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电力系统的安全防雷

电力系统的安全防雷
电力系统的安全防雷

电力系统的安全防雷

近年来,随着电子技术的飞速发展,自动控制系统在电力生产各个方面的使用越来越广,电力职工在受益于微电子技术的极大方便的同时,也受到其一旦损坏就损失巨大的困扰。实际上,在电力系统增加自动控制系统的时候,对自动控制系统的安全防雷意识相对淡薄,一旦有雷电波侵入,设备损坏一般是巨大的,有的甚至使整个系统瘫痪,造成无可挽回的损失。

一雷击产生的原因

雷击是一种自然现象,它能释放出巨大的能量、具有极强大的破坏能力。一直以来,致力于电力生产和电力设备研究的人员通过对雷击破坏性的研究、探索,对雷电的危害采取了一定的预防措施,有效地降低了雷害。

当雷电放电路径不经过防雷保护装置时,放电过程中产生强大的瞬变电磁场在附近的导体中感应到强大的电磁脉冲,称感应雷。感应雷可通过两种不同的感应方式侵入导体。一种是在雷云中电荷积聚时,附近导体会感应相反的电荷,当雷击放电时,雷云中电荷迅速释放,而导体中的静电荷在失去雷云电场束缚后也会沿导体流动寻找释放通道,就会在电路中形成静电感应,其次是在雷云放电时,迅速变化的雷电流在其周围产生强大的瞬变电磁场,附近的导体中就会产生很高的感生电动势,在电路中形成电磁感应,感应雷沿导体传播,损坏电路中的设备或设备中的器件。信息系统中系统接口多,线路长,给感

应雷的产生、耦合和传播提供了良好环境,而信息系统设备随着科技的发展,集成度越来越高,抗过电压能力越来越差,极易受感应雷的袭击,并且损害的往往是集成度较高的系统核心器件,所以更不能掉以轻心,感应雷可以来自云中放电,也可以来自对地雷击。而信息系统与外界连接有各种长距离电缆可在更大范围内产生感应雷,并沿电缆传入信息系统。所以防感应雷是电力系统特别是微电子技术应用比较广泛的变电站综合自动化系统内,因而信息系统防雷是电力系统保证安全的重点。

二、电力系统高压电力装置防雷技术

1.原始的高压防雷技术

电力装置在其发展使用初期大都是通过裸导线架空线路输电,架空导线一般在离地面6~18m的空间,通过雷电入侵波产生的雷电过电压使线路或设备绝缘击穿而损坏。当时人们通过在线路或设备上人为地制造绝缘薄弱点即间隙装置,间隙的击穿电压比线路或设备的雷电冲击绝缘水平低,在正常运行电压下间隙处于隔离绝缘状态,当雷电发生时强大的过电压使间隙击穿,从而产生接地保护,起到保护线路或设备绝缘的作用。

1.1间隙保护技术:

间隙保护就是线路大体的两极由角形棒组成,一极固定在绝缘件上连接带电导线,而另一极接地,间隙击穿后电弧在角形棒间上升拉长,当电弧电流变小时可以自行熄弧,间隙保护技术的缺点是当电弧

