低壓配電線(xiàn)路的雷電過(guò)電壓保護(hù)問(wèn)題

時(shí)間：2020-10-23 14:03:22 機(jī)電畢業(yè)論文我要投稿

　　配電線(xiàn)路電壓為3.6kV~40.5kV，稱(chēng)高壓配電線(xiàn)路;配電電壓不超過(guò)1kV、頻率不超過(guò)1000Hz、直流不超過(guò)1500V，稱(chēng)低壓配電線(xiàn)路。配電線(xiàn)路的建設(shè)要求安全可靠，保持供電連續(xù)性，減少線(xiàn)路損失，提高輸電效率，保證電能質(zhì)量良好。

　　摘要：電源線(xiàn)路因多種原因產(chǎn)生脈沖過(guò)電壓，如不采取有效措施，不僅直接威脅用電設(shè)備的安全，甚至還可能危及操作人員的生命安全。文章通過(guò)對(duì)電源線(xiàn)路脈沖過(guò)電壓產(chǎn)生的原因、如何抑制方法的分析，結(jié)合多部防雷技術(shù)規(guī)范的要求，對(duì)多年來(lái)防雷施工圖審核中遇到的各種問(wèn)題提出修改意見(jiàn)，供防雷設(shè)計(jì)、施工、施工圖審核的同行參考和商討。

　　關(guān)鍵詞：電源線(xiàn)路過(guò)電壓;分析;低壓配電系統(tǒng)防雷技術(shù)

　　一、電源線(xiàn)路上脈沖過(guò)電壓的產(chǎn)生

　　供電回路或回路負(fù)荷的突然變化，特別是感性負(fù)荷的頻繁操作，在電源線(xiàn)路上產(chǎn)生很強(qiáng)的反電動(dòng)勢(shì)，疊加到電源電壓上，形成脈沖過(guò)電壓;負(fù)荷(特別是大容量的負(fù)荷)電源插頭座間的接觸不良也會(huì)產(chǎn)生火花放電，形成脈沖過(guò)電壓;積累大量靜電荷的金屬導(dǎo)體放電也會(huì)產(chǎn)生脈沖過(guò)電壓;雷電產(chǎn)生的脈沖過(guò)電壓，上述方式都將在電源線(xiàn)路上產(chǎn)生過(guò)電壓。其中雷電以如下方式產(chǎn)生脈沖過(guò)電壓：

　　(1)當(dāng)雷擊發(fā)生在電源、信號(hào)線(xiàn)路或附近時(shí)，在線(xiàn)路上會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的雷電流，以波的形式沿線(xiàn)路快速傳輸，使線(xiàn)路和大地間形成很高的電位差，也可能產(chǎn)生很強(qiáng)的脈沖雷電流流過(guò)負(fù)載;(2)靜電感

　　應(yīng)：雷云形成時(shí)，受云中電荷吸引，在下方導(dǎo)線(xiàn)上產(chǎn)生異性電荷接閃時(shí)空中雷云電荷中和，瞬間消失，線(xiàn)路上的感應(yīng)電荷來(lái)不及釋放，線(xiàn)地間產(chǎn)生很強(qiáng)的靜電感應(yīng)電壓;(3)雷電感應(yīng)：雷電接閃時(shí)會(huì)向周?chē)罩邪l(fā)射很強(qiáng)的電磁波，頻帶可達(dá)幾百kHz以上，幅度隨著頻率降低，電磁波傳播距離可達(dá)幾百公里以上。雷電波不僅干擾通信設(shè)備和其它電子設(shè)備的工作，而且在周?chē)鷮?dǎo)體上會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，在電源、信號(hào)線(xiàn)路上產(chǎn)生感應(yīng)電壓。

　　電源、信號(hào)線(xiàn)路上產(chǎn)生脈沖過(guò)電壓的原因很多，當(dāng)其超過(guò)設(shè)備的承受能力，設(shè)備就會(huì)損壞。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，以電子計(jì)算機(jī)為核心的電子產(chǎn)品日益廣泛應(yīng)用，雷電通過(guò)電源、信號(hào)線(xiàn)路對(duì)設(shè)備的危害越來(lái)越嚴(yán)重，為此，各種對(duì)應(yīng)的防護(hù)辦法相繼產(chǎn)生。在常用的方法中有等電位連接、屏蔽、將線(xiàn)路埋地引入等方法，在這里講的是最常用的方法，即采用電涌保護(hù)器。

　　二、低壓變壓器兩端的脈沖過(guò)電壓保護(hù)

