低压供配电系统雷电防护措施
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高压低压配电柜的常见安全隐患及防范措施配电柜作为电力系统中重要的组成部分,用于对电能进行分配和控制。
然而,在使用过程中,高压低压配电柜可能会出现一些安全隐患,给工作人员和设备带来潜在的危险。
因此,本文将围绕高压低压配电柜的常见安全隐患展开讨论,并提供相应的防范措施。
一、电器事故隐患高压低压配电柜中的电器设备频繁运行,容易出现短路、漏电等电器事故隐患。
这些隐患可能导致火灾、电击等严重后果。
为了防范此类隐患,必须安装和维护电器设备。
首先,所有设备应符合国家标准和规定,且应定期进行巡检和维护。
其次,配电柜内应配备过载保护器和漏电保护器等安全装置,及时检测电流异常,切断电源。
最后,员工应严格遵守操作规程,避免违反操作规定而导致电器事故。
二、高温危险隐患在高压低压配电柜中,电流传输会产生大量的热量,容易引发高温危险。
如果配电柜不具备散热条件或冷却设备故障,温度将迅速上升,可能导致设备损坏、火灾发生。
为了预防高温危险,需在设计和安装时考虑良好的散热与通风条件。
同时,定期清洁配电柜内部和外部的灰尘和污物,保持通风畅通。
此外,配电柜内的设备应具备良好的耐高温性能,并及时更换老化或损坏的元件。
三、误操作隐患由于高压低压配电柜拥有复杂的电气设备,误操作可能会导致电气事故的发生。
例如误触电器开关、错误操作控制面板等。
为了减少误操作隐患,需要提供操作员培训和合格的操作资质。
此外,在关键部位设置有效的防误操作设施,例如设置带有防护盖的按钮和开关等。
更重要的是,操作员在操作前应仔细阅读操作手册,确保按照正确的操作程序进行操作。
四、防雷隐患高压低压配电柜通常安装在室外,容易受雷击影响。
雷击可能对电气设备造成直接的损坏,并可能引起火灾。
要预防雷击隐患,可以采取一系列措施。
首先,选择合适的位置安装配电柜,避免暴雨和雷电活跃地区。
其次,配电柜应配置良好的接地装置,将雷击电流迅速引入地下。
此外,可以使用避雷针等防雷设备,进一步提高防雷能力。
高压低压配电柜的电力安全与防护措施随着电力系统的不断发展和用电需求的增加,高压低压配电柜在现代社会中扮演着至关重要的角色。
然而,由于其涉及到的电力安全问题以及对人身安全的影响,我们必须重视高压低压配电柜的电力安全和防护措施。
一、高压低压配电柜的电力安全1.合理设计:高压低压配电柜的设计应符合相关电力安全规范和标准,并根据具体的用电需求进行合理的布局。
例如,高压隔离技术的应用可以有效降低电弧故障的风险。
2.电器元件选择:选择合格可靠的电器元件至关重要。
确保使用质量可靠的开关、保险丝、继电器等元件,以减少故障和事故的发生概率。
3.过载保护装置:安装适当的过载保护装置是确保高压低压配电柜工作稳定和安全的重要一环。
过载保护装置能够监测电流,并在超过额定电流时切断电路,防止电器设备因长时间过载而受损。
4.接地保护:合理的接地系统可以对高压低压配电柜进行有效的保护。
通过将配电柜的金属外壳或导体与大地连接,可以降低由于绝缘故障引起的电击和触电风险,保障使用人员的安全。
二、高压低压配电柜的防护措施1.防雷击:在高压低压配电柜附近安装避雷装置,以防止雷电等外界因素对电力系统造成的损害。
避雷装置能够将雷击的电流导引到地下,保护电力系统的安全。
2.防尘防潮:在高压低压配电柜的安装环境中,应考虑防尘和防潮的措施。
特别是在潮湿的环境中,应加强对柜体和电器设备的维护和保养,避免灰尘和潮湿对电力系统的影响。
3.防火措施:高压低压配电柜中的电器设备容易引发火灾。
因此,应设置火灾报警系统和灭火设备,及时发现并扑灭火灾,防止火灾蔓延。
4.定期检测:对高压低压配电柜进行定期检测是确保其正常运行和安全的重要环节。
