電源系統(tǒng)雷電防護(浪涌防雷器)
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1.雷電分流理論
GB 50057-94(2000) 《建筑物防雷設計規(guī)范》國家標準第六章、第 6.3.4條要求:
在 LPZ0A 與 LPZ1 區(qū)的界面處做等電位連接用的接線夾和電涌保護器, 應采用本規(guī)范附錄六的附表 6.1~附表 6.3的雷電流參量估算通過它們的分流值。當無法估算時,可按以下方法確定:全部雷電流 i 的 50% 流入建筑物防雷裝置的接地裝置,其另 50%,即 is分配于引入建筑物的各種外來導電物、電力線、通信線等設施。 流入每一設施的電流 ii 等于 is/n, n 為上述設施的個數。 流經無屏蔽電纜芯線的電流 iv 等于電流 ii除以芯線數 m,即 iv = ii/m(見圖6.3.4-1) ;對有屏蔽的電纜,絕大部分的電流將沿屏蔽層流走。尚應考慮沿各種設施引入建筑物的雷電流。應采用以上兩值的較大者。
GB 50057-94(2000) 《建筑物防雷設計規(guī)范》國家標準第六章、第6.4.7條要求:
在 LPZ0A 或 LPZ0B 區(qū)與 LPZ1 區(qū)交界處,在從室外引來的線路上安裝的 SPD,應選用符合 I 級分類試驗的產品。
應按本章第 6.3.4 條的規(guī)定確定通過 SPD 的 10/350μs 雷電流幅值。當線路有屏蔽時,通過每個 SPD 的雷電流可按上述確定的雷電流的 30% 考慮。 SPD 宜靠近屏蔽線路末端安裝。 以上述得出的雷電流作為 Ipeak來選用 SPD。
2.高壓電力線的防護
在雷電活動頻繁、雷電強度大、雷暴日多的地區(qū),當雷擊建筑物附近的交流供電線路時,為了防止雷電沿電力線路侵入建筑,可按圖 4-2 所示方法,對高壓電力線以及變壓器實施保護。
GB 50057-94(2000) 《建筑物防雷設計規(guī)范》國家標準第三章、第 3.3.8 條要求:在電氣接地裝置與防雷的接地裝置共用或相連的情況下:當低壓電源線路用全長電纜或架空線換電纜引人時,宜在電源線路引入的總配電箱處裝設過電壓保護器,當 Y,yno 型或 D,yn11 型接線的配電變壓器設在本建筑物內或附設于外墻處時,在高壓側采用電纜進線的情況下,宜在變壓器高、低壓側各相上裝設避雷器,在高壓側采用架空進線的情況下,除按國家現行有關規(guī)范的規(guī)定在高壓側裝設避雷器外,尚宜在低壓側各相上裝設避雷器。
實施方法:
1) 、可在距變壓器 300-500m 的架空高壓電力線上方,架設避雷線(架空地線)對電力線進線進行保護。該架空地線宜每桿接地一次,而且要單設接地體,勿用水泥桿內的鋼筋做引下線和接地體。這樣,與變壓器高壓側的避雷器相配合,可以阻止雷電波造成損害,同時使雷電流在每桿入地,使其分流泄入大地。
2) 、為了更穩(wěn)妥可靠,可在高壓電力線終端桿的前一桿上,在每條相線上對地增裝一組 HY5WS-17/50配電型無間隙氧化鋅避雷器;在變壓器的低壓側還要對地裝一組HY1.5W-0.5/2.6 配電型無間隙氧化鋅高壓避雷器,除此之外尚應在每四桿增設一組跌落式熔斷器。 。應當提起注意的是,每當落雷之后和雷雨季節(jié)到來之前,一定要仔細檢查高壓避雷器和接地線是否完好無損,以排除隱患。
3) 、如果高壓電力線直接引入機房配電室,此時,從變壓器高壓側起的一段應采用高壓電力電纜進室,其長度至少 200m。架空高壓線與高壓電纜的連接處,應加裝一組 HY5WS-17/50配電型無間隙氧化鋅避雷器,并且高壓電纜兩端金屬護層、鋼帶應分別妥善接地。在年雷暴日大于 20 日,大地電阻率高的地段,還應在電力電纜的上方,架設屏蔽線(排流線) 。
3.低壓配電線路的防護
對于一類建筑物:
GB 50057-94(2000) 《建筑物防雷設計規(guī)范》國家標準第三章、第 3.2.3 條要求:低壓線路宜全線采用電纜直接埋地敷設,在入戶端應將電纜的金屬外皮、鋼管接到防雷電感應的接地裝置上。當全線采用電纜有困難時,可采用鋼筋混凝土桿和鐵橫擔的架空線,并應使用一段金屬鎧裝電纜或護套電纜穿鋼管直接埋地引人,
其埋地長度應符合下列表達式的要求,但不應小于 15m:
l≥2 ?