　　對(duì)于設(shè)置在建筑物內(nèi)或在建筑物附近的Yyno(如圖1所示)和DynII(如圖2所示)連接方式的電源變壓器，由于其高壓、低壓端的中心點(diǎn)、變壓器外殼都要接地，且與建筑物共用接地網(wǎng)時(shí)，高、低壓各相均要并接避雷器。

　　高壓繞組絕緣有擊穿的危險(xiǎn)。在高壓側(cè)線(xiàn)圈上安裝避雷器，在高電位作用下?lián)舸┓烹姷玫奖Ｗo(hù)。另一方面，低壓中心點(diǎn)電位上升，該電位疊加到低壓線(xiàn)圈上，產(chǎn)生電流流經(jīng)線(xiàn)圈，通過(guò)電磁耦合，使高壓側(cè)產(chǎn)生危險(xiǎn)的高電位，當(dāng)?shù)蛪簜?cè)安裝電涌保護(hù)器后，保護(hù)器動(dòng)作放電，大部分雷電流通過(guò)它泄放，保護(hù)了高壓側(cè)繞組。

　　當(dāng)接閃器接閃時(shí)，產(chǎn)生的雷電流使共用接地網(wǎng)的電位上升很高，要求低壓側(cè)安裝的電涌保護(hù)器電壓保護(hù)水平≤2.5kV，當(dāng)線(xiàn)路有引出本建筑或附近有獨(dú)立接地裝置的配電裝置時(shí)，應(yīng)在低壓配電柜上安裝I級(jí)試驗(yàn)的電涌保護(hù)器。這是因?yàn)镮級(jí)試驗(yàn)的電涌保護(hù)器不僅通流量大，而且導(dǎo)通后殘余壓降小，保護(hù)性能好。

　　三、電涌保護(hù)器設(shè)計(jì)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

　　3.1 建筑物防雷等級(jí)與電子信息設(shè)備等級(jí)劃分不能混淆

　　建筑物防雷等級(jí)是根據(jù)建筑物的預(yù)計(jì)年雷擊次數(shù)、遭雷擊后對(duì)建筑物的危害影響程度等因素劃分的，而電子信息系統(tǒng)設(shè)備防雷等級(jí)不僅要考慮建筑物預(yù)計(jì)年雷擊次數(shù)、入戶(hù)設(shè)施的預(yù)計(jì)年雷擊次數(shù)與設(shè)施的可接受的年雷擊次數(shù)，也要綜合考慮電子信息設(shè)備在建筑物中的位置、重要性、設(shè)備的抗沖擊過(guò)電壓、耐沖擊的`類(lèi)型等多種因素。建筑物防雷等級(jí)在3類(lèi)以下外部防雷設(shè)施可不考慮安裝，但并不等于電子信息設(shè)備不需采取其他防雷措施，而是要根據(jù)與其有關(guān)的多種因素確定。

　　3.2 電涌保護(hù)器的參數(shù)選擇應(yīng)嚴(yán)格按需要確定

　　所有電涌保護(hù)器都采用同一參數(shù)。通流量和電壓保護(hù)水平是電涌保護(hù)器多項(xiàng)技術(shù)參數(shù)中必須考慮的2項(xiàng)，在實(shí)際使用中應(yīng)根據(jù)SPD所處的位置、保護(hù)對(duì)象、前后級(jí)間能量的配合來(lái)合理選擇。根據(jù)多種因素在對(duì)其進(jìn)行雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估后，確定其防雷等級(jí)，按設(shè)備要求和所需的級(jí)數(shù)，進(jìn)一步確定各級(jí)通流量。電子信息設(shè)備一般需要2-3級(jí)過(guò)電壓保護(hù)，根據(jù)配電系統(tǒng)中設(shè)備的絕緣耐沖擊電壓和SPD的所在位置，選擇各級(jí)SPD的電壓保護(hù)水平。

　　四、結(jié)束語(yǔ)

　　電涌保護(hù)器的設(shè)置、級(jí)數(shù)、參數(shù)選擇等都要嚴(yán)格按規(guī)范要求，根據(jù)當(dāng)?shù)乩纂娀顒?dòng)情況、使用條件、設(shè)備的重要性、抗沖擊過(guò)電壓的能力等多種因素確定，既要考慮到設(shè)備的安全，也要考慮是否經(jīng)濟(jì)合理，該設(shè)置的必須設(shè)置，不該設(shè)置的不要設(shè)置，造成不必要的浪費(fèi)。在工程初步設(shè)計(jì)出來(lái)后進(jìn)行雷電風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，為設(shè)計(jì)提供科學(xué)合理的依據(jù)。目前雖然工作實(shí)施有一定難度，但事在人為，相信以后工作一定會(huì)開(kāi)展起來(lái)，而且一定要開(kāi)展起來(lái)。

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