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                住宅樓低壓電源防雷措施
                來源:  |  瀏覽:2648 次  |  日期:2014-07-09

                南通防雷

                www.demcoconstruction.com

                一、防止雷電波入侵危害的措施通常有下列方法

                1、室外線路全線埋地敷設

                防止高電位引入效果最佳,只要將電纜金屬外皮、鋼管等在進出建筑物處同電氣設備的接地極相連就可以了。這種方式幾乎不存在高電位引入的威脅。應該注意的是,建筑物防直擊雷接地極同電氣接地極共同泄放建筑物直擊雷電流時,會出現接地極上雷電流經電阻耦合的高電位引入情況,這就需要在進戶處總配電裝置上裝設一組避雷器,將高電位鉗制在安全值即可解決。

                2、采用電纜段進線方式供電

                進出建筑物采用鎧裝電纜段或無鎧裝電纜段穿鋼管,距進戶處15米之外轉換為架空線路時,不僅在電纜進出戶處要將裝電纜外皮及保護鋼管與電氣設備接地極聯接,在轉換處應裝設低壓配電線路適用的避雷器,還要將避雷器、電纜金屬外皮、絕緣子鐵腳、金具連在一起接地,沖擊接地電阻不大于30歐。建筑物防直擊雷接地極若同電氣接地極共用,同樣要在總配電裝置上加裝避雷器,以防止電阻耦合的高電位引入。電纜外導體對內導體有靜電屏蔽作用,電纜的外導體同內導體形成電容很容易將芯線上高頻性質的感應電荷泄放入地,可一定程度限制較低的感應雷電波侵入;采用電纜段進出線限制高位電引入是利用“電磁封鎖”原理,將侵入的高電壓限制在允許范圍內。

                3進出建筑物的架空線路,進出戶處加裝放電間隙和避雷器等

                對低壓架空進出線者,應在進出線處裝設避雷器并與瓷瓶鐵腳、金具連在一起接到電氣設備的接地的裝置上。當多回路進出線時,可僅在母線或總配電箱處裝設一組避雷器或其他方式的過電壓保護器,但瓷瓶鐵腳、金具等接到接地裝置上。這種架空進線引入的高電位最高,進出線處瓷瓶鐵腳、金具接地僅可把高電位鉗制在400KV水平,僅對保護人身安全是可靠的,必須再裝避雷器進一步把高電位繼續鉗制在電氣設備可承受的限制內。是兩級曳放雷電波能量。對保護耐壓較低的家電產品而言,有必要在分配電箱處設第二級避雷器,逐級泄放雷電能量,逐步降低所鉗制的過電壓限值。

                4建筑物防直擊雷同各種電氣系統共用接地裝置時總進戶裝置處加避雷器。

                二、配電系統的防雷與接地 :

                1、電力線路的防雷與接地

                輸電線路的防雷,應根據線路的電壓等級、負荷性質和系統運行方式,并結合當地地區雷電活動的強弱、地形地貌特點及土壤電阻率高低等情況,通過技術經濟比較,采用合理的防雷方式。

                (1)35kV線路不宜全線架設避雷線,一般在變電所的進線段架設1~2km的避雷線,同時在雷電活動強烈的地段架設避雷線,或者安裝線路金屬氧化物避雷器。

                (2)110kV線路應全線架設避雷線,山區應采用雙避雷線;但在年平均雷暴日數不超過15日或運行經驗證明雷電活動輕微的地區,可不架設避雷線。

                (3)220kV線路應全線架設避雷線,同時應采用雙避雷線。

                與輸電線路一樣,配電線路的防雷也可采用避雷線或者避雷器,對于不同電壓等級和不同線路采取的措施也不一樣。

                (1)10kV裸導線線路。對于10kV裸導線線路,原則上可以采用避雷線進行防雷保護,但由于成本高,施工不方便,目前基本上都不采用避雷線,而是在一些雷電活動頻繁的線段安裝避雷器,同時按照要求做好桿塔的接地。

                (2)10kV絕緣線線路。由于近幾年城網改造,北京地區城鎮線路基本上都換成了交聯聚乙烯架空絕緣線,但其防雷措施與原來的裸導線線路的防雷措施并沒有變化,致使發生了數十起雷擊絕緣線斷線事故。對于架空絕緣線目前可采取以下防雷措施:①安裝避雷線,此種方法避雷效果最好,但可行性和難度大,成本高。②提高線路絕緣子耐壓水平,將10kV絕緣子換為防雷絕緣子,將大大提高防雷水平。③在多雷區或者按照一定檔距安裝線路避雷器,減少雷擊斷線事故。④延長閃爍路徑,導致電弧容易熄滅,局部增加絕緣強度,如在導線與絕緣子相連處加強絕緣,以及采用長閃爍路徑避雷器等。⑤局部剝離絕緣導線,使之局部成為裸導線,從而電弧能在剝離部分滑動,而不是固定在某一點燒蝕,同時也可為以后施工提供一個掛地線點。

