摘要:本文对雷击产生的原因进行一个简要的分析,同时分析了雷击产生的原因,进而介绍了电力系统雷击防护器的工作原理,新型防雷器件 T V S 管的特性,最后阐述了电力系统自动化防雷措施。
关键词:电力系统;自动化;防雷;措施
一.引言
随着经济的发展,科学技术的不断进步,通讯技术和计算机技术不断得到提高,电力系统的自动化水平也不断提高,越来越多的计算机、RTU以及一些其他的自动化设备被应用到电力系统中,我们指导微电子设备的工作电压只有几伏,工作电流十分微弱,正是如此其对外界的干扰抵抗十分弱。再加之,由雷电带来的瞬变磁场十分强,对于微电子器件产生的干扰很大,严重的甚至直接损坏微电子设备,给电力系统带来损失。近几年,尽管电力企业在不断的采取措施加强对电力系统的防雷保护,但是雷害事故还是时有发生,所以加强电力系统防雷措施的研究和探讨还是十分必要的。
二.对于雷电侵入波产生的过电压的保护措施
一般而言,电力企业对于雷电侵入波产生的过电压的保护是通过避雷器以及避雷针来实现的,这两者相配合的实现了对进线段的有利保护,效果比较好。通过对进线段的保护,可以利用其阻抗限制雷电流幅值,以及利用其电晕衰耗来达到降低雷电波陡度的目的,再在进线段上安装避雷器,通过避雷器的作用可以使得电流不超过绝缘配合所要求的数值,这样就可以有效的实现第一道防雷。
三.对于UPS过电压的保护措施
感应雷或沿电源线进入室内的雷电侵入波会使电源电压急骤升高,从而导致UPS及后接设备损坏。有些UPS中尽管装有压敏电阻,但还是很难保护自己及后接微电子设备。对电源,可靠有效的防雷方法是采用四级保护。每一级用三极气体放电管,将大的雷电限制到后续保护系统可允许的范围;第二级用限流模块;第三级用压敏电阻;第四级用TVS管,使输出的箝位电压达到规定的要求。采用上述四级保护后,UPS或被保护电源一般不会因雷击而损坏。
四.对于载波机过电压的保护措施
载波机遇雷击易损坏的部分通常为电源盘、用户话路盘及高频电路盘。高频电路盘上通常装有放电管,具有一定的耐雷水平;电源部分可采用上述电源过电压保护方式;用户话路盘由于铃流电压与通话电压不一致需要在保护装置设计上精心考虑,使之在两种不同电压下均能有效的地保护用户话路部分最好的办法是将保护器件置于载波机内,考虑到实际情况,外置保护模块应设计考虑得周全一些。为了有较好的防雷效果,我们在防雷时可以使用Modem、程控交换机通信线、用户话路盘以及信号线来实现四级保护,同时可以安装自动报警装置。
五.接地电阻与屏蔽
1.接地。合理的接地设计是整个电力系统防雷措施中的重要组成部分。一般会有构筑物接地、配电系统及强电设备接地、计算机自控系统接地等三种接地方式,因此,科学设计,使得这三种接地方式之间互相配合,有助于大大降低雷击通过接地网络对系统的毁坏。以计算机自控系统为例,一般采用系统工作接地、直流工作接地、安全保护接地等几种接地方式。在防雷措施中,要根据实际情况,将各种接地方式合理的组合,使得接地电阻值最小,取得最佳的效果。防雷接地是为防雷保护需要而设,以降低雷电流通过时的地电位升高,因此良好的接地是防雷中至关重要的一环。接地电阻值越小过电压值越低。因此,在经济合理的前提下应尽可能降低接地电阻。在接地时要尽量的减低电阻,可以通过以下方法:深埋式接地极,如地下较深处的土壤电阻率较低,可用深井式或深埋式接地极;填充电阻率较低的物质或降阻剂。如附近有可以利用的低电阻率物质可以因地制宜,综合利用;敷设水下接地装置,如杆塔附近有水源,可以考虑利用这些水源在水底或岸边布置接地极,可以降低接地电阻,提高泄流能力。
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2.屏蔽。为了达到减少雷电电磁干扰的目的,主控楼、通信机房的建筑钢筋、金属地板均应相互焊接,形成等电位法拉第宠。设备对屏蔽有较高要求时,机房六面应敷设金属屏蔽网,将屏蔽网与机房内环行接地母线均匀多点相连。架空电力线由站内终端杆引下后应更换为屏蔽电缆;室外通信电缆应采用屏蔽电缆,屏蔽层两端要接地;对于既有铠带又有屏蔽层的电缆应将铠带及屏蔽层同时接地,而在另一端只将屏蔽层接地。电缆进入室内前水平埋地10m以上,埋地深度应大于0.6m;非屏蔽电缆应穿镀锌铁管并水平埋地10m以上,铁管两端应良好接地。若在室外入口端将电力线与铁管间加接压敏电阻,防雷效果会更好。
六.综合性防雷措施
1.建立健全科学合理的整体防雷系统
从整个电力系统而言,要做好防雷措施,首先要从整体上做好防雷规划,从内到外,做到防雷措施的全面覆盖。整体而言,外部可以安装避雷针,接闪器等,避免雷电直接打击输配电线路或者是相关的线缆配电箱等基础设施,引起火灾或者事故。同时,内部要做好电磁屏蔽、等电位连接、共用接地系统和浪涌吸收保护器等一些子输配电系统,通过它们可以将引人建筑物内的浪涌电压和浪涌电流泻放到大地,并将其钳位在一定的电压范围内,以完善地保护电气设备。从整体上做好防雷规划,内外覆盖,这是采取具体防雷措施之前的基础性工作。
2.实施多级保护措施,做好配电系统的防雷
电力系统自动化是保证整个电力系统功能正常运转的关键部分,而输配电系统也是容易遭受到雷电袭击的部位之一。因此,做好配电系统的防雷措施,是整个防雷系统中的重要环节。虽然目前大多都会在配电系统的进线处安装避雷器,避雷带等防雷器件,但是,经过很多次实践证明,单一的防雷措施或者是防雷器件难以真正保障配电系统的正常运转,当雷击降下时候,建筑物的自控设备的电源机盘依然会受到电击而产生损坏。在对配电系统防雷时候,要据实际情况做好多级防护措施。在具体的工作中我们要加强对地网的改造,我们可以在容易受到雷击的部位安装ZGBZ-Ⅱ型载波机过电压保护器、DGBZ-Ⅱ型电源过电压保护器、MGB-Ⅰ型Modem过电压保护器和XGBZ-Ⅱ型信号线过电压保护器。通过工作实践证明了其作用是十分有效的。
结束语
想要使得电力自动化系统避免雷击,就要采用多重的保护措施、综合的整治以及整体的进行防御,笔者觉得应该采取多种方式,来对电力系统实行综合的治理,并且要严格遵循我国相应防雷接地规程,来实行防雷保护,同时要运用现代新科技来进行防雷保护,使用具有经济适用性,并且合理和有效的防雷系统措施,才能够最大限度的保障电力系统的安全和稳定。
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论文作者:王立
论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/19
标签:防雷论文; 过电压论文; 电力系统论文; 雷电论文; 措施论文; 系统论文; 屏蔽论文; 《电力设备》2018年第4期论文;