通过定期巡检、测试和维护,及时发现和修复潜在的故障,保障电力系统的安全。
综上所述,高压低压配电柜的电力安全与防护措施至关重要。
仅仅依靠合理的设计和可靠的电器元件是不够的,还需要采取多重防护措施,如过载保护、接地保护、防雷击、防尘防潮和防火措施等。
高压和低压设备的防雷措施随着电力设备的普及和应用,防雷问题日益凸显。
在高压和低压设备中,防雷措施的采取成为确保设备安全运行的关键。
本文将介绍高压和低压设备的防雷措施及其重要性。
一、高压设备的防雷措施高压设备在雷电天气中更容易受到雷击威胁,因此必须采取有效的防雷措施。
1. 使用避雷针高压设备常常安装避雷针,用于吸引和分散雷电的电荷,减少对设备的直接冲击。
避雷针需要定期检查和维护,确保其功能正常。
2. 接地保护高压设备的接地系统是防止雷电进入设备的重要手段。
接地系统的设计和建设必须符合规范,确保电阻率低于规定标准,以便将雷电电流迅速导入地下。
3. 金属外壳的使用高压设备的外壳通常采用金属材料,如铝合金、铜等。
金属外壳能够有效地屏蔽和分散雷电,减少对内部设备的影响。
二、低压设备的防雷措施低压设备通常指一些家用电器、办公设备等,虽然雷击的风险相对较低,但安全必须得到保障。
1. 室内设备距离低压设备应尽量远离窗户和天线等具有较高雷击风险的区域。
合理的室内布局能降低雷击的概率,保护设备的安全。
2. 防雷插座的使用防雷插座能够起到安全接地的作用,减少电器受雷电影响的可能性。
选择质量可靠的防雷插座,并进行定期维护和检查,确保其正常工作。
3. 定期维护低压设备在使用过程中需要定期进行维护和检查,特别是对于电源线、插座等连接部分。
确保设备连接牢固,减少由于接触不良而引起的雷击风险。
三、高压和低压设备的共同关键措施1. 定期维护检查无论是高压设备还是低压设备,在日常使用中都需要定期维护和检查。
清洁设备表面的尘土,检查设备元件的正常运行情况,并及时修理或更换损坏的设备部件。
2. 防止设备过载严格按照设备额定功率和负荷容量使用电器设备,避免过载情况的发生。
过载容易引发电气故障和电弧放电,增加设备被雷击的风险。
3. 停电防护在雷电天气来临时,可以采取及时断开电源的措施,以保护设备免受雷击的威胁。
总结:高压和低压设备的防雷措施是保障设备运行安全的重要手段。
浅谈低压配电线路的雷电过电压保护问题电源线路因多种原因产生脉冲过电压,如不采取有效措施,不仅直接威胁用电设备的安全,甚至还可能危及操作人员的生命安全。
文章通过对电源线路脉冲过电压产生的原因、如何抑制方法的分析,结合多部防雷技术规范的要求,对多年来防雷施工图审核中遇到的各种问题提出修改意见,供防雷设计、施工、施工图审核的同行参考和商讨。
标签:电源线路过电压;低压配电系统防雷技术;分析1 电源线路上脉冲过电压的产生供电回路或回路负荷的突然变化,特别是感性负荷的频繁操作,在电源线路上产生很强的反电动势,叠加到电源电压上,形成脉冲过电压;负荷(特别是大容量的负荷)电源插头座间的接触不良也会产生火花放电,形成脉冲过电压;积累大量静电荷的金属导体放电也会产生脉冲过电压;雷电产生的脉冲过电压,上述方式都将在电源线路上产生过电压。
其中雷电以如下方式产生脉冲过电压:(1)当雷击发生在电源、信号线路或附近时,在线路上会产生很强的雷电流,以波的形式沿线路快速传输,使线路和大地间形成很高的电位差,也可能产生很强的脉冲雷电流流过负载;(2)静电感应:雷云形成时,受云中电荷吸引,在下方导线上产生异性电荷接闪时空中雷云电荷中和,瞬间消失,线路上的感应电荷来不及释放,线地间产生很强的静电感应电压;(3)雷电感应:雷电接闪时会向周围空中发射很强的电磁波,频带可达几百kHz以上,幅度随着频率降低,电磁波传播距离可达几百公里以上。
雷电波不仅干扰通信设备和其它电子设备的工作,而且在周围导体上会产生很强的感应电动势,在电源、信号线路上产生感应电压。