                (3)低壓配電線路。低壓線路應從變壓器出口處安裝低壓避雷器或擊穿保險器,同時做好接地,接地裝置的接地電阻不應大于4Ω。中性點直接接地的低壓電力網中的中性線應在電源點接地。低壓配電線路,在干線和分支線終端處應重復接地,每年重復接地裝置的接地電阻應不大于10Ω,對于較長的線路,重復接地應不少于3處。特別是為防止雷電波沿低壓配電線路侵入用戶,對于接戶線上的絕緣子鐵角應接地,接地電阻應小于30Ω,這一點對于我們進行的一戶一表改造工作尤其應引起重視。

                電力電纜由于其本身結構特點和與其他電氣設施連接的要求,根據不同電壓等級采取不同的防雷方法。對于35kV及以下電壓等級的電力電纜,基本上應采取在電纜終端頭附近安裝避雷器,同時終端頭金屬屏蔽、鎧裝必須接地良好。對于110kV及以上的高壓電纜,當電纜線路遭受雷電沖擊電壓作用時,在金屬護套的不接地端或交叉互連處會出現過電壓,可能會使護層絕緣發生擊穿,應采取以下保護方案之一:①電纜金屬護套一端互連接地,另一端接保護器。②電纜金屬護套交叉互連,保護器Y0接線。③電纜金屬護套交叉互連,保護器Y接線或Δ接線。④電纜金屬護套一端互連接地加均壓線。⑤電纜金屬護套一端互連接地加回流線。

                2、電氣設備與電子設備的防雷與接地

                變電所設備的防雷離不開建筑物的防雷,按照最新的國家強制性標準GB50054-95,對建筑物與設備的防雷接地應采用等電位連接,而不是傳統上分別做獨立的接地網。所謂等電位連接,就是把建筑物本身和其內外各種導電物用導體(電氣上)焊接起來,以保證等電位。由于雷電流峰值非常大,流經之處都立即升至很高的電位(相對于大地而言),因此對于附近尚處在大地電位的電氣、電子設備和人產生旁側閃爍,容易引起設備和人身事故。所以等電位連接是防雷的關鍵措施這一。

                建筑物本身的防雷裝置是建筑物內電氣設備及系統防雷的第一道屏障,建筑物本身的防雷性能直接影響到內部的電氣設備的防雷,因此首先必須重視建筑物本體的防雷。

                現代建筑物防雷主要由頂部避雷帶、網狀接閃器、建筑物的梁、柱、樓板和四周墻體內的主鋼筋作引下線,利用地下鋼筋混凝土基礎作為接地體。在建筑物設計和施工時就要考慮到作為網狀接閃器、引下線和接地體的鋼筋網絡之間的電氣連接,使之成為較理想的"法拉第籠"式避雷器。防雷網與建筑物鋼筋混凝土相結合,已成為國內外公認的經濟可靠的防雷方式,因此在設計、施工時都應預留從各層樓板、梁、柱內鋼筋焊出接頭,以便與室內外接地線相連。

                為了防止直擊雷,室外可根據需要,安裝一支或多支避雷針,計算其保護范圍,以達到保護室外所有設備要求為原則。同時對于室外架構母線和變壓器中性點應加裝避雷器保護,室外做一接地網,所有設備的接地引下線都與該接地體焊接,以保證等電位。

                為了防止雷擊產生過電壓,各種設備的絕緣水平應能滿足電壓對該設備的絕緣要求,我們在設備定貨和出廠試驗時應嚴格把關,按照規程要求確保設備絕緣耐壓水平,以防雷害擊穿。這種防雷結構有很多優點:①可避免"繞擊";②能起"法拉第籠"的屏蔽作用,可大大削弱雷電電磁脈沖的侵入;③因建筑物各層的梁、柱、樓板、墻體的鋼筋和金屬管線等導電體在電氣上已連成一體,做到幾乎處處電位相等,從而保證了設備的安全;④"籠"式避雷裝置的引下線是由為數眾多的鋼筋組成,大大分散了雷電流,并削弱了建筑物內信息設備所受到的脈沖電磁場沖擊幅值;⑤接地體是分布在地下四周的鋼筋混凝土基礎,可形成均勻分布的均壓網,與大地接觸面廣,接地電阻低且又穩定。

                室內各種金屬屏、柜外皮均應與底座槽鋼可靠焊接或用螺栓連接,保證接觸良好,同時槽鋼應與電纜溝道內的電纜支架用鍍鋅扁鋼焊接起來,形成一個整體,與室外接地網形成一個完整的大接地網。

                大樓內計算機等電子設備的第一道保護屏障,由于通訊電臺必須通過信號電纜與通訊塔上天線相連,因此對于通訊電纜外皮必須做好接地(多點重復接地),并與大樓的接地網連接起來形成等電位,同時可以加裝避雷器。

