避雷系统1之欧阳法创编.docx
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避雷系统1之欧阳法创编
防雷及各种保护设计
时间:
2021.03.09
创作:
欧阳法
表1避雷器的残压要求
表2电力电缆耐雷电冲击指标
表3通信工程电源耐雷电冲击指标
表4地埋电力电缆与地理通信电缆的隔距
1.防雷设计中的有关技术术语及技术参数
一、雷电保护区LPZ
LPZ是lightningprotectionzone的缩写,即雷电保护区。
雷电保护区按闪电对建筑及设备、物品的电磁响,划分下述几个区域,如下图所示。
LPZ0A区:
此区域易遭受直接雷击,具有不衰减的电磁场存在。
LPZ0B区:
此区域不易遭受直接雷击,但也具有不衰减的电磁场存在。
LPZ1区:
此区域不易遭受直接雷击,在此区域内流过的雷电流与LPZ0B区相比,大大减小,此区域电磁场依屏蔽措施的不同而有衰减。
雷电保护区(LPZ2区等):
此区域雷电流及电磁场皆大大减小,此区域可根据被保护系统所要求的电磁场环境来确定。
LPZ区域的数字越高,则电磁环境参数越低。
二、模拟雷电技术参数
模拟雷电波用来监测避雷器特性及有关装置、器材等抗雷击性能,其波形有严格的要求和控制,常用电压峰值及波前时间T1及半峰值时间T2之比来表示模拟雷电波德的波形。
1.模拟雷电冲击电压波
模拟雷电冲击电压波如图所示。
图中:
(1)视在原点O1指通过波前上A点(电压峰值的30%处)和B点(电压峰值的90%处)做一直线,与横轴相交之点。
(2)时间T指电压波上A、B两点间的时间间隔。
(3)波前时间T1指由视在原点O1到D点(=1.67T处)的时间间隔。
(4)半峰值时间T2指由视在原点O1到电压峰值,然后在下降到峰值一半处的时间间隔。
2.模拟雷电电流冲击波
模拟雷电冲击电流波如图所示。
图中:
(1)视在原点O1指通过波前上C点(电流峰值10%处)和B点(电流峰值的90%处)做一直线,与横轴相交点。
(2)时间T指电压波上C、D两点间的时间间隔。
(3)波前时间T1指由视在原点O1到E点(=125T处)的时间间隔。
(4)半峰值时间指由视在原点O1到电压峰值,然后在下降到峰值一半处的时间间隔。
三、其他技术参数
1.避雷器的残压
放电电流通过避雷器时,其端子间所呈现的电压。
避雷器的残压要求见下表
表1避雷器的残压要求
类别
设备名称
额定电压(V)
避雷器残压峰值要求值(kV)
1
电力变压器输入端
10000
≤45①
6600
≤27②
交流稳压器输入端
220/380
≤2.6②
2
市电油机转换屏输入端
220/380
≤1.3②
交流配电屏输入端
低压配电屏输入端
3
整流器输入端
220/380
≤1.3②
交流不间断电源输入端
注:
①标称放电电流为5kA等级;②标称放电电流为1.5kA等级。
2.避雷器的持续运行电压
在运行时,允许持久地施加在避雷器端子上的工频电压有效值。
2.通信电源系统耐雷电冲击指标
一、高、低压电力电缆耐雷击冲击指标见下表
表2电力电缆耐雷电冲击指标
电力电缆类型
额定电压(V)
模拟雷电冲击波电压峰值(kV)(1.2/50μs)
高压电力电缆
10000
75
6600
60
低压电力电缆
220/380
6
注:
对于高压电力电缆,是指在热状态下的耐受电压值,其雷电冲击耐受电压值不应超过相应电压等级电力设备的最高值。
二、根据设备安装地点和额定工作电压的不同,通信工程电源系统设备按耐雷电冲击指标可分为5类。
三、通信工程电源系统耐雷电冲击应不小于下表所示的数值。
表3通信工程电源耐雷电冲击指标
类别
设备名称
额定电压
(V)
混合雷电冲击波
模拟雷电冲击波电压峰值(kV)
(1.2/50μs)
模拟雷电冲击波电压峰值(kA)
(8/20μs)
5
电力变压器
10000
75
20
6600
60
20
交流稳压器
220/380
6
3
4
市电有机转换屏
220/380
4
2
交流配电屏
低压配电屏
备用发电机
3
整流器
220/380
2.5
1.25
交流不间断电源(UPS)
2
直流配电屏
直流-24V、
-48V或-60V
1.5
0.75
1
通信设备机架
电源交流入口
(由不间断电源供电)
220/380
0.5
0.25
DC/AC逆变器
直流-24V、
-48V或-60V
DC/DC逆变器
通信设备机架
直流电源入口
注:
当设备安装在不同的环境下,应套用相应类别的指标
3.通信电源站防雷措施
一、电力线路防雷措施
1.电力变压器高、低压侧应各安装一组避雷器,避雷器应尽量靠近变压器装设。
2.通信局(站)内交直流设备及电源自动倒换控制架,应选用机内有分级防雷措施的产品,即交流屏输入端、自动稳压流的控制电路,均应有防雷措施。
