電力設(shè)備防雷主要措施
一、雷電的種類
雷電是一部分帶電云層與另一部分帶異種電荷的云層,或者帶電云層與大地之間產(chǎn)生強(qiáng)烈閃電并伴隨巨大響聲的放電現(xiàn)象。
1、按雷電的危害方式分類
1)直擊雷
(1)直擊雷是帶電云層(雷云)與地面突出物之間的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到空氣擊穿強(qiáng)度時(shí),發(fā)生激烈放電并出現(xiàn)閃電和雷鳴的現(xiàn)象。
(2)直擊雷的每一次放電過(guò)程分為先導(dǎo)放電、主放電和余光三個(gè)階段。先導(dǎo)放電是雷云向大地發(fā)展的不太明亮的一種放電;當(dāng)先導(dǎo)放電接近大地時(shí),立即發(fā)生從大地向雷云發(fā)展的極明亮的主放電;主放電有微弱余光。
2)感應(yīng)雷
感應(yīng)雷也稱雷電感應(yīng)或感應(yīng)過(guò)電壓。感應(yīng)雷分為靜電感應(yīng)雷和電磁感應(yīng)雷兩種。
(1)靜電感應(yīng)雷
靜電感應(yīng)雷是雷云接近地面時(shí),使鄰近的金屬設(shè)施特別是較長(zhǎng)的金屬設(shè)施(如架空線路)上,感應(yīng)產(chǎn)生與雷云相反的大量束縛電荷。在雷云對(duì)其他部位或其他雷云放電后,這些金屬設(shè)施上的電荷失去束縛,以雷電波的形式高速傳播,形成靜電感應(yīng)。靜電感應(yīng)電壓的幅值可達(dá)到幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)伏,往往造成建筑物內(nèi)的導(dǎo)線、接地不良的金屬導(dǎo)體和大型的金屬設(shè)備放電而引起電火花,從而引起電擊、火災(zāi)、爆炸,危及人身安全或?qū)╇娤到y(tǒng)造成危害。
(2)電磁感應(yīng)雷
電磁感應(yīng)雷是由于雷電放電時(shí),巨大的沖擊雷電流在周圍空間產(chǎn)生迅速變化的磁場(chǎng)引起的。這種強(qiáng)磁場(chǎng)能使周圍的金屬導(dǎo)體產(chǎn)生很高的感應(yīng)電壓。電磁感應(yīng)雷會(huì)對(duì)建筑物內(nèi)的電子設(shè)備造成干擾、破壞,或者使周圍的金屬構(gòu)件感應(yīng)出電流,產(chǎn)生大量的熱而引起火災(zāi)。
3)雷電侵入波
雷電侵入波是指雷擊在架空線或空中金屬管道上產(chǎn)生的沖擊電壓沿線路或管道的兩個(gè)方向迅速傳播的雷電波。雷電侵入波在架空線上的傳播速度為300m/μs,在電纜中的傳播速度為150m/μs。
2、按雷的形狀分類
雷的形狀有線形、片形和球形三種,###常見(jiàn)的是線形雷,片形雷很少,特殊情況下會(huì)出現(xiàn)球形雷。
1)線形雷
線形雷是一種蜿蜒曲折的巨型電氣火花,長(zhǎng)2~3km,也有的長(zhǎng)達(dá)10km,線形雷是閃電中###強(qiáng)烈的一種,對(duì)電力、通訊系統(tǒng)及人畜和建筑物等威脅###大。線形雷大多是雷云與大地間的放電,也有的是雷云之間的放電。這種閃電可以同時(shí)擊在不同的地方,一般分為前導(dǎo)放電和主放電等階段。在大多數(shù)情況下,雷云與大地間的放電過(guò)程不是單一的,而由若干個(gè)先后在同一通道上發(fā)展的單一放電所組成。重復(fù)放電的次數(shù)一般為1~27次,單次放電的延續(xù)時(shí)間一般為1~20ms,各次放電的間隔時(shí)間為10~50ms。