电源、信号线路上产生脉冲过电压的原因很多,当其超过设备的承受能力,设备就会损坏。
随着科学技术的快速发展,以电子计算机为核心的电子产品日益广泛应用,雷电通过电源、信号线路对设备的危害越来越严重,为此,各种对应的防护办法相继产生。
在常用的方法中有等电位连接、屏蔽、将线路埋地引入等方法,在这里讲的是最常用的方法,即采用电涌保护器。
低压配电装置检修危险源辨识与静电控制措施低压配电装置检修危险源辨识和控制措施在电力系统中,低压配电装置具有非常重要的作用,但其检修过程中存在着多种危险源,如果不加以控制和预防,可能会引发安全事故。
本文将从误操作、触电伤害、电弧灼伤、高空坠落、机械损伤、窒息和中毒、火灾爆炸、雷电危害、静电危害以及仪器仪表失灵等方面,探讨低压配电装置检修危险源的辨识和控制措施。
1.误操作误操作是低压配电装置检修中常见的危险源之一,主要表现在操作程序错误、操作顺序颠倒或者操作不到位等方面。
为了预防误操作,操作人员需要严格遵守操作规程,进行操作前先进行模拟演练,并加强技术培训和安全教育,提高自身的业务水平和安全意识。
此外,可以采用连锁装置、定位装置等辅助设备来降低误操作的风险。
2.触电伤害低压配电装置检修过程中,操作人员可能会接触到带电部位而造成触电伤害。
为了防范触电伤害,应确保工作区域内有足够的绝缘措施和安全距离,同时使用符合规范的劳动保护用品,如绝缘手套、绝缘鞋等。
此外,定期对低压配电装置进行检查和维护,确保其工作正常,杜绝带病运转。
3.电弧灼伤电弧灼伤是指在低压配电装置检修过程中,由于操作不当或设备老化等原因导致电弧产生,从而对操作人员造成灼伤的危险。
为了减少电弧灼伤的风险,应采用电弧防护装备,如电弧面罩、电弧手套等,并严格遵守操作规程,避免在未采取防护措施的情况下进行检修工作。
此外,对低压配电装置进行维护和检查时,应注意观察设备状态,及时发现并处理存在的隐患。
4.高空坠落低压配电装置检修过程中,操作人员可能需要在高处工作,此时存在高空坠落的风险。
为了防止高空坠落,应使用安全带、安全网等防护设备,并定期对工作平台进行检查和维护,确保其牢固可靠。
此外,对于高处作业的操作人员,应进行相关的安全培训和能力评估,确保其具备必要的安全意识和应对能力。
5.机械损伤低压配电装置检修过程中,涉及到多种机械设备的使用,如电动工具、液压工具等。
第一部分低压配电系统本章主要内容一、低压配电网的分类和保护方式IT、TT、TN电网知识;保护接零和保护接地。
二、低压配电系统保护要求短路保护、过载保护、欠压保护、防触电保护、接地。
三、常用低压电器低压断路器、熔断器、漏电保护器、接触器、中间继电器、时间继电器、热继电器、电压继电器、电流继电器等原理和技术参数。
四、低压系统的电气维保、故障诊断、分析与处理结合样例讲授。
1.短路保护短路保护是指线路或设备发生短路时,能迅速的切断电源,从而达到对线路或设备的保护作用。
短路发生的主要原因:系统中某一部位的绝缘遭到破坏。
绝缘遭到破坏的原因很多,根据长期的事故统计分析,主要有以下一些原因。
(1)短路的发生1)雷击或高电位侵入☜2)绝缘老化或外界机械损伤☜3)操作误操作☜4)动、植物造成的短路☜雷击或高电位侵入电气设备的绝缘是有一定的介质强度的,即绝缘耐压值。
超过规定的介电强度,绝缘就会被击穿,从而造成短路。
绝缘老化或外界机械损伤大多数的绝缘都是由高分子材料制造的,老化是这类材料不可避免的一种现象。
老化会带来绝缘性能的降低,当绝缘性能降低到一定程度后,在正常工作电压或允许过电压的作用下,绝缘也可能被击穿。
误操作最常见的误操作是带负荷拉隔离开关和未拆检修接地线就合闸引起的短路。
动、植物造成的短路如动物跨于相导体之间或相导体与地之间,藻类植物生长使相导体间绝缘净距减小,霉菌等造成的绝缘性能下降,都可能引发短路。