浅谈电力系统自动化防雷措施

浅谈电力系统自动化防雷措施 发表时间:2018-05-14T15:56:18.500Z 来源:《电力设备》2017年第34期作者:李一兵 [导读] 摘要:电力系统容量在不断的增加,同时自动化水平也在不断的提高,电力系统普遍使用了一些计算机、RTU 和其他微电子设备来进行工作。 (国网山东龙口市供电公司山东龙口 265701) 摘要:电力系统容量在不断的增加,同时自动化水平也在不断的提高,电力系统普遍使用了一些计算机、RTU 和其他微电子设备来进行工作。但是在雷雨季节,一些电力局调度大楼和电力局所属自动化显示系统、通信联络系统(Modem、载波机、程控交换机等)等通常会因为受到雷击而受到损坏,直接和间接经济损失都是非常大的。虽然有些电力调度自动化系统使用了一些防雷措施,但是还是频繁的出现雷害事故,因此笔者针对上述问题进行一个综合的分析。 关键词:电力系统;自动化;防雷;措施 1 雷击产生的原因 雷击是一种自然现象,它能释放出巨大的能量、具有极强大的破坏能力。当雷电放电路径不经过防雷保护装置时,放电过程中产生强大的瞬变电磁场在附近的导体中感应到强大的电磁脉冲,称感应雷。感应雷可通过两种不同的感应方式侵入导体。 一种是在雷云中电荷积聚时,附近导体会感应相反的电荷,当雷击放电时,雷云中电荷迅速释放,而导体中的静电荷在失去雷云电场束缚后也会沿导体流动寻找释放通道,就会在电路中形成静电感应,其次是在雷云放电时,迅速变化的雷电流在其周围产生强大的瞬变电磁场,附近的导体中就会产生很高的感生电动势,在电路中形成电磁感应,感应雷沿导体传播,损坏电路中的设备或设备中的器件。 信息系统中系统接口多,线路长,给感应雷的产生、耦合和传播提供了良好环境,而信息系统设备随着科技的发展,集成度越来越高,抗过电压能力越来越差,极易受感应雷的袭击,并且损害的往往是集成度较高的系统核心器件,所以更不能掉以轻心,感应雷可以来自云中放电,也可以来自对地雷击。而信息系统与外界连接有各种长距离电缆可在更大范围内产生感应雷,并沿电缆传入信息系统。所以防感应雷是电力系统特别是微电子技术应用比较广泛的变电站综合自动化系统内,因而信息系统防雷是电力系统保证安全的重点。 2 电力系统雷击防护器的工作原理 电力系统目前的防雷器多采用两种工作方式:开路方式与短路方式。开路方式是指在防雷器遇到瞬间过电压时开路从而隔离设备,如隔离变压器、电感器、光隔离器类防雷器便是采用此种原理。短路方式是指在防雷器遇到瞬间过电压时对地短路使雷电流导入大地,从而保护电子设备。由于短路方式防雷器本身承受反压低,设备经济简单,所以应用比较广泛。其保护原理,短路方式防雷器多为一个或几个功能模块的组合,由于各个模块对雷击防护性能有一些区别,所以在选择避雷器时最好有所了解。其中抑制二极管及限流电阻模块可精密控压,但泄流较小;压敏电阻模块启动电压低、启动快,但同样泄流小,过载能力低;气体放电管模块泄流大,但启动电压较高。此外为防止较大过电压冲击。 3 微电子器件耐冲击水平与TVS管特性 微电子器件中 TTL 数字电路的抗冲击能力最弱,10V、30ns 脉宽的冲击电压可使TTL电路损坏;雷电流产生的磁场达 0.07 × 104T 时可使微电子器件误动,无电磁异蔽时即使雷电流通道远在 1km 处,也可能使微电子设备误动。为使微电子器件遇雷击时不致损坏,有效的办法是选用新型保护器件——TVS 管。 TVS 管即瞬态电压抑制器。当其两极受到反向瞬态高能量冲击时,它能以 10-12s 量级的速度,将两级间的高阻抗变为低阻抗,吸收高达数千瓦的浪涌功率,使两极间的电压箝位于一个预定值(一般小于 2 倍额定工作电压),有效的保护电子电路中的精密元器件免受各种浪涌脉冲的破坏。 TVS 管的正向特性与普通二级管相同,反向特性为典型的 PN 结雪崩器件。在瞬态脉冲电流的作用下,流过 TVS 管的电流,由原来的反向漏电流 ID 上升到 IR(25℃下,IR = 1mA )时,其两极呈现的电压由额定反向关断电压Uoff 上升到击穿电压 UBR,TVS管被击穿。随着峰值脉冲电流的出现,流过TVS 管的电流达到峰值脉冲电流 Ipp,其两极的电压被箝位到预定的最大箝位电压 Uc 以下;其后,随着脉冲电流按指数衰减,TVS管两极电压不断下降,最后恢复到起始状态。这就是 TVS 管抑制出现的浪涌脉冲功率,保护电子元件的过程。 TVS 管的显著特点为:响应速度快(10-12s 级)、瞬时吸收功率大(数千瓦)、漏电流小(10-9A 级)、击穿电压偏差小(± 5%UBR 与± 10%UBR 两种)、箝位电压较易控制(箝位电压 Uc 与击穿电压 UBR 之比为 1~1.4)、体积小等。它对保护装置免遭静电、雷电、操作过电压、断路器电弧重燃等各种电磁波干扰十分有效,可有效地抑制共模、差模干扰,是微电子设备过电压保护的首选器件。 4 接地电阻与屏蔽 4.1 接地 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。通信调度综合楼的通信站应与用一楼内的动力装置共用接地网并尽可能与防雷接地网直接相连。通信机房内应敷设均压带并围绕机房敷设环行接地母线。在电力调度通信综合楼内,需另设接地 网的特殊设备,其接地网与大楼主地网之间可通过击穿保险器或放电器连接,以保证正常时隔离,雷击时均衡电位。 接地的其他方面均应严格按有关规程办理。 4.2 屏蔽 屏蔽是利用各种金属屏蔽体来阻挡和衰减施加在计算机等设备上的电磁干扰或过电压所产生的巨大能量。对计算机系统来说具体可分为建筑物屏蔽、设备屏蔽和各种线缆包含管道的屏蔽。建筑物的屏蔽可利用建筑物钢筋、金属构架、金属门窗、地板等均相互焊接或可靠连接在一起,形成一个法拉第笼保护,并通过接地网可靠的电气连结,形成初级屏蔽网。设备的屏蔽应该对计算机设备耐电压能力进行严格且严密的调查,按IEC划分的防雷区(LPZ)施行多级屏蔽。在此强调二点注意事项。其一是屏蔽管线的接地,一般要求入户线采用地下电缆入户,其电缆金属护层,在前后两端做良好接地。测量结果表明,电线电缆屏蔽层一端接地时可将高频干扰电压降低一个数量级,两端接地时可降低两个数量级。其二是使用金属丝编制网屏蔽电缆,因其重量轻,使用方便而被广泛应用,但是在电磁波频率较高时,其波