2)片形雷
片形雷是出現(xiàn)在云的表面上的閃光,有時(shí)可能是被云塊遮沒(méi)的火花閃電的延光,也可能是在云的上部發(fā)出來(lái)的叢集的、若隱若現(xiàn)的一種特殊的放電作用的光。這種閃電表示云中電場(chǎng)的能量雖然已經(jīng)足夠產(chǎn)生放電作用,但是新加入的電量卻太少,以致在閃爍放電尚未轉(zhuǎn)變到火花(線狀)放電以前,原有的儲(chǔ)電量已經(jīng)用完了,片形雷對(duì)電力系統(tǒng)一般只會(huì)引起感應(yīng)過(guò)電壓。
3)球形雷
球形雷是一種特殊的雷電現(xiàn)象,簡(jiǎn)稱球雷。球形雷表現(xiàn)為光亮火球,直徑一般為10~30cm,###大的直徑可達(dá)1m,存在時(shí)間大約為百分之幾秒###幾分鐘,一般是3~5s。球形雷常沿著地面滾動(dòng)或在空中飄蕩,能夠通過(guò)煙囪、門(mén)窗或很小的縫隙進(jìn)入房?jī)?nèi),有時(shí)又能從原路返回,大多數(shù)球形雷消失時(shí)伴有爆炸,會(huì)造成建筑物和設(shè)備等的損壞以及人畜傷亡事故。
二、雷電的危害
1、雷擊的主要對(duì)象
1)雷擊區(qū)的形成與地理?xiàng)l件有關(guān)。山區(qū)和平原相比,山區(qū)有利于雷云的形成和發(fā)展,易受雷擊。
2)雷云對(duì)地放電地點(diǎn)與地質(zhì)結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。不同性質(zhì)的巖石分界地帶、地質(zhì)結(jié)構(gòu)的斷層地帶、地下金屬礦床或局部導(dǎo)電良好的地帶都容易受到雷擊。雷電對(duì)電阻率小的土壤有明顯的選擇性,所以在沼澤、低洼地區(qū)、河岸、地下水出口處、山坡與稻田水交界處常遭受雷擊。
3)雷云對(duì)地的放電途徑總是朝著電場(chǎng)強(qiáng)度###大的方向推進(jìn),因此如果地面上有較高尖頂建筑物或鐵塔等,由于其尖頂處有較大的電場(chǎng)強(qiáng)度,所以易受雷擊。在農(nóng)村,雖然房屋、涼亭和大樹(shù)等不高,但由于它們孤立于曠野中,也往往成為雷擊的對(duì)象。
4)從工廠煙囪中冒出的熱氣常有大量導(dǎo)電微粒和游離子汽團(tuán),它比一般空氣容易導(dǎo)電,所以煙囪較易受到雷擊。
5)一般建筑物受雷擊的部位為屋角、檐角和屋脊等。
2、雷電的破壞效應(yīng)
1)電作用的破壞
雷電產(chǎn)生的數(shù)十萬(wàn)###數(shù)百萬(wàn)伏的沖擊電壓能損壞電氣設(shè)備的絕緣,造成大面積、長(zhǎng)時(shí)間停電。絕緣損壞引起的短路火花和雷電的放電火花可能引起火災(zāi)和爆炸事故。電氣絕緣的損壞與巨大的雷電電流流入地下,在電流通路上產(chǎn)生極高的對(duì)地電壓和在流入點(diǎn)周圍產(chǎn)生的強(qiáng)磁場(chǎng),還可能導(dǎo)致觸電傷亡事故。
2)熱作用的破壞
巨大的雷電流通過(guò)導(dǎo)體,在極短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量的熱能,會(huì)使金屬熔化飛濺而引起火災(zāi)或爆炸。如果雷擊發(fā)生在易燃物上,更容易發(fā)生火災(zāi)。