(2)短路的种类1)中性点接地系统中的短路种类☜2)中性点不接地系统中的短路种类☜中性点接地系统中的短路种类在中性点接地系统中,可能发生的短路类型有:三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路。
单相短路有相线与中性线间短路;也有相线直接与大地(也包括与大地等电位的PE线)之间的短路,这时的单相短路又被称为单相接地短路。
中性点不接地系统中的短路种类在中性点不接地系统中,可能发生的短路类型有:三相短路、两相短路。
民用建筑低压供配电系统的接地与防雷技术摘要:低压配电系统是民用建筑电气系统的基本组成部分,配电系统由于电气设备绝缘损坏、大自然雷电或其他原因,会对建筑物或电气设备产生破坏作用并威胁人身安全。
针对这样的情况,建筑物一般采取防雷措施和安全接地系统,以避免危险事故发生。
本文重点探讨了民用建筑低压供配电系统的接地与防雷技术。
关键词:民建;接地;防雷一、民用建筑低压供配电系统的防雷接地目的在建筑物供配电设计中,接地系统设计占有重要的地位,因为它关系到供电系统的可靠性,安全性。
不管哪类建筑物,在供电设计中总包含有接地系统设计。
而且,随着建筑物的要求不同,各类设备的功能不同,接地系统也相应不同。
雷电是一种常见的自然现象,具有一定的可预见性。
气象卫星的顺利升空使得雷电的发生预测更具准确性,而且只要掌握常规的避雷方法,一般都可以躲避雷电的危害。
而且通过生活经验也可预测雷电的发生,根据云的颜色和厚度来预测雷电的准确度还是很高的。
当要发生雷电之前,将所有的电闸断开,就可以很大程度上避免雷击。
此外,由于建筑物里的导体是很多的,还有许多导电性能优良的金属导体,在导体没有通电的情况下也可能会产生雷击的现象。
防雷接地可以有效地防止这一现象发生。
以上就是配电系统进行防雷接地保护的目的。
二、民用建筑低压供配电系统的接地与防雷技术(一)建筑物的防雷与接地要想完善民建变配电系统的防雷性能,首先就要考虑民建变配电系统建筑物的防雷性能,因为最先进的防雷害措施就是根本不让雷电进入到系统内部,而在民建变配电系统的建筑物上就将雷电隔离,将雷电的破坏性释放殆尽,只有这样才能最大限度的保证变配电系统的安全。
在建筑物的防雷性能中最重要的就是建筑物本身的防雷性能,在建筑物的防雷技术领域,最新的国家建筑物防雷规范中明确指出,等电位防雷接地线能够有效的减少雷电对建筑物本身和建筑物内部电气设备的影响,所以在建筑物的防雷措施中等电位防雷线连接,已经开始取代传统上独立的接地网络连接。
电力供配电系统的防雷接地的分析作者:陈玉军来源:《华中电力》2013年第09期摘要:国内现阶段的电力供配电系统发展中,管理人员应该对配电系统中的防雷和接地设置认真地进行调查,了解具体设置地区的地质、地貌、气象以及环境等不同因素、雷电活动规律及其被保护物的主要特点和作用等,这样就能够因地制宜地采取比较有效地防雷措施,确保做到安全有效、技术领先、经济合理的配电系统防雷接地改造。
关键词:配电系统;防雷;接地;0.引言这几年来伴随我国电网和相关电力设计的不断发展和改造,尤其是城市电网改造与相关变电所的自动化系统工程建设,很多建设者还可能对这些相关的电力设备中防雷接地的保护还是认识不够,这样就容易造成了很多的雷害事故,进一步导致电力自动化系统发生瘫痪或者一些电网的设备事故,这种情况所造成的损失是比较严重的。
所以面对这种情况,雷电造成的危害是大家有目共睹的。
因此本文中笔者对于配电系统中不同环境下的防雷和接地工程能够采取的有效手段进行介绍和分析,希望能够给大家提供一些帮助。
1. 电力中供配电线路的防雷接地措施1.1 输电线路中的防雷接地措施落实好输电线路中的防雷接地工作,就一定要首先结合着相关线路系统的运行模式、负荷具体的性质、电压等级等各个方面来进行全面、细致的考虑,与此同时还需要符合该地区的地形要求、雷电的强弱、土壤的电阻率等一些潜在的要求或者需求。