                3、雷電對光纜的影響和防護措施

                ⑴金屬構件熔化。雷電流進入金屬護套,纜芯導體與金屬護套將出現沖擊電壓,擊穿金屬構件間介質而發生電弧,使金屬構件熔化外護層被擊穿。

                ⑵針孔擊穿。雷擊大地產生地電位升高,使光纜塑料外護套發生針孔擊穿,土壤潮氣和水通過針孔侵蝕光纜金屬護套,從而降低光纜使用壽命。

                ⑶形成孔洞。雷電流通過雷擊針孔擊穿金屬護套從而形成孔洞,進而損傷光纖。

                ⑷結構變形。雷擊大地造成光纜的放電而引起的壓縮力會壓扁光纜,引起結構變形,增大傳輸損耗乃至中斷通信。

                4、光纜防雷電措施

                ⑴在選擇光纜線路路由時,應與高大的樹木、獨立建筑電桿、古塔等保持一定的間距。

                ⑵在光纜上方敷設防雷線。當大地電阻率小于500Ω•m時,敷設一條防雷線;當大地電阻串大于500Ω•m時,敷設兩條防雷線。

                ⑶采用架空光纜吊線間隔接地,一般500-1000m接地一次。

                ⑷在強雷區采用非金屬加強芯光纜,或者是超厚PE外護層的光纜。

                 第一種防護措施,是在光纜接頭處將纜內金屬構件在接頭處前后斷開,不作電氣連接和接地處理,且在直埋光纜的上方設置屏蔽線。

                第二種防護措施,是在光纜接頭處將纜內金屬構件作電氣連通,并作接地處理,在直埋光纜的上方不設屏蔽線。

                三、防雷區域的劃分

                1、LPZ0A區:本區內的各物體都可能遭到直接雷擊和導走全部雷擊電流;本區內的電磁場強度沒有衰減。

                2、LPZ0B區:本區內的各種物體不可能遭到大于所選滾球半徑對應的雷電流直接雷擊,但本區內的電磁場強度沒有衰減。

                3、LPZ1區:本區內的各種物體不可能遭到直接雷擊,流經各導體的電流比LPZ0B區更;本區內的電磁場強度可能衰減,這取決于屏蔽措施。

                4、LPZn 1后續防雷區:當需要進一步減小流入的電流和電磁場強度時,應增設后續防雷區,并按照需要保護的對象所要求的環境去選擇后續防雷區的要求條件。

                四、接地體

                1、接地體宜采用熱鍍鋅鋼材,其規格要求如下:

                鋼管 φ50mm,壁厚不應小于3.5mm。

                角鋼 不應小于50mmχ50mmχ5mm。

                扁鋼 不應小于40mmχ4mm。

                2、垂直接地體長度宜為1.5-2.5m,垂直接地體間距為其自身長度的1.5-2倍。若遇 到土壤電阻率不均勻的地方,下層的土壤電阻率低,可以適當加長。當垂直接地體埋設有 困難時,可設多根環形水平接地體,彼此間隔為1-1.5m,且應每隔3-5m相互焊接連通一次。

                3、在沿海鹽堿腐蝕性較強大或大地電阻率較高難以達到接地電阻要求的地區,接地 體宜采用具有耐腐、保濕性能好的非金屬接地體。

                4、接地體之間所有焊接點,除澆注在混凝土中的以外,均應進行防腐處理。接地裝 置的焊接長度:對扁鋼為寬邊的2倍,對圓鋼為其直徑的10倍。

                5、接地體的上端距地面不應小于0.7m,在寒冷地區,接地體應埋設在凍土層以下。

                6、接地線宜短、直,截面積為35-95mm2,材料為多股銅線。

                 

                7、接地引入線長度不宜超過30m,其材料為鍍鋅扁鋼,截面積不宜小于40mm-4mm 或不小于95mm2的多股銅線。接地引入線應作防腐、絕緣處理,并不得在暖氣 地溝內布放,埋設時應避開污水管道和水溝,裸露在地面以上部分,應有防止機械損傷的 措施。

                8、接地引入線由地網中心部位就近引出與機房內接地匯集線連通,對于新建站不應 少于兩根。

                五、接地電阻

                1、移動通信基站地網的接地電阻值應小于5Ω,對于年雷暴日小于20天的地區,接 地電阻值可小于10Ω。

                2、架空電力線與電力電纜接口處的保護接地以及電力變壓器(100kVA以下)保護 接地的接地電阻值應小于10Ω。

                3、架空電力線上方的避雷線及增裝在高壓線上的避雷器的接地電阻值,其首端(即 進站端)應小于10Ω,中間或末端應小于30Ω。

                萊迪特安科技有限公司-南通防雷分公司

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