摘要:近年来,厂房中变配电系统的防雷与接地问题得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述,分析了厂房变配电系统建筑物的防雷与接地,并结合相关实践经验,分别从多个角度与方面就厂房变配电系统线路及设备的防雷与接地问题展开了研究。此文笔者基于多年经验及方法,阐述了厂房中变配电系统的防雷与接地技术应用,望有助于相关工作的实践参考。
关键词:厂房;变配电系统;防雷;接地
1 前言
作为一项实际要求较高的实践性工作,厂房中变配电系统防雷与接地的特殊性不言而喻。该项课题的研究,将会更好地提升对变配电系统防雷与接地的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化该项工作的最终整体效果。
2 概述
要保证变配电系统的安全稳定运行最关键的问题,就是防范和解决相关设备的雷电威胁,作为变配电系统最常见的问题,雷电问题也是变配电系统中最难克服的问题。雷电是自然界中的一种放电现象。大气中存在大量带有正负电荷的雷云,当带有相异电荷的雷云接近到一定程度,或雷云与大地凸出物接近到一定程度,强大的雷云电场将周围空气电离击穿,就发生激烈的气体放电,形成闪电和雷鸣。雷电通过直击雷、感应雷和雷电侵入波的方式可使人畜伤亡;使电力线路、发电机、电力变压器等受高电压冲击而损坏绝缘,造成短路、爆炸和起火,导致大面积停电;可产生强大的电排斥力、电磁推力,对建筑物或构筑物等被击物会造成机械性破坏、倒塌。
厂房变配电系统是关系到电力输送安全的重要系统,其本身输电线路的裸露容易遭受雷击的特性和一旦遭受雷击就会对用电主体的生产生活产生重大影响的特性,都决定了进行厂房变配电系统的雷电防治工作的重要性,在雷电防治工作中一定要坚持雷电防治理论的科学指导,在实践中要坚持运用科学的雷电防治方式,将雷电的防治工作落到实处去。
3 厂房变配电系统建筑物的防雷与接地
要想完善厂房变配电系统的防雷性能,首先就要考虑厂房变配电系统建筑物的防雷性能,因为最先进的防雷害措施就是根本不让雷电进入到系统内部,而在厂房变配电系统的建筑物上就将雷电隔离,将雷电的破坏性释放殆尽,只有这样才能最大限度的保证变配电系统的安全。在建筑物的防雷性能中最重要的就是建筑物本身的防雷性能,在建筑物的防雷技术领域,最新的国家建筑物防雷规范中明确指出,等电位防雷接地线能够有效的减少雷电对建筑物本身和建筑物内部电气设备的影响,所以在建筑物的防雷措施中等电位防雷线连接,已经开始取代传统上独立的接地网络连接。
所谓的等电位接地连接方式,就是在建筑物的人工接地部分,自然接地部分(地基)和建筑物内部电气设备裸露在建筑物之外的金属导电部分,进行基于相等电位的接地连接,这样做主要是因为在建筑物面对雷击时,雷电的高电流和超高电压会因为流经电路中线位电压的微小不同,而造成在电气设备的旁侧闪烁,旁侧闪烁是一种因为电路流经线路中电压的极大差距而造成的高压放电现象,会对电气设备和操作者的人身安全产生重大影响,采用等电位接地连接就能有效的解决这一问题,因为在雷电电流流经建筑物和建筑物内部设备进入地面时,在建筑物自身的接地系统中和设备系统中都已经进行了相等电位的接地连接,雷电在进入地面的不同路径中都处于同一个对地电位,这样一来,高压放电现象就会消失于无形。
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4 厂房变配电系统线路及设备的防雷与接地
4.1 系统线路的防雷与接地
由避雷针、避雷带、避雷网引下线和接地网络构成的建筑物防雷系统,主要是避免建筑物遭受雷击而引发的安全事故;而感应雷和雷电波侵入方式对系统线路的威胁是外部防雷系统无法免除的。应根据线路的负荷性质、电压等级及系统运行方式,结合历年来当地雷电活动情况、土壤电阻率的高低及地形地貌特点等,通过综合的经济技术论证,采取科学合理的防雷方式实现系统线路的防雷。鉴于中小型工矿企业一般由35kV线路接受电能就能满足用电需要,所以供、配电系统中的高压架空线路通常是在变电所的电源进线端架设1-2km避雷线,同时对于雷电活动强烈地段的架空线路部分要加设避雷线或者安装避雷器。系统中的电缆线路,常常是在电缆终端处安装阀式避雷器。同时要将电缆终端的金属屏蔽、铠装和避雷器的一端与接地装置按要求连接起来,达到良好的电气性能。低压配电线路的防雷主要是在变压器低压侧的出口处安装低压避雷器和跌落式熔断器,同时变压器的低压侧要作良好接地,并在干线和分支线终端处要重复接地,而线路较长时重复接地不得少于3处。防雷接地装置的接地电阻不应大于4Ω,重复接地装置的接地电阻不得大于10Ω。中性点直接接地的低压供配电系统的中性线应在电源处接地。为防止雷电波沿线路侵入用户时,其进户线的绝缘子铁角应接地,此接地装置的接地电阻可为30Ω以下,这一点对于一户一表改造工程中应引起高度重视。
4.2 室内设备的防雷
由于感应雷和闪电电流及闪电高频电磁场所形成的过电压和过电流对室内设备的诸如电源线路、天线、电器元件、通信线路(如光缆,电话线等)造成危害。为真正防止雷电波侵入和反击对室内设备的危害,工矿企业室内的所有电气、电子设备应采取逐级防雷保护措施,首先做好大楼和电源进线端的防雷接地,然后在机房和各设备端口安装相应的避雷器。其接地是将室内各种柜的外皮、金属屏与底座槽钢用螺栓连接或可靠焊接,保证电气连接良好,同时槽钢应与电缆沟内的电缆支架用镀锌扃钢焊接成一个整体,与室外接地网形成完整的接地大网。这样就可以在发生雷击时避免在不同金属外壳或构件之间出现暂态电位差,使得它们彼此间等电位,并维持在地电位的水平,这就是均压措施。对于工矿企业的通讯电台由于其必须通过信号电缆与通讯塔的天线相连,因此必须将通讯电缆的外皮做多地重复接地,并要求作等电位连接,即与大楼的接地网连接在一起,同时加装避雷器。比如通讯电台应加串口保护器如SD25-V24/24,其它电子设备的通讯接口加装相应的串口保护器,也就是各种小防雷器。为防止强大的雷电电磁脉冲在信号线或电源线等线路上感应出的暂态过电压波对电子仪器和设备造成损坏,所有的信号线及低压电源线都要采用有金属屏蔽层的电缆,没有屏蔽的导线应穿铁管加以屏蔽。同时将信号线或电源线的屏蔽层沿线路多点接地或至少应在线路的首、末两端接地。
5 结语
综上所述,加强对厂房中变配电系统防雷与接地问题的研究分析,对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的变配电系统防雷与接地过程中,应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献
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论文作者:于涛,周小军,杨正雅
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/2
标签:防雷论文; 雷电论文; 系统论文; 建筑物论文; 变配电论文; 线路论文; 厂房论文; 《电力设备》2017年第18期论文;