通常情况下所选用的35KV 线路不要选择全线铺设的避雷线形式,可以在其相关的变电所进线端架区域中布设长度约为1km~2km 的避雷线装置,除此之外还要在较强的雷电活动范围区域内放置些金属的氧化物避雷器或者布设相关的避雷线。
110KV线路就需要全面布设好避雷线,在山区还需要使用双避雷线的方式进行避雷;假如这个地区每年的雷暴平均时间小于15 天,或雷电的活动强度相对较低,那么管理人员就可酌情不布设相关的避雷线。
220 KV线路同样也应该全程地布设避雷线并且同时采用双避雷线的方式。
低压配电线路的防雷技术为了防止雷电过电压在电气设备的端子之间产生火花放电,文章提出了降低雷电过电压的措施,以及能限制和断开续电流等措施。
1、电力线路发生雷电过电压的频率在非常广地区的低压配电网络上发生雷电过电压受到该地区的地形、气象条件雷雨日数、雷云的移动路径、雷击电流峰值的颁高低压配电线路的架设密度和对地雷击密度等的影响。
在这些因素中,对在低压配电线路上发生雷电过电压峰值的频率颁发问的清楚统计是重要的。
根据观测结果,计算出低压配电线路上发生的概率值。
在研究耐雷设计中,要有最基本的雷电过电压的频率分布曲线。
在这项观测中,从2kv以上的雷电过电压中,担心在低压配电设备的端子板或者设备内部会发生火花放电的雷电过电压假定为10kv限值,在超过10kv 以上所观测到的累计频率为10%左右,而在5kv以下所观测到的累计频率为70%左右。
还有另一个观测结果,在一个非常狭窄的面积范围内,在同样的低压配电线路上装了电涌计数器进行了187次累计观测。
将这两次观测结果的雷电过电压累积频率颁进行比较,它们各自的频率分布双对数曲线都近似于一条直线。
但是两条直线不是完全一致的。
这是因为在电涌计数器上设定的雷电过电压的下限值有区别。
2、雷电过电压的情况分析从配电线路上一直彩的防雷措施进行的研究来看,已考虑到在低压配电线路上发生雷电过电压的因素有:①直击雷(直接雷击到低压配电线路上);②感应雷(雷击到低压配电线路附近的地区时,对配电线路感应生成的感应雷);③高压侧的雷电过电压是侵入低压侧的雷电过电压的原因,由于避雷器动作使大地(接地)电位上升,从柱上变压器的高压侧过渡到低压侧的雷电过电压。
实际上,除了在低压配电线路上发生雷电过电压之外,还有雷击电流直接侵入配电线路附近的建筑物上设置的避雷针,使得大地电位上升影响到配电设备的接地系统的场合应考虑这些是产生雷电过电压的合成原因。
2.1从高压侧过渡到低压侧的雷电过电压压配电线路上发生雷电过电压各种情况进行一般的研究,将高压配电线路上的雷电过电压侵入低压配电线路上发生雷电过电压所产生的各种情况,进行一些试验性的研究。
高压低压配电柜的防雷措施与防护装置高压低压配电柜在工业和商业领域中承担着重要的电力分配任务。
然而,由于电力系统中存在的雷电活动,配电柜的正常运行可能会受到严重影响甚至遭受损坏。
为了保护高压低压配电柜以及内部设备的安全稳定运行,必须采取合适的防雷措施和安装适当的防护装置。
本文将介绍高压低压配电柜的防雷措施与防护装置,并就其重要性进行讨论。
一、防雷措施1. 接地系统:高压低压配电柜应建立完善的接地系统,以便将雷电流引入地下并迅速消散。
接地系统应采用足够厚度和密度的铜排或铜线,并通过专业的接地装置连接到地下。
这样可以确保雷电接地的有效性,避免雷电对配电柜产生破坏。
2. 绝缘保护:高压低压配电柜的外壳应具备良好的绝缘性能,以避免外部雷电通过外壳进入配电柜内部。
合适的绝缘材料和绝缘设计可以有效保护电器元件和电源设备免受雷电侵害。
3. 避雷针:在高压低压配电柜周围设置避雷针也是一项重要的防雷措施。
避雷针能够吸引雷击,并将雷电流引入地下,起到保护配电柜的作用。