3)機(jī)械作用的破壞
巨大的雷擊電流通過(guò)被擊物時(shí),瞬間產(chǎn)生大量的熱,使被擊物內(nèi)部的水分和其他液體急劇氣化,劇烈膨脹為大量氣體,導(dǎo)致被擊物破壞或爆炸。此外,雷擊時(shí)所產(chǎn)生的靜電斥力、電磁推力以及雷擊時(shí)的氣浪都有相當(dāng)?shù)钠茐淖饔谩?br /> 三、防雷裝置
防雷裝置由接閃器、引下線和接地裝置三部分組成。
1、接閃器
接閃器是利用其高出被保護(hù)物的凸出部分,把雷電引向自身接受雷擊放電的裝置。避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)均可作為接閃器。接閃器所用材料的尺寸應(yīng)能滿足機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕的要求,還要有足夠的熱穩(wěn)定性,以承受雷電流的熱破壞作用。
1)避雷針
避雷針主要用來(lái)保護(hù)露天的變配電設(shè)備、建筑物和構(gòu)筑物,其作用是將雷云放電的通路由原來(lái)可能向被保護(hù)物體發(fā)展的方向,吸引到避雷針本身,由它及與其相連的引下線和接地裝置將雷電流泄放到大地,使被保護(hù)物體免受直接雷擊。
(2)如果避雷針暴露在有腐蝕性的氣體中,采用圓鋼時(shí)直徑###少為15mm;采用鋼管時(shí)厚度###少為4mm。避雷針離可燃物的距離不能少于0.3m。
(3)發(fā)電廠、變電站配電裝置的架構(gòu)和屋頂上的避雷針,應(yīng)在其附近裝設(shè)集中接地裝置,并與主接地網(wǎng)連接。
(4)建筑物上的避雷針、避雷帶或防雷金屬網(wǎng),應(yīng)和建筑物頂部的其他金屬體連成一個(gè)整體,并且不能與電源系統(tǒng)的PE、PEN線相連,以防止雷擊時(shí)雷電流從PE、PEN線進(jìn)入電源系統(tǒng)。
2)避雷線
避雷線又稱架空地線,主要用來(lái)保護(hù)電力線路,架設(shè)在桿塔頂部用于防雷。
(1)避雷線可以遮住導(dǎo)線,使雷盡量落在避雷線本身上,并通過(guò)桿塔上的金屬部分和埋設(shè)在地下的接地裝置,使雷電流泄入大地。
(2)避雷線的保護(hù)效果與其下方的導(dǎo)線和它所成的角度有關(guān),角度較小時(shí),保護(hù)效果較好。
(3)在雷擊不嚴(yán)重的110kV及較低電壓的線路上,通常僅在靠近變電所2km左右范圍內(nèi)裝設(shè)避雷線,作為變電所進(jìn)線的防雷措施。
(4)避雷線一般使用鍍鋅鋼絞線架設(shè),其截面積一般不小于35mO。導(dǎo)線的截面越大,使用的避雷線截面也越大。
(5)避雷線也會(huì)因風(fēng)吹而振動(dòng),常易發(fā)生振動(dòng)的地方通常裝有防振錘。
3)避雷帶
(1)避雷帶通常用12×4mm~25×4mm鍍鋅扁鋼、Φ8~Φ10mm圓鋼制作。
(2)避雷帶在屋頂女兒墻上安裝時(shí),一般用12×4~25×4mm鍍鋅扁鋼支起,支起高度為150~200mm,支點(diǎn)間距離不大于1.5m,一般為1m,轉(zhuǎn)角處距離不大于0.3m,且轉(zhuǎn)角兩邊對(duì)稱。支持件埋設(shè)應(yīng)牢固,深度不小于50mm。