3.在市电油机转换屏(或交流稳压器)的输入端,交流配电屏输入端的三根相线及零线应粉蝶对地加装避雷器,在整流器输入端,不间断电源设备输入端、通信用空调输入端应均按上述要求增装避雷器。
4.在直流配电屏输出端宜加浪涌吸收装置。
5.电力变压器低压侧的第一级及第二级避雷器的距离宜大于或等于10m。
6.通信局(站)内所装设避雷器残压要求见标准。
7.电力电缆应选用具有金属铠装层的电力电缆及其他保护套电缆穿钢管埋地引入通信局(站)。
8.在年雷暴日数大于20d,且土壤电阻率大于100Ω·m的地段,高压埋设电力电缆应采用以下防雷措施:
在电力电缆上方30cm左右敷设防雷线宜采用截面积不小于50mm2的镀锌圆钢,雷害严重地区器截面积应适当加大或并排敷设两根防雷线。
防雷线不应与电力电缆接地线连通,也不做接地装置,但应将防雷线延至土壤电阻率较小的地方,其延伸最大长度可参照SDJ-79《电力设备接地设计规程》第40条执行。
9.地埋电力电缆金属护套亮度那应就近接地。
在架空电力线路与地埋电力电缆连接处应装设避雷器。
避雷器的接地端子、电力电缆金属护层、绝缘子、铁脚等又应连在一起就近接地。
10.通信局(站)建筑物上的航空障碍信号灯、彩灯及其他用电设备的电源线,应采用具有金属护套的电力电缆,或将电源线穿入金属管内布放,其金属护套或金属管道应每隔10m就近接地一次。
电源芯线在机房入口处应就对地架装保安器。
11.地埋电力电缆与地理通信电缆平行或交叉跨越的隔距应满足下表要求。
表4地埋电力电缆与地理通信电缆的隔距
地埋电力电缆额定电压
最小隔距(m)
平行
交叉跨越
30KV以下
0.5
0.5(0.25)
注:
地下电缆采用外加保护措施时,可采用表中括号内的数值。
12.严禁采用架空交、直流电力线引入通信局(站)。
13.通信局(站)内的工频低压配电线,宜采用金属暗管船舷的布设方式,其垂直部分应尽可能靠近墙,金属暗管两端及中间应就近接地。
二、电源设备防雷措施
1.电力变压器高、低压侧应各装一组避雷器,避雷器应尽量靠近变压器装设。
2.通信局(站)内交直流设备及电源自动倒换控制架,应选用机内有分级防雷措施的产品、自动稳压流的控制电路,均应有防雷措施。
3.在市电油机转换屏(或交流稳压器)的输入端,交流配电屏输入端的三根相线及零线应粉蝶对地加装避雷器,在整流器输入端,不间断电源设备输入端、通信用空调输入端应均按上述要求增装避雷器。
4.在直流配电屏输出端宜加浪涌吸收装置。
5.电力变压器低压侧的第一级及第二级避雷器的距离宜大于或等于10m。
6.通信局(站)内所装设避雷器残压要求。
三、太阳能电池、风力发电机、市混合供电系统防雷措施
1.装有太阳电池的机房顶平台,其女儿墙应设避雷带,太阳电池的金属架应与避雷带之上两个方向上可靠连通,太阳电池和机房应在避雷针的保护范围内。
2.太阳电池的输出馈线应采用具有金属保护套的电缆线,其金属保护套在进入机房前入口处应就近与房顶上的避雷带焊接连通:
芯线应自傲金属进入机房前入口一一对地,就近安装相应电压等级的避雷器。
3.安装风力发电机组的无人站应安装在独立避雷针,且风力发电和机房均应处避雷针的保护范围内。
避雷针的引下接地线、风力发电机的竖杆及拉线接地线应焊接在同一联合接地网上。
4.风力发电机的交流引下电线应从金属竖杆里面引下,并在近日机房入口处安装避雷器,防止感应雷进入机房。
四、电信建筑防雷措施
1.在建筑物的顶部应装设避雷针、避雷网或避雷带,避雷网的网格不大于10m×10m,屋面上热河一点距避雷带的距离均不大于5m(第二类名用建筑时为10m)。
在建筑物的各层中应有均压网。
2.突出屋面的物体,如风管、烟囱、天线、天线杆塔等,应在其上部安装架空防雷线或避雷针进行保护。
3.防雷装置的引下线不应小于二根,其间距不应大于18~24m,引下线接续处必须采用焊接街头,引下线应与各均压网连通。
4.电信建筑防雷接地装置的冲击接地电阻不应大于10Ω,对三合一接地(联合接地),应满足工作接地电阻要求。
5.室外的电缆、金属管道等在进入建筑物之前应进行接地,室外架空线直接引入室内时,在入户处应加装避雷器,并将其接到接地装置上。
6.建筑物和构筑物宜利用钢筋混泥土楼板、梁、柱和基础的钢筋作为防雷装置。
7.建筑物的接地,宜采用联合接地系统。
联合接地系统应将工作接地、保护接地、防雷接地连在一起。
联合接地的接地电阻值必须按电信各种设备接地体的接地电阻标准要求中的最小值设计,且应负荷有关通信局(站)对接地要求。
宜采用建筑物本身的金属构件(如墙、柱没的钢筋)作为防雷接地引下线,这些引下线应电气连通,使建筑物内的电位均衡。
应选择两根以上的引下线作为检查联合接地电阻值的测试点。
时间:
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欧阳法
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