避雷针的数量和布局应根据配电柜所在区域的雷电活动性来确定。
二、防护装置1. 避雷器:避雷器是高压低压配电柜中重要的防护装置之一。
它们能够在雷电冲击时迅速引导和消散过电压,保护设备和电路不受损害。
常用的避雷器有气体放电管避雷器、金属氧化物避雷器等,选择适当的避雷器要考虑电源电压和设备负荷等因素。
2. 防护盒:防护盒用于防止雷电冲击引起的电弧蔓延和火灾。
防护盒可以安装在配电柜内部,作为防护装置的重要组成部分。
防护盒应具备良好的绝缘性能和抗冲击能力,以确保其在雷击事件中的有效保护作用。
3. 防雷保护器:防雷保护器可通过对电源和信号线路进行抑制和屏蔽,降低雷电对高压低压配电柜的影响。
根据不同的需求,可以选择适配的防雷保护器,如瞬态电压抑制器、防雷管等,以提供额外的保护功能。
高压低压配电柜的防雷措施和防护装置不仅有利于保护配电柜本身,还能够降低因雷电引起的故障和损失。
低压供配电系统雷电防护措施雷电或大容量电气设备的操作会在供电系统内外产生电涌,其对供电系统和用电设备的影响已成为人们关注的焦点。
低压供电系统的外部电涌主要来自于雷击放电,它由一次或若干次单独的闪电组成,每次闪电都携带若干幅值很高、持续时间很短的电流。
一个典型的雷电放电过程包括两次或三次闪电,每次闪电之间大约相隔1/20s的时间。
大多数闪电电流在10~100kA之间降落,其持续时间一般小于100μs. 供电系统的内部浪涌主要来自于供电系统中大容量设备、变频设备和非线行用电设备的使用。
供电系统的内、外部浪涌会对一些敏感的电子设备造成损坏,即使是很窄的过电压冲击也会造成设备的电源部分或整个电子设备损坏。
在雷电对设备造成的损害事故中,由电源线引入的雷电波占有相当大的比例,所以对电源线路的安全防护显得格外重要。
雷电防护系统由三部分组成,各部分都有其重要作用,不存在替代性。
外部防护,由接闪器、引下线、接地体组成,可将绝大部分雷电能量直接导入地下泄放。
过渡防护,由合理的屏蔽、接地、布线组成,可减少或阻塞通过各入侵通道引入的感应。
内部防护,由均压等电位连接、过电压保护组成,可均衡系统电位,限制过电压幅值。
在此,我仅介绍一下电源防护。
一、电源系统的防雷保护对象根据国际电工委员会所拟定的IEC1312《闪电电源脉冲的防护》标准,一般电源系统(不包括发电系统)、应在其LPZI雷电保护区。
在此区域,不易遭受直击雷,所感应的雷电电流不大于20KA,电压不高于6KA。
其防雷保护对象有两个方面:1、电源输入、输出端口的防雷不同电源系统设备千差万别,这里以通信电源为例。
通信电源一般有交流配电、直流配电、整流模块、监控模块等单元。
交流配电单元整流模块的输入端都应设计防雷网络来吸收雷电流,抑制雷电引起的尖峰电压。
这样对整流系统来说,理想的情况是,交流配电单元的防雷网络吸收掉大部分雷电流,并将浪涌电压抑制在远低于6KA的水平,整流模块内的防雷网络再吸收掉剩下的雷电流,并将浪涌电压箝位在模块内器件能承受的水平。
这样,才能保证电源系统既有效防雷,又能尽量延长防雷器件的寿命。
2、电源通信端口的防雷当电源系统通过电话线进行远程通信时,通信电缆就可能引入雷电。
雷电进入电源系统通信用的调制解调器或系统的端口时,就可能使其损坏。
通信线路的防雷首先要了解线路上的电压水平,据此来选择防雷器件。
其次,要注意不能影响通信质量,如产生误码等二、电源防雷器的配置防雷器又称等电位连接器、过电压保护器、浪涌抑制器、突波吸收器、防雷保安器等,用于电源线防护的防雷器称为电源防雷器。
鉴于目前的雷电致损特点,雷电防护尤其在防雷整改中,基于防雷器防护方案是最简单、经济的雷电防护解决方案。
防雷器的主要作用是瞬态现象时将其两端的电位保持一致或限制在一个范围内,转移有源导体上多余能量。
进入地下泄放,是实现均压等电位连接的重要组成部分。
防雷器的一些主要技术参数:额定工作电压、额定工作电流,特批串并式电源防雷器的载流量。
