建筑低压配电系统防雷设计探讨孙亚洲论文_孙亚洲

建筑低压配电系统防雷设计探讨孙亚洲论文_孙亚洲

孙亚洲

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摘要:建筑电气工程中重关键构成内容就是低压配电系统的安装,其中不仅含有大量电子设备,而且还有大规模的集成电路,影响着人们的正常日常生活。但是低压配电系统使用过程中,无法有效的对雷击进行预防,一旦系统遭受雷击,低压配电设备便容易发生损坏。

关键词:建筑低压配电系统;防雷设计

1建筑低压配电系统防雷措施的重要性

我国从地理位置环境而言,大多属于温带区域,雷雨天气较常出现,闪电活动的频率也相对较高,且低压配电系统通常假设于空旷的郊外,受天气变化以及地理环境差异的影响,低压配电系统受被雷击中概率也大大提升。此外,随着社会发展用电需求的快速提升,低压配电系统规模与数量逐日增长,这无形中也扩大了雷电的攻击范围。当产生雷害事故,它的电压一定是比较高的,会高于设备上的绝缘体,因此导致设备跳闸,致使许多地区停电,如果比较严重会造成火灾事故或是触电事故,为社会带来巨大经济损失。因此,在增加低压配电线路防雷设计,降低低压配电系统的雷击的概率,是确保低压配电系统正常供电的重要先决条件,绝对不能忽略。

2建筑低压配电系统防雷设计

2.1一级防雷器

在低压配电系统防雷技术规定的指导下,建筑工程中低压配电系统的防雷系统外接金属线路应在金属管槽中被深埋入地下入地下15m m以上以上,同时将低压避雷器安装在防雷线路进入端、低压配电系统电源进入端安装总电源防雷器。在系统被雷击时,雷击产生的大量电压通过外部线路导入大地中,以保障低压配电系统的安全。在总配电室进线端设置进线通流容量大于于60 kA的三相防雷器的三相防雷器,对雷击产生的大量电压进行有效限制,做到对传导雷击和直接雷击低压配电系统的保护。对于第一级电源,通过选择最大通流容量为通过选择最大通流容量为120 kA的防雷模块或电源防的防雷模块或电源防雷箱进行并联安装,不需要对低压配电系统设备功率进行限制,使高强度的感应雷和直击雷通过线路传输给大地实现电压的泄放保护目标。

2.2二级防雷器

在总电源进线端安装一级防雷器后,尽管大部分雷击电流被一级防雷器传递给大地进行泄放,可是雷击电流残余电压依旧很高,为了防止大流量雷击残留电流通过低压配电系统线路时,对低压配电系统安全性产生威胁。所以,在第一级电源安装设置防雷器时可以有效的降低雷击破坏事故发生概率,但却不能对配电设备的正常稳定运行进行保障。建筑物和配电室总电源之间安装三相电源线路,很容易引起雷电波和感应电流的二次入侵,因此,在对低压配电系统还应添加二级防雷器。二级防雷器可以更大幅度的对雷击电压进行限制,在雷电多发地区的建筑中,需要安装二级防雷器对电源线路中通流容量较大的感应电流和残余雷电进行二次泄放。二级防雷器在进行低压配电系统单相线路的防护中,可以采用规格为:通流容量为通流容量为40 kA的防雷器对三相线路进行并联安装的防雷器对三相线路进行并联安装,达到对低压配电系统的二次雷击电流泄放的保护。

2.3三级防雷器

目前,我国建筑电气工程中采用的低压配电系统中很多电子设备都存在着非常精密的集成电路和机械元件,使用过程中,仅几十伏的雷击残余电流便会造成这种精密集成电路的损伤,使设备遭到破坏。所以在雷电多发区的建筑低压配电系统中,若不加装三级防雷器,在雷电电流通过一级、二级防雷器之后,雷电残余电压仍然可以达到上千伏,造成低压配电系统中设备精密集成电路的损坏。三级防雷设计安装是通过对低压配电系统三相线路进行并联通流容量为并联通流容量为20 kA的电源防雷器的电源防雷器,对雷击后产生的高压静电和大量电压进行防范,虽然这种串联方式拥有良好的防雷效果,但是因为其只对通过电流进行限制,所以往往在安装后对设备功率产生一定的影响。