式中 l — 金屬錯裝電纜或護套電纜穿鋼管埋于地中的長度(m);
ρ— 埋電纜處的土壤電阻率(Ω.m)。
在電纜與架空線連接處,尚應裝設避雷器。避雷器、電纜金屬外皮、鋼管和絕緣子鐵腳、金具等應連在一起接地,其沖擊接地電阻不應大于 10Ω。
對于二類建筑物:
GB 50057-94(2000) 《建筑物防雷設計規(guī)范》國家標準第三章、第 3.3.9條要求:
一、當低壓線路全長采用埋地電纜或敷設在架空金屬線槽內的電纜引入時,在入戶端應將電纜金屬外皮、金屬線槽接地;對本規(guī)范第 2.0.3條四、五、六款所規(guī)定的建筑物,上述金屬物尚應與防雷的接地裝置相連。
二、本規(guī)范第 2.0.3條四、五、六款所規(guī)定的建筑物,其低壓電源線路應符合下列要求:
1.低壓架空線應改換一段埋地金屬錯裝電纜或護套電纜穿鋼管直接埋地引人,其埋地長度應符合本規(guī)范
(3.2.3)表達式的要求,但電纜埋地長度不應小于15m。入戶端電纜的金屬外皮、鋼管應與防雷的接地裝置相連。在電纜與架空線連接處尚應裝設避雷器。避雷器、電纜金屬外皮、鋼管和絕緣子鐵腳、金具等應連在一起接地,其沖擊接地電阻不應大于 10Ω。
2.平均雷暴日小于 30d/a 地區(qū)的建筑物,可采用低壓架空線直接引人建筑物內,但應符合下列要求:
⑴ 在入戶處應裝設避雷器或設 2~3mm的空氣間隙,并應與絕緣子鐵腳、金具連在一起接到防雷的接地裝置上,其沖擊接地電阻不應大于 5Ω。
(2)入戶處的三基電桿絕緣子鐵腳、金具應接地,靠近建筑物的電桿,其沖擊接地電阻不應大于 10Ω,其佘兩基電桿不應大于 20Ω。
三、本規(guī)范第 2.0.3條一、二、三、八、九款所規(guī)定的建筑物,其低壓電源線路應符合下列要求:
1.當低壓架空線轉換金屬皚裝電纜或護套電纜穿鋼管直接埋地引人時,其埋地長度應大于或等于 15m,尚應符合本條第二款 1項的其它要求。
2..當架空線直接引人時,在人戶處應加裝避雷器,并將其與絕緣子鐵腳、金具連在一起接到電氣設備的接地裝置上??拷ㄖ锏膬苫姉U上的絕緣子鐵腳應接地,其沖擊接地電阻不應大于 30Ω。
對于三類建筑物:
GB 50057-94(2000) 《建筑物防雷設計規(guī)范》國家標準第三章、第 3.4.9條要求:
一、對電纜進出線,應在進出端將電繞的金屬外皮、鋼管等與電氣設備接地相連。當電纜轉換為架空線時,應在轉換處裝設避雷器;避雷器、電纜金屬外皮和絕緣子鐵腳、金具等應連在一起接地,其沖擊接地電阻不宜大于 30Ω。
二、對低壓架空進出線,應在進出處裝設避雷器并與絕緣子鐵腳、金具連在一起接到電氣設備的接地裝置上。當多回路架空進出線時,可僅在母線或總配電箱處裝設一組避雷器或其它型式的過電壓保護器,但絕緣子鐵腳、金具仍應接到接地裝置上。
注意事項:
低壓線路可采用直埋式低壓電力電纜埋地引入機房,在機房入口處,應將電纜金屬外護層、鋼帶直接與地網就近連通,電纜內芯線的兩端應分別對地加裝電涌保護器。采用非金屬護套電力電纜,應將其穿金屬管后,埋地引入建筑物,若不能直接埋地,起碼金屬管的兩端,應分別接地網,金屬管的全長之內,電氣上應保持連續(xù)。
高壓、低壓線路上的避雷器和線路與地的連接點,變壓器兩側避雷器連接點、接地點以及電纜的接地點,架空避雷線的接地,均應可靠的保持良好電氣連通,而且要牢靠,以防事故。據調查發(fā)現,一些建筑物配電室的變壓器公共接地端子松動,中性線接地端子螺栓不緊,避雷器上、下引線端子、入地點連接處不牢等現象多處發(fā)生,多為施工中不按規(guī)程,維護不認真造成,應引起注意,切實發(fā)揮保護措施應有的作用。
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