1、TN-C系统防雷保护TN-C系统:俗称三相四线制,供电系统中相线与零线并行敷设,由于从变压器中心点引来的N线在该处接地,因此安装防雷器时可在相线与零线之间安装防雷模块,但在有些情况下,由于零线与接地情况不好,接地电阻过大,此时可在配电箱近旁立柱的主钢筋中引一地线,作为防雷电源地。
2、TN-S系统防雷器的配置PE线与N 线在变压器低压侧出线端相连并与大地连接,而在后面的供电电路中PE线与N 线分开布放,因此在选用和安装防雷器时需要分别在相线与PE线之间以及N 线和PE线之间进行保护。
3、TN-C-S系统防雷器的配置TN-C-S系统是TN-C和TN-S两种系统的组合,其中第一部分是TN-C系统,第二部分为TN-S系统,其分界面在N线与PE线的连接处。
该系统一般用在建筑物由区域变电所供电的场所,进户之前采用TN-C系统,进户处作重复接地,进户后变成TN-S系统。
根据《低压配电设计规范》中的有关条文,建筑电气设计选用TN系统时应作等电位连接,消除自建筑物外沿PEN线或PE线窜入的危险故障电压,同时减小保护电器动作不可靠带来的危险,有利于消除外界电磁场引起的干扰,改善装置的电磁兼容性能。
TN -C-S系统的N线和PE线,在变压器低压侧就合为一条PEN线,这时只需在相线与PEN线之间加装防雷器。
在进入建筑物总配电屏后,PEN线又分为N线和PE线两条进行独立布线,PEN线接在建筑物内总等到电位接地母排上并入地。
因此进入配电屏以后,N 线对PE线就安装防雷器。
4、TT系统防雷器的配置N线只在变压器的中性点接地,它与设备的保护接地是严格分开的,因此在选用防雷器时需要在相线与N线之间以及N线与地线之间进行保护。
5、IT系统防雷保护IT系统:俗称三相三线制,IT系统中变压器中性点不接地或大电阻接地,线路中无工作零线。
此种供电系统适于三相对称负载,常用于工厂供电系统中给电动机供电。
其防雷保护需在负载的输入侧做一接地体,作为系统防雷保护地。
对不同的供电系统中SPD的安装位置,原则上应安装在各雷电防护区的交界处,其接地端应就近接到等电位连接带上,但由于各种原因,SPD的安装位置不会正好设在雷电交界处附近,此时B级SPD 应安装在建筑物内总等电位连接端子处,实行多级保护的末端SPD 应靠近被保护设备安装。
三、分级防护由于雷击的能量是非常巨大的,需要通过分级泄放的方法,将雷击能量逐步泄放到大地。
第一级防雷器可以对于直接雷击电流进行泄放,或者当电源传输线路遭受直接雷击时传导的巨大能量进行泄放,对于有可能发生直接雷击的地方,必须进行CLASS —I的防雷。
第二级防雷器是针对前级防雷器的残余电压以及区内感应雷击的防护设备,对于前级发生较大雷击能量吸收时,仍有一部分对设备或第三级防雷器而言是相当巨大的能量会传导过来,需要第二级防雷器进一步吸收。
同时,经过第一级防雷器的传输线路也会感应雷击电磁脉冲辐射LEMP,当线路足够长感应雷的能量就变得足够大,需要第二级防雷器进一步对雷击能量实施泄放。
第三级防雷器是对LEMP和通过第二级防雷器的残余雷击能量进行保护。
1、第一级保护目的是防止浪涌电压直接从LPZ0区传导进入LPZ1区,将数万至数十万伏的浪涌电压限制到2500—3000V。
入户电力变压器低压侧安装的电源防雷器作为第一级保护时应为三相电压开关型电源防雷器,其雷电通流量不应低于60KA。
该级电源防雷器应是连接在用户供电系统入口进线各相和大地之间的大容量电源防雷器。
一般要求该级电源防雷器具备每相100KA以上的最大冲击容量,要求的限制电压小于1500V,称之为CLASS I级电源防雷器。
这些电磁防雷器是专为承受雷电和感应雷击的大电流以及吸引高能量浪涌而设计的,可将大量的浪涌电流分流到大地。