(3)避雷帶在轉(zhuǎn)角部位需彎曲時(shí),扁鋼不應(yīng)出現(xiàn)直角死彎,平彎時(shí)###小彎曲半徑為2倍扁鋼厚度,立彎時(shí)###小彎曲半徑為0.5倍扁鋼寬度。扁鋼彎曲應(yīng)采取冷彎,不宜采用加熱彎曲。
(4)避雷帶的設(shè)置應(yīng)在易受雷擊的建筑物邊緣、欄桿、屋頂?shù)忍,?duì)于平屋頂應(yīng)在四周敷設(shè),避雷帶離可燃物的距離不能少于0.3m。
4)單獨(dú)避雷針和避雷網(wǎng)
(1)單獨(dú)避雷針的接地電阻###大允許值為10Ω。單獨(dú)避雷針及其接地裝置與道路或建筑物出入口等的距離應(yīng)大于3m,小于3m時(shí)應(yīng)采取均壓措施或鋪設(shè)卵石或?yàn)r青地面。
(2)單獨(dú)避雷針應(yīng)設(shè)置單獨(dú)的集中接地裝置,該接地裝置與接地網(wǎng)的地中距離不應(yīng)小于3m。當(dāng)設(shè)置單獨(dú)接地裝置有困難時(shí),接地裝置可與接地網(wǎng)連接,但該地下連接點(diǎn)距35kV及以下設(shè)備與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn),沿接地體的長(zhǎng)度不得小于15m。
(3)單獨(dú)避雷針及避雷網(wǎng)和被保護(hù)建筑物及與其有聯(lián)系的金屬體應(yīng)有一D的距離,###少不能小于3m,以防止雷擊時(shí)產(chǎn)生反擊現(xiàn)象,避雷網(wǎng)的網(wǎng)孔一般不大于2m。
2、引下線
引下線是防雷裝置的中間部分,應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度、耐腐蝕和熱穩(wěn)定性的要求。
1)引下線與避雷針和避雷帶的連接應(yīng)采用焊接或熱劑焊。
2)引下線可用鍍鋅圓鋼或扁鋼制做, 采用圓鋼時(shí)直徑不得小于8mm;采用扁鋼時(shí)厚度不得小于4mm,截面積不得小于48mO,通常采用12×4~25×4mm扁鋼;采用鋼絞線時(shí)截面不得小于25mO;采用銅導(dǎo)線時(shí)截面不得小于16mO。
3)裝有避雷針的金屬筒體厚度不小于4 mm時(shí),可用作避雷針的引下線。筒體底部###少應(yīng)有2處與接地體對(duì)稱連接。
4)引下線沿建筑物外墻敷設(shè)時(shí),路徑應(yīng)盡可能短而直。在建筑物轉(zhuǎn)角處,防雷引下線應(yīng)傾斜敷設(shè),使路徑###短。
5)引下線的固定支點(diǎn)間距不應(yīng)大于2m,離墻距離保持在15mm左右。
6)采用多根明裝引下線時(shí),為方便測(cè)量接地電阻及檢查引下線和接地線的連接情況,應(yīng)在每條引下線距地面1.5~1.8m處設(shè)置斷接卡子。
7)為避免雷雨時(shí)人體直接觸及防雷引下線而受到電擊傷害,引下線在地面以上1.7m###地面以下0.3m的一段應(yīng)加保護(hù)管,保護(hù)管一般采用PVC塑料管。保護(hù)管不應(yīng)采用金屬管,這是因?yàn)槔纂娏魇歉哳l電流,會(huì)在金屬管上感應(yīng)出反電勢(shì),相當(dāng)于增加接地電阻,既不利于雷電泄放,又會(huì)在金屬管上產(chǎn)生高電壓,當(dāng)人體觸及金屬保護(hù)管時(shí)就會(huì)受到電擊,起不到保護(hù)作用。保護(hù)管還起機(jī)械保護(hù)的作用,但一般情況下,防雷引下線應(yīng)盡量安裝在受不到機(jī)械損傷的地方。
