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变电所站防直击雷的保护

时间:2016-04-17 07:36来源:www.eadianqi.com 编辑:自动控制网
( 1 ) 保护方法 运行经验表明,按规程规定装设避雷针或避雷线对直击雷进行防护是非常可靠的。在一般情况下,对变电所 (站) 内的保护,目前采用避雷针;对靠近变电所(站)的进线段保护,目前多采用避雷线 (称为进线保护段)。 ( 2 ) 具体要求 ① 独立

1) 保护方法 运行经验表明,按规程规定装设避雷针或避雷线对直击雷进行防护是非常可靠的。在一般情况下,对变电所 (站) 内的保护,目前采用避雷针;对靠近变电所(站)的进线段保护,目前多采用避雷线 (称为进线保护段)。

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2) 具体要求 本文来自www.eadianqi.com

① 独立避雷针与被保护物设施之间应保持一定的距离。独立避雷针受到雷击时,在接闪器、引下线和接地体上都产生很高电位,如果避雷针与附近设施的距离不够,它们之间便会产生放电现象,这种情况称之为反击,为此,需要求出图 1中避雷针上离该设施最近的
A点的电位 uA

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图1 独立避雷针与附近 本文来自www.eadianqi.com

设施的最小距离

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式中 Rs———独立避雷针的冲击接地电阻,Ω; 本文来自www.eadianqi.com

L———从 A点到地面这一段避雷针的电感,μH。
反击可能引起电气设备绝缘损坏、金属管道烧穿、对某些建筑物甚至会造成爆炸、火灾和人身伤亡,为了防止反击,避雷针和附近金属导体间必须有一定距离,从而使绝缘介质闪络电压大于反击电压。

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取电流值 i的幅值为 150kA,波头形状为斜角波头,τ =2.6μs,于是 di/dt= 150kA /2.6μs= 57.7kA /μs,避雷针电感取 1.3μH /m,所以 L =1.3h(h是 A点的高度),于是 本文来自www.eadianqi.com

uA=150Rs+1.3h ×57.7 =150Rs+75h 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

由于电位的电感分量 Ldi/dt只存在于斜角波的 2.6μs之内,而电阻分量 iRs却存在于雷电波的整个持续时间,约几十微秒,所以二者对空气的绝缘作用有所不同,对前者可取空气的平均耐压强度 750kV /m,后者取 500kV /m,于是可以求出不发生避雷针而被保护物反击的空气距离为

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在一般情况下,da 不应小于 5m。为了降低避雷针承受雷电流时所造成的感应过电压的影响,在条件许可时,此距离还可以适当增大。

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② 独立避雷针 (线) 的接地装置与其他接地体之间也应保持一定的距离,以免在土中向被保护物接地体闪络。根据运行经验,de≥0.3Rs,并且规定一般不得小于 3m。有时,由于
布置上的困难,无法保证 de 的距离,此时可将避雷针接地装置在地下与变电所 (站) 接地网相连。但为了避免雷击避雷针时主接地网电位升高造成反击危险,应保证连接点到 5kV
以下设备接地线入地点,沿接地体的地中距离大于 15m。

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③ 避雷线与配线装置导电部分间,以及与变电所(站)电气设备和构架接地部分的空气距离 da 计算如下。在一端接地、另一端绝缘的避雷线 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

da≥0.3Rs+0.1(h +Δl) 本文来自www.eadianqi.com

式中 h———避雷线杆柱的高度,m;

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Δl———所考虑点到接地杆柱的距离,m。
在两端接地的避雷线 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

da≥m[0.3Rs+0.1(h +Δl)]
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式中 m———分流系数;

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Rs———避雷线的冲击接地电阻,Ω

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h———避雷线杆柱的高度,m

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Δl———所考虑点到最近杆柱的距离,m

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l2———所考虑点到另一端杆柱的距离,m

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l———避雷线两端杆柱间的距离,m本文来自www.eadianqi.com

I———耐雷水平,取 140kA自动控制网www.eadianqi.com版权所有

a———雷电流平均绕度,取 54kA /μs

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τ———雷电流波头长度,为 2.6/μs

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④ 避雷线的接地装置与变电所 (站)接地网间最近的地中距离 de 计算如下。在一端接地、另一端绝缘的避雷线de≥0.3R在两端接地的避雷线de≥0.3mRs避雷线和避雷针一样,da 一般不应小于 5mde 不应小于 3m

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⑤ 不宜在 35kV 及以下的屋内配电装置的房顶上和室外电气设备的架构上装避雷针。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

⑥ 严禁在避雷针架构上架设通信、广播及电力网络,也不得装设电视天线。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

⑦ 独立避雷针及其接地装置不应设在人员经常过往的处所,它与道路的出入口等的距离不宜小于 3m,否则应采取防护措施,如在接地装置上面敷设 50 80mm 厚的沥青层。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

⑧ 允许在 60kV 的配电装置构架上或屋顶上装设避雷针,但土壤电阻率大于 500Ω·m 时,宜用独立避雷针保护。对于 110kV 及以上配电装置,可将避雷针装在配电装置的构架上或屋顶上,但土壤电阻率大于 1000Ω·m 时,宜用独立避雷针保护。在构架上的避雷针,除应与接地网连接外,还应在附近加装集中接地装置,其接地部分与导电部分之间的空气距离不得小于绝缘子串的长度。由避雷针接地引下线入地点至变压器接地线的入地点,沿接地体的地中距离不应小于 15m。在变压器的门型构架上不应安装避雷针。
⑨ 对于 110kV 及以配电装置,可将线路的避雷线引致出线门型构架上,当土壤电阻率大于 1000Ω·m 时,应装设集中接地装置;对 35 60kV 配电装置,当土壤电阻率不大于
500Ω·m 时,也允许将线路的避雷线引致出线门型构架上,但应装设集中接地装置。 本文来自www.eadianqi.com
   当避雷线不能引入时,避雷线应在线路终端杆塔上终止,从线路终端杆塔致配电装置间这段线路的保护,可采用独立避雷针,也可在线路终端杆塔上安装避雷针。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

⑩ 装有避雷针、线的构架上照明灯的电源线及独立避雷针上的照明灯电源线,都必须采用带有金属护套的电缆,或将导线穿入金属管中,这些电缆或金属管埋在地中的长度应在 10m 以上,再与接地装置或低压配电装置相连接。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

(11)避雷针引下线在地面以上 2m 的部分用竹管或木槽板保护。

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(12) 接地体与避雷针引下线的连接应采用焊接,在焊接部位涂沥青防腐。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

(13 )所有防雷装置的金属件必须镀锌。

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