输配电系统浪涌保护.doc

输配电系统浪涌保护 自1994年国标GB50057-94《建筑物防雷设计规范》颁布后，结合2004年国标GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》的相关规定，对于低压输配电系统的防雷防浪涌保护，需结合技术先进、安全可靠、经济合理的原则来进行设计和施工。根据国标的具体条文规定，主要讨论以下几个方面： 雷电风险评估 防雷设计选型要点 防雷安装工艺要求 一、雷电风险评估 1、雷电的危害 雷电的危害是多种多样的，除了第一反应想到的遭受雷击后带来的建筑物受损、人员伤亡外，更有以下方面的危害： 1）、设备损坏。雷电波侵入相连接的设备，造成设备烧毁、损坏等； 2）、设备老化。雷电波的入侵有时可能不会直接一下子就把设备打坏，而是一次一次的冲击设备的承受能力，使之老化加速； 3）、系统损坏。有时候加装SPD的目的不是局限于保护某个设备，而是重在整个应用系统。如证券机房的防雷装置，并不是为了保护一台主机，更重要的是要保证系统的稳定运行！ 2、雷电危害的途径 1）、直击雷 建筑物或设备直接遭受雷击。相关资料表明，雷击放电电量大约为25—100C，据此计算，强大的雷电流转换为热能，雷击点的热量大约500—2000焦耳，足以融化50—200mm3的钢材。在雷电电流的通道上，物体水分受热汽化而剧烈膨胀，产生强大的冲击机械力，该机械力可达5000—6000N，因而可使人体组织、建筑物结构、设备部件等断裂破坏！ 2）、感应雷 感应雷的破坏也叫二次破坏。由于雷电流变化的梯度很大，会产生强大的交变磁场，使得周围的金属构件产生感应电流，并向周围物体放电，对设备产生冲击甚至破坏！ 3）、地电位反击 接受直接雷的金属体（接闪器、接地线、接地体），在接闪瞬间与大地产生很高的电压U，这电压对大地连接的其它金属物品发生闪击的现象。 4）、电压电涌 最常见的电子设备损坏并不是由于直接雷击造成的，而是雷击时发生的电压电涌，如远在千里之外的高压线遭受雷击时，产生的电涌同样绵延传输过来；不仅仅是雷击，甚至是电网的某个地段发生短路等故障时，同样会产生电压电涌。 3、防雷分区（选型的重要依据一） 直击雷非防护区（LPZ0A 直击雷防护区（LPZ0B）：电磁场没有衰减，各类物体很少遭受直接雷击，属充分暴露的直击雷防护区。 第一防护区（LPZ1）：由于建筑物的屏蔽措施，流经各类导体的雷电流比直击雷防护区（LPZ0B）减小，电磁场得到了初步的衰减，各类物体不可能遭受直接雷击。 第二防护区（LPZ2）：进一步减小所导引的雷电流或电磁场而引入的后续防护区。 后续防护区（LPZn）：需要进一步减小雷电电磁脉冲，以保护第三度水平高的设备的后续防护区。 4、两种波形的泄流和限压特点（选型的重要依据二） 1）、10/350μs：电流波，一般用于测量和直击雷电流相关的I级分类实验中； B级（一级）SPD的泄流能力多用10/350μs描述； 2）、8/20μs：电流波，一般用于测量和感应电流或开关浪涌的II级分类实验中；C级（二级）、D级（三级）SPD的泄流能力多用8/20μs描述； 二、防雷设计选型要点 1、第一级防雷的选型要点，国标GB50057第40页第6.4.7的规定和电流大小选择 1）、国标GB50057第6.4.7条 在 LPZ0A 或 LPZ0B 区与 LPZ1 区交界处，在从室外引来的线路上安装的 SPD，应选用符合I级分类试验的产品。 0/350μs的产品，但当时的大多数国产厂家不能生产10/350μs的产品，考虑多数国产厂家的利益，国标做了让步，可以用8/20μs的产品，但标称In必须是10/350μs的产品的4倍，详见国标GB50343的P76、P77。 2）、标称放电电流 In 不宜小于 15kAμs的产品，其标称通流量也不能小于60KA） 2、第二级防雷的选型要点，国标GB50057第42页的规定以及GB50343第17页的规定和表格，电流大小选择 1）、国标GB50057第42页、第43页的规定（了解）： 第6.4.8条 在按本章第6.4.7条要求安装的 SPD 所得到的电压保护水平加上其两端引线的感应电压以及反射波效应不足以保护距其较远处的被保护设备的情况下，尚应在被保护设备处装设 SPD，其标称放电电流 In 不宜小于 8/20μs 3kA。 当被保护设备沿线路距本章第6.4.7条要求安装的 SPD 不大于10m 时，若该 SPD 的电压保护水平加上其两端引线的感应电压小于被保护设备耐压水平的 80%，一般情况在被保护设备处可不装 SPD。 第6.4.9条 当本章第6.4.7条和第6.4.8条要求安装的 SPD 之间设有配电盘时，若第一级 SPD 的电压保护水平加上其两端引线的感应电压保护不了该配电盘内的设备，应在该盘内安装第二级SPD，其标称放