3、接地裝置
接地裝置是防雷裝置的重要組成部分,其作用是向大地泄放雷電流,限制防雷裝置的對(duì)地電壓。
1)防雷裝置的接地裝置所用材料###小尺寸應(yīng)稍大于一般接地裝置的###小尺寸,圓鋼的###小直徑為10mm;扁鋼的###小厚度為4mm,###小截面為100mO。角鋼的###小厚度為4mm;鋼管的###小壁厚為3.5mm。
2)除獨(dú)避雷針外,在接地電阻滿足要求的前提下,防雷接地裝置可以和其他接地裝置共用。
四、避雷器
避雷器又叫過(guò)電壓保護(hù)器,是用來(lái)保護(hù)各種電氣設(shè)備免受雷擊過(guò)電壓、操作過(guò)電壓、工頻暫態(tài)過(guò)電壓沖擊而損壞的一種電器。避雷器的類型主要有管型避雷器、閥型避雷器和氧化鋅避雷器。
1、避雷器的結(jié)構(gòu)、原理
1)管型避雷器
管型避雷器是一種保護(hù)間隙,是###簡(jiǎn)單的避雷器。
(1)結(jié)構(gòu)
圖片如上圖所示,管型避雷器主要由產(chǎn)氣管、內(nèi)部間隙S1、外部間隙S2三部分組成。產(chǎn)氣管由纖維、有機(jī)玻璃或塑料等制成,其內(nèi)部間隙裝在產(chǎn)氣管內(nèi),一個(gè)電極為棒形,另一個(gè)棒極為環(huán)形,外部間隙裝在管型避雷器與帶電的線路之間。
(2)工作原理
當(dāng)輸電線路遭到雷擊或發(fā)生感應(yīng)雷時(shí),大氣過(guò)電壓使管型避雷器的內(nèi)部間隙和外部間隙擊穿,強(qiáng)大的雷電流通過(guò)接地裝置流入大地。但隨之而來(lái)的是電力系統(tǒng)的工頻續(xù)流,其值也很大。雷電流和工頻續(xù)流在管子內(nèi)部間隙發(fā)生強(qiáng)烈的電弧,使產(chǎn)氣管內(nèi)壁的產(chǎn)氣材料產(chǎn)生大量的氣體,在管內(nèi)形成很大壓力,起到使氣體從環(huán)形電極的開(kāi)口噴出的縱吹作用,從而使電弧電流過(guò)零時(shí)熄滅,因此不用切斷電路。這時(shí),外部間隙的空氣恢復(fù)了絕緣,使管型避雷器與系統(tǒng)隔離,恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
2)閥型避雷器
閥型避雷器是一種能釋放雷電或電力系統(tǒng)操作過(guò)電壓能量,保護(hù)電氣設(shè)備免受瞬時(shí)過(guò)電壓危害,又能截?cái)嗬m(xù)流,不致引起系統(tǒng)接地短路的電器裝置。
(1)結(jié)構(gòu)
(2)工作原理
閥型避雷器的火花間隙承受工頻電壓時(shí)是一個(gè)高阻值電阻,類似關(guān)閉的閥門(mén),使工頻電流很難通過(guò);在遇到雷擊過(guò)電壓、內(nèi)部過(guò)電壓沖擊時(shí),又變成一個(gè)低阻值電阻,類似閥門(mén)開(kāi)啟,使沖擊電流很容易通過(guò);雷電流過(guò)去后,工頻電流又使閥形電阻片呈現(xiàn)很高的電阻,類似閥門(mén)關(guān)閉。此時(shí)火花間隙迅速阻斷電流。
3)氧化鋅避雷器
氧化鋅避雷器又稱金屬氧化物避雷器、壓敏避雷器,具有良好保護(hù)性能。
(1)結(jié)構(gòu)
如上圖所示,氧化鋅避雷器的主要元件是氧化鋅閥片,它由金屬氧化物(主要是氧化鋅)制成。內(nèi)絕緣桿用來(lái)固定一組串聯(lián)的氧化鋅閥片。壓力彈簧用來(lái)壓緊串聯(lián)的氧化鋅閥片,使之有良好的電接觸。