浅谈电力系统防雷

浅谈电力系统防雷 摘要:电力生产发,送,变,用的同时性,决定了它每一个过程重要性。电力 系统要通过设计、组织,以使电力能够可靠、经济地送到用户。对供电系统最大 的威胁就是雷击引起的短路故障、接地故障,它会给系统带来巨大的破坏作用, 因此我们必须采取措施来防范它。 对于一个大电网,雷击引起故障发生的几率和雷电带来的扰动是相当大的,如果 没有防雷的保护装置,电网是不允许运行的。这就是防雷技术在实际应用中的重 要程度。正确安装避雷保护装置的必要性是显而易见的。但在系统复杂的内部连 接和易发雷电区域关系致使很难检查正确与否。因此有必要采取校验手段。防雷 的保护装置是分区域布置的,这样整个电力系统都得到了保护,而不存在保护死区。本论文较好的介绍了对雷电的产生基本理论知识,针对雷电的基本特征, 分析原始资料,充分保证电力系统安全稳定运行,实现了对防雷技术改革的目的、要求及措施,提出有益的建议,使每个电力职工增强电力设施的安全保护意识。 关键词:雷电防雷技术接地保护浪涌电压 绪论 雷电产生的原因 近年来,随着电子技术的飞速发展,自动控制系统在电力生产各个方面的使 用越来越广,电力职工在受益于微电子技术的极大方便的同时,也受到其一旦损 坏就损失巨大的困扰。实际上,在电力系统增加自动控制系统的时候,对自动控 制系统的安全防雷意识相对淡薄,一旦有雷电波侵入,设备损坏一般是巨大的, 有的甚至使整个系统瘫痪,造成无可挽回的损失。雷击是一种自然现象,它能释 放出巨大的能量、具有极强大的破坏能力。一直以来,致力于电力生产和电力设 备研究的人员通过对雷击破坏性的研究、探索,对雷电的危害采取了一定的预防 措施,有效地降低了雷害。 雷电产生的原因是大气中的放电现象。在大气层中,云层间或云和地之间的 电位差增大达到一定程度时,即发生猛烈放电现象(闪电)。可见,雷电的产生 首先与大气层中的云有关,如层积云、雨层云、积云、积雨云等,最重要的则是 积雨云,气象专业书中讲的积雨云就是指雷雨云。在积雨云的生成与发展的同时,云体会带有大量电荷,一般云体上部带正电荷,中部和下部带负电荷,底部又有 一部分带正电荷。当浓积云发展到积雨云阶段,其中有的区域电位梯度大到每厘 米几千伏特,甚至上万伏特时,才会有闪电发生。每次放电时的电流强度平均有 2万安培左右,放电时间很短,总的持续时间一般为0.2秒;个别的可达1.5秒。闪电有枝状、球状、片状、条状等多种形状,但经常见到的是枝状闪电,其平均 长度是2-3公里,也有可达20-30公里的。在闪电的同时,放电的路径上空气的 温度瞬息间可以增高几万度,空气因急剧增热而膨胀就会引起空气的剧烈振动、 冲击、爆炸,产生强烈的雷鸣(打雷),亦称雷暴。由于光速比声速快,故先见 闪电,后闻雷声。雷暴在气象学里,分锋面雷暴、气团雷暴、对流性雷暴、平流 性雷暴。 当雷电放电路径不经过防雷保护装置时,放电过程中产生强大的瞬变电磁场 在附近的导体中感应到强大的电磁脉冲,称感应雷。感应雷可通过两种不同的感 应方式侵入导体。一种是在雷云中电荷积聚时,附近导体会感应相反的电荷,当 雷击放电时,雷云中电荷迅速释放,而导体中的静电荷在失去雷云电场束缚后也 会沿导体流动寻找释放通道,就会在电路中形成静电感应,其次是在雷云放电时,