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2.4末级防雷设计

对于建筑低压配电系统中的弱电设备,通过以上三级防雷器的安装,可以有效对雷击后产生的大量电流进行控制,降低冲击低压配电系统的雷击残余电压,,同时在低压配电系统设备上加装通流容量为设备上加装通流容量为10 kA的防雷插座进行末级防雷设计的防雷插座进行末级防雷设计。

2.5建筑低压配电系统中开关设备防雷

线路开关设备是雷电避雷器保护的主要措施,在脉冲电压开关设备绝缘下避雷器放电电压,避雷器可迅速切断电源,保证避雷器自身的安全恢复正常运行。断路器和负载开关应配置一个阀式避雷器保护装置。在正常情况下,断路器和电力断路器、负荷开关、或隔离开关应安装在阀门领域的避雷器,接地线应该连接到断路器和其他设备的金属外壳,和接地电阻不应超过10Ω。

2.6防雷浪涌保护

为了在低压配电系统中实现更好的防雷保护,低压配电系统中可以采取分级保护的方式在低压配电系统电流输入位置设置瞬态过电压保护,吸收雷击电流中的浪涌能量,实现分阶段抑制瞬态过电压。同时,为了有效的对雷击电流进行抵挡,应在总电源配电柜安防开关型应在总电源配电柜安防开关型SPD或限压型SPD进行雷进行雷击电流的泄放保护;在建筑物楼层分电源配电柜位置进行限压型压型SPD的安装的安装,使得两种使得两种SPD有效的结合利用有效的结合利用,满足低压配电系统设备正常运行的要求,对高压雷击电脉冲进行有效限制,实现对低压配电系统设备的保护目的。

2.7低压配电线路绝缘

和感应雷的过度幅值相比,直击雷的要小,可是由于雷电运动,会让感应雷受损。假如雷电在低压配电线周围运动,如果有云彩释放电荷就会致使其幅值增高,妨碍线路的平稳运行。由于感应雷电压会对架空路线造成一定程度的影响,为此在当前中国的绝缘线路的运用快速扩展,其有很强的绝缘性能,可以有效保护设施。然而因为架空导线绝缘会遭受雷电的不良影响,为了可以着实加强低压配电线路绝缘水平,可在冲击放电的过程中科学运用电压高绝缘子,进而达成防雷的目标。

2.8均衡电位保护

低压配电系统设备的安全性会受到电位差的影响,因此对于建筑低压配电系统的电位保持均衡,可以有效的对雷击产生的隐患进行消除。通过等待内联结对低压配电系统设备的保护,降低电气火灾的发生概率,保障建筑中人员的人身安全。在进线配电箱周围总接地母排汇入相关线路,实现总等电位联结,将建筑物金属结构、接地干线、配电箱子端和保护母线在条件允许的情况下进线相互连接。

2.9科学地挑选投运自动重合闸

现如今,低压配电线路有着非常多的类别,若是电缆线路出现故障,就没有办法进行修复,甚至还可能造成非常严重的后果。纯电缆线路在进行运转的过程中,没有必要挑选投运自动重合闸方式;如果是处于纯架空线路的情况,则就需要挑选投运自动重合闸方式,这样供电出现问题的概率就有极大的减少;简单来说,在线路运转时,工作人员一定要秉持严谨的态度来对投运自动重合闸展开科学的挑选,唯有如此,才能确保线路顺利的运转,防雷性效果也会得到明显的提升。

结语

低压配电系统运行过程中的要求和当地实际自然天气情况,对建筑的防雷设计进行优化,合理设计相应防雷设备,明确建筑防雷设计标准,确保防雷设计的科学性和合理性,发挥良好的防雷效果,提高低压配电系统的安全性和稳定性。

参考文献:

[1]黄杰明.浅谈变配电系统的防雷[J].广东科技,2008(16):131-132.

[2]李孛.10kV配电线路防雷措施研究[D].长沙:长沙理工大学,2009.

[3]钟鑫. 浅谈 10kV 配电线路防雷措施[J]. 通讯世界,2014.

[4]周鸿,葛明明. 浅析 10kV 配电线路防雷措施研究[J].电力科技,2017.

论文作者:孙亚洲

论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期

论文发表时间:2018/12/6

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