(2)工作原理
氧化鋅閥片利用氧化鋅良好的非線性伏安特性,在正常工頻電壓下呈現(xiàn)極大的電阻,使流過(guò)避雷器的電流極;當(dāng)過(guò)電壓作用時(shí),電阻急劇下降,泄放過(guò)電壓的能量,達(dá)到保護(hù)的效果。這種避雷器和傳統(tǒng)避雷器的差異是它沒(méi)有放電間隙,利用氧化鋅的非線性特性起到泄流和開(kāi)斷的作用。
2、避雷器的巡視檢查
1)正常巡檢
(1)瓷瓶應(yīng)清潔無(wú)損,無(wú)裂紋、無(wú)放電現(xiàn)象和閃絡(luò)痕跡;
(2)檢查放電計(jì)數(shù)器是否動(dòng)作,內(nèi)部是否進(jìn)潮,上下連接線是否完好無(wú)損;
(3)引線應(yīng)完整,無(wú)松股、斷股;接頭連接應(yīng)牢固,有足夠的接觸面;導(dǎo)線不過(guò)緊過(guò)松,不銹蝕,無(wú)燒傷痕跡。
(4)均壓環(huán)無(wú)損壞,環(huán)面應(yīng)保持水平;
(5)安裝應(yīng)不偏斜,內(nèi)部應(yīng)無(wú)響聲;
(6)底座應(yīng)牢固,無(wú)銹蝕,接地應(yīng)完好。
2)特殊巡檢
(1)雷雨時(shí)不得接近防雷設(shè)備;
(2)雷雨后應(yīng)檢查放電計(jì)數(shù)器動(dòng)作情況,檢查避雷器表面有無(wú)閃絡(luò),并做好記錄。
(3)大風(fēng)天氣應(yīng)檢查避雷器上有無(wú)搭掛物以及擺動(dòng)情況;
(4)大霧天氣應(yīng)檢查瓷瓶部分有無(wú)放電痕跡;
(5)冰雹過(guò)后應(yīng)檢查瓷瓶部分有無(wú)損傷,計(jì)數(shù)器是否損壞。
3、避雷器的常見(jiàn)故障
1)避雷器上、下引線松脫或折斷
避雷器在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)不起作用,引線的狀態(tài)無(wú)關(guān)緊要,但當(dāng)過(guò)電壓出現(xiàn)時(shí),引線松脫將使避雷器失去作用,被保護(hù)設(shè)備因過(guò)電壓而損壞。故平時(shí)運(yùn)行中一旦發(fā)現(xiàn)引線松脫,必須盡快處理。
2)雷擊放電后,連接引線嚴(yán)重?zé)齻驘龜?/p>
切斷故障避雷器前應(yīng)檢查有無(wú)接地現(xiàn)象,若有接地現(xiàn)象,則不能用隔離開(kāi)關(guān)斷開(kāi)避雷器,應(yīng)匯報(bào)調(diào)度和設(shè)備主管部門(mén)聽(tīng)候處理。
3)雷擊放電后,避雷器瓷瓶破損或爆炸
這主要是泄漏雷電流太大,或是工頻續(xù)流沒(méi)有截?cái)啵瑑?nèi)部發(fā)熱嚴(yán)重所致,應(yīng)立即將故障避雷器退出,并予以更換。
五、常用電力設(shè)施的防雷保護(hù)
1、變配電所的防雷保護(hù)
1)裝設(shè)避雷針保護(hù)整個(gè)變配電所的建筑物,以免遭直接雷擊
(1)避雷針可防護(hù)直擊雷,其保護(hù)范圍可用滾球法確定。滾球法是一種計(jì)算接閃器保護(hù)范圍的方法。它的計(jì)算原理是以某一規(guī)定半徑的球體,在裝有接閃器的建筑物上滾過(guò),滾球體由于受建筑物上所安裝的接閃器的阻擋而無(wú)法觸及某些范圍,把這些范圍認(rèn)為是接閃器的保護(hù)范圍就是滾球法。
