺设好后,根据实际的情况,测试该地区所能收到的最大雷电冲击量,有针对性的对其进行实际测试,并对该接地网的面积进行调节,最后连接好接地体,以实现对电力系统自动化设备的防雷保护。不仅如此,主控楼宇室外主接地网相互连接的同时,综合楼中还需要对较为敏感的设备进行单独接地,并通过击穿放电器或保险器的连接,让主地网好接地网有效的连接,从而保证雷电冲击自动化设备时,可以达到正常的电力隔离,并均衡电位[4]。 2.2 屏蔽 电力系统自动化设备中,利用屏蔽措施,来降低雷电电磁对其设备的影响,也是当前自动化设备防雷的又一个主要措施。其通常是将通讯机房、主控楼的建筑金属地板与建筑钢筋进行互相焊接,组成一个等电位的空间体系。从而实现屏蔽外来雷电入侵的效果。此外,不同的设备的防雷措施不同,因而对屏蔽的要求也各不相同。例如,在对自动化机房设备的屏蔽过程中,需要在该机房内的接地母线进行环绕型连接,将其屏蔽网与母线多点连接,以形成六面屏蔽。而架空电力线以及室外通讯电缆则需要在其终端更换屏蔽电缆,且屏蔽层两端都必须采用接地的形式,以形成更好的防雷效果。 3、综合防雷措施研究 综合防雷措施是针对不同的自动化系统所采用的多种防雷措施。一般情情况下,由于电力系统自动化设备的复杂性和多样性,在对其防雷措施的设计上,也有较大的不同,需要根据其设备进行合理布置,才能达到较好的防雷效果。因为综合防雷措施,则是在整体防御、多重防御、综合防御的理念下,对其自动化系统进行全方位的防御保护。例如,对该自动化设备的防雷系统中,进行综合地网改造,采用接地、屏蔽保护的同时,在变压器两侧采用金属氧化物进行防雷,同时采用三点接地、过压保护等多种形式进行防雷保护。除此以外,目前市场中所生产的多种型号的过压保护器,例如电源型、信号线型、载波机型的过电压保护器,其经过多年的实际测试和考验,其效果也十分理想。 结束语 近几年电力系统自动化设备的作用越来越大,但是由于该设备自身的敏感性,及其容易遭受自然雷电的冲击,这无疑给该设备造成较

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