它们仅提供限制电压(冲击电流流过电源防雷器时,线路上出现的最大电压称为限制电压)为中等级别的保护,因为CLASS I级保护器主要是对大浪涌电流进行吸收,仅靠它们是不能完全保护供电系统内部的敏感用电设备的。
第一级电源防雷器可防范10/350μs、100KA的雷电波,达到IEC规定的最高防护标准。
其技术参考为:雷电通流量大于或等于100KA(10/350μs);残压值不大于2.5KV;响应时间小于或等于100ns。
2、第二级防护目的是进一步将通过第一级防雷器的残余浪涌电压的值限制到1500—2000V,对LPZ1—LPZ2实施等电位连接。
分配电柜线路输出的电源防雷器作为第二级保护时应为限压型电源防雷器,其雷电流容量不应低于20KA,应安装在向重要或敏感用电设备供电的分路配电处。
这些电源防雷器对于通过了用户供电入口处浪涌放电器的剩余浪涌能量进行更完善的吸收,对于瞬态过电压具有极好的抑制作用。
该处使用的电源防雷器要求的最大冲击容量为每相45kA以上,要求的限制电压应小于1200V,称之为CLASS II级电源防雷器。
一般用户供电系统做到第二级保护就可以达到用电设备运行的要求了第二级电源防雷器采用C类保护器进行相—中、相—地以及中—地的全模式保护,主要技术参数为:雷电通流容量大于或等于40KA(8/20μs);残压峰值不大于1000V;响应时间不大于25ns。
3、第三级保护目的是最终保护设备的手段,将残余浪涌电压的值降低到1000V以内,使浪涌的能量有致损坏设备。
在电子信息设备交流电源进线端安装的电源防雷器作为第三级保护时应为串联式限压型电源防雷器,其雷电通流容量不应低于10KA。
最后的防线可在用电设备内部电源部分采用一个内置式的电源防雷器,以达到完全消除微小的瞬态过电压的目的。
该处使用的电源防雷器要求的最大冲击容量为每相20KA或更低一些,要求的限制电压应小于1000V。
对于一些特别重要或特别敏感的电子设备具备第三级保护是必要的,同时也可以保护用电设备免受系统内部产生的瞬态过电压影响。
对于微波通信设备、移动机站通信设备及雷达设备等使用的整流电源,宜视其工作电压的保护需要分别选用工作电压适配的直流电源防雷器作为末级保护。
4、根据被保护设备的耐压等级,假如两级防雷就可以做到限制电压低于设备的耐压水平,就只需要做两级保护,假如设备的耐压水平较低,可能需要四级甚至更多级的保护。
第四级保护其雷电通流容量不应低于5KA。
四、电源防雷器分级防护的一般配置配置电源防雷器时应注意以下事项1、若电源进线为架空线,则在电源总配电柜处安装标称通流容量在20KA(10/350μs)及以上的开头型电源防雷器,其放电电压Usg≥4Uc(Uc为最大工作电压);也可安装标称通流容量在80KA(8/20μs)以上的限压型电源防雷器,标称导通电压Un≥4Uc,响应时间小于或等于100ns,该电源防雷器作为一级防护.2、若电源进线为埋地引入电缆且长度大于50m,则在电源总配电柜处安装标称通流容量在60 KA(8/20μs)以上、标称导通电压Un≥4Uc、响应时间小于或等于100 ns的电源防雷器作为一级防护。
3、在楼层电源的分配电箱上应安装标称通流容量在40 KA(8/20μs)以上、标称导通电压Un≥3Uc、响应时间小于或等到于50ns的电源防雷器作为二级防护。
4、在设备前应安装标称通流容量在20 KA(8/20μs)以上、标称导通电压Un≥2.5Uc、响应时间小于或等到于50ns的电源防雷器作为三级防护。
5、对于重要的电子设备和计算机机房,在不间断电源后宜安装标称通流容量在10KA(8/20μs)以上、标称导通电压Un≥2Uc、响应时间小于或等到于50ns的电源防雷器作为精细防护。
6、在二次(直流)电源的设备前宜安装低压直流电源防雷器,其标称容量大于或等于10 KA(8/20μs),标称导通电压Un≥1.5Uz(Uz为直流工作电压),响应时间小于或等于50ns。