(2)避雷針可單單獨(dú)桿,也可利用戶外配電裝置的構(gòu)架或投光燈的桿塔。但變壓器的門(mén)型構(gòu)架不能用來(lái)裝設(shè)避雷針,以防止雷擊產(chǎn)生的過(guò)電壓對(duì)變壓器發(fā)生閃絡(luò)放電。
2)裝設(shè)架空避雷線及其他避雷裝置,作為變配電所進(jìn)出線段的防雷保護(hù)
(1)35kV電力線路一般不采用全線裝設(shè)架空避雷線的方法來(lái)防止直擊雷,但為防止變配電所附近線路上受到雷擊時(shí),雷電壓沿線路侵入變配電所損壞設(shè)備,需在變配電所進(jìn)出線1~2km段內(nèi)裝設(shè)架空避雷線作為保護(hù),使該段線路免遭直接雷擊。
(2)為使上述保護(hù)段內(nèi)的線路受雷擊時(shí)侵入變配電所內(nèi)的過(guò)電壓有所限制,一般可在架空避雷線的兩端裝設(shè)管型避雷器,其接地電阻不得大于10Ω。進(jìn)出線段防雷保護(hù)接線方式如下圖所示。
(3)對(duì)電壓35kV、容量3200kVA以下的一般負(fù)荷變配電所,可采用如下圖所示簡(jiǎn)化的進(jìn)出線段保護(hù)接線方式。
(1)變配電所的進(jìn)出線段雖已采取防雷措施,且雷電波在傳播過(guò)程中也會(huì)逐漸衰減,但沿線路傳入變配電所內(nèi)的部分,其過(guò)電壓對(duì)所內(nèi)設(shè)備仍有一D危害,特別是價(jià)值###高、絕緣相對(duì)薄弱的主變壓器。故變配電所母線上還應(yīng)安裝一組閥型避雷器進(jìn)行保護(hù)。
(2)6~10kV變配電所中閥型避雷器與被保護(hù)變壓器的電氣距離一般不應(yīng)大于5m。為使任何運(yùn)行條件下所內(nèi)變壓器都能得到保護(hù),采用分段母線時(shí),每段母線都應(yīng)裝設(shè)閥型避雷器。
2、變壓器的防雷保護(hù)
1)在變壓器高壓側(cè)裝設(shè)避雷器
配電變壓器的高壓側(cè)一般應(yīng)采用避雷器保護(hù),避雷器的接地線和變壓器低壓側(cè)的中性點(diǎn)以及變壓器的金屬外殼三點(diǎn)應(yīng)連接在一起共同接地。
2)在變壓器低壓側(cè)加裝普通閥型避雷器或金屬氧化物避雷器
(1)變壓器高、低避雷器的接地線、低壓側(cè)中性點(diǎn)及變壓器金屬外殼四點(diǎn)連接在一起共同接地。
3)高、低壓側(cè)接地分開(kāi)的保護(hù)方式
(1)高壓側(cè)避雷器單獨(dú)接地,低壓側(cè)不裝避雷器,低壓側(cè)中性點(diǎn)及變壓器金屬外殼連接在一起,并與高壓側(cè)接地分開(kāi)接地。
(2)研究表明,這種保護(hù)方式利用大地,雷電波的衰減作用可基本上消除逆變換過(guò)電壓,而對(duì)正變換過(guò)電壓,計(jì)算表明,低壓側(cè)接地電阻從10Ω降###2.5Ω時(shí),高壓側(cè)的正變換過(guò)電壓可降低約40%。若對(duì)低壓側(cè)接地體進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚,就可以消除正變換過(guò)電壓。
3、電力線路的防雷保護(hù)
1)高壓架空線路的防雷保護(hù)
(1)提高線路本身的絕緣水平
在線路上采用瓷橫擔(dān),比鐵橫擔(dān)線路的耐雷水平要高的多。線路遭受雷擊時(shí),發(fā)展成相間閃絡(luò)和建立穩(wěn)定工頻電弧,造成雷擊跳閘的次數(shù)要比鐵橫擔(dān)線路少的多。在鐵橫擔(dān)混凝土電桿線路上,為提高防雷水平,可采用高一絕緣等級(jí)的絕緣瓷瓶。
(2)利用三角形頂線的保護(hù)間隙
6~10kV的線路通常是中性點(diǎn)不接地的,如在三角形排列的頂相絕緣子上裝以保護(hù)間隙,則在雷擊時(shí)頂線承受雷擊,間隙擊穿,對(duì)地泄放雷電流,從而保護(hù)了下面兩根導(dǎo)線,一般不會(huì)引起線路跳閘。
(3)加強(qiáng)對(duì)絕緣弱點(diǎn)的保護(hù)
線路上個(gè)別特高的電桿、線路的交叉跨越處、線路的電纜頭、開(kāi)關(guān)等處是線路的絕緣弱點(diǎn)。雷擊時(shí)這些地方###容易發(fā)生短路。對(duì)這些絕緣薄弱點(diǎn)處須裝設(shè)管型避雷器或保護(hù)間隙加以保護(hù)。
(4)采用自動(dòng)重合閘或自動(dòng)重合熔斷器做輔助防雷措施
實(shí)踐證明,當(dāng)線路受到雷擊時(shí),要完全避免相間短路是不可能的。此時(shí)線路斷路器跳閘或熔斷器自動(dòng)跌開(kāi),電弧熄滅,經(jīng)過(guò)0.5s或稍長(zhǎng)一點(diǎn)時(shí)間后又自動(dòng)合上,電弧一般不會(huì)復(fù)燃,又能恢復(fù)供電。線路受雷擊后,停電時(shí)間很短,對(duì)一般用戶影響不大,從而可減輕雷害事故的影響。
(5)對(duì)移相電容器進(jìn)行保護(hù)
為進(jìn)行系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償,提高線路電壓水平,常在高壓線路上裝設(shè)移相電容器。移相電容器屬較貴重設(shè)備,又是線路中的絕緣薄弱處。所以應(yīng)安裝閥型避雷器或保護(hù)間隙予以保護(hù)。其保護(hù)接線和安裝方法如下圖所示。
(1)一般用戶低壓架空線路及接戶線的絕緣鐵腳宜接地。當(dāng)其遭受雷擊時(shí)就能通過(guò)絕緣子鐵腳放電,使雷電流泄入大地而起到保護(hù)作用。其接地電阻不應(yīng)超過(guò)30Ω。凡土壤電阻率在200Ω•m以下地區(qū)的鐵橫擔(dān)及水泥桿線路,因連續(xù)多桿自然接地的作用,可不再另設(shè)接地。
(2)對(duì)于重要用戶,宜在低壓線架空線路進(jìn)入室內(nèi)前20m處安裝一組低壓避雷器,進(jìn)入室內(nèi)后再裝一組低壓避雷器。
(3)室內(nèi)有電力設(shè)備接地裝置的建筑物,在入口處宜將絕緣子鐵腳與接地裝置相連,可以不用另設(shè)接地裝置。
(4)在人員密集的公共場(chǎng)所及由木桿或木橫擔(dān)引下的接戶線,其絕緣子鐵腳應(yīng)接地,并要設(shè)置專用的接地裝置。水泥桿的自然接地電阻若不超過(guò)30Ω可不設(shè)。
(5)在年平均雷暴日不超過(guò)30天的地區(qū),凡低壓線路被建筑物及樹(shù)木屏蔽或接戶線距低壓干線的接地點(diǎn)不超過(guò)50m的,由于遭受雷擊機(jī)會(huì)較少,接戶線的絕緣子鐵腳可以不接地。
(6)在多雷區(qū)或易遭雷擊的地段,直接與架空線路相連的電能表宜裝設(shè)防雷裝置。其保護(hù)接線如下圖所示。
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