电力系统接地分类

电力系统接地分类详解 电力系统接地分类详解 在电力系统中,接地是用来保护人身及电力、电子设备安全的重要措施。通常我们将接地分为工作接地、系统接地、防雷接地、保护接地,用他们来保护不同的对象,这几种接地形式从目的上来说是没有什么区别的,均是通过接地接地导体将过电压产生的过电流通过接地装置导入大地,从而实现保护的目的。现代工厂在接地上都要求形成一张严密的网,而所有的被保护对象都挂在这个安全的接地网上,但不同的接地都需要从接地装置处的等电位点连接。 对于防雷接地,主要是通过将雷电产生的雷击电流通过接地网这一有效途径引入大地,从而对建筑物起到保护作用。一般有两种避雷方式供选择,其一是避雷针接地,其二是采用法拉第笼方式接地。它们是两种不同的防雷模式,它们在防雷原理上有显著的区别。避雷针的原理是空中拦截闪电、使雷电通过自身放电,从而保护建筑物免受雷击,避雷针的保护范围是从地面算起的以避雷针高度为滚球半径的弧线下的面积,对于法拉第笼,它认为避雷针的范围很小,而且在避雷针保护的空间内仍有电磁感应作用,而且避雷针附近是强的电磁感应区,有很大的电位梯度,在它周围有陡的跨步电压存在,在这一范围内的人们有生命危险,鉴于种种观点,现在的防雷接地系统中法拉第笼占有重要地位。实验证明,一个封闭的金属壳体是全屏蔽的,在雷电流通过时,是沿着壳体的外表面流入大地,而在壳体的内部没有感应电动势及磁通,即雷电流没有对内部的设备产生干扰效应。而法拉第笼下部的环状接地环、等电位均压网也避免了人在此等电位环境中被雷击的危险。 采用保护接地是当前低压电力网中的一种行之有效的安全保护措施。通常有两种做法,即接地保护和接零保护。将设备和用电装置的中性点、外壳或支架与接地装置用导体作良好的电气连接是电气工作的一个重点,也就是我们通常说的接地。将电气设备和用电装置的金属外壳与系统零线相接叫做接零。由于电力系统中采用保护接地,是我们对用电设备、金属结构及电子等设备采取的接地保护措施,这样就可以避免电器设备漏电、线路破损或绝缘老化漏电等漏电事故造成

常用的防雷典型电路

防雷器基本电路图目录 一、交流电源防雷器 (一)单相并联式防雷器(电路一~电路三) 1~3(二)三相并联式防雷器(电路一~电路三)4~6(三)单相串联式防雷器(通用安全保护电路)7(四)三相串联式防雷器(通用安全保护电路)8二、通信机房用直流电源防雷器 (一)并联式防雷器 1、正极接地(–48V)直流电源 9 2、负极接地(+24V)直流电源 10 3、正负对称(±110V)直流电源 11 (二)串联式防雷器 1、正极接地(–48V)直流电源 12 2、负极接地(+24V)直流电源 13 3、正负对称(±110V)直流电源 14 三、通用二级信号防雷器 (一)双绞线型信号电路 通用电路一~通用电路五 15~19 (二)同轴线型信号电路 (1)外导体接地电路(通用电路一~通用电路三) 20~22 (2)外导体不接地电路(通用电路一~通用电路二) 23~24 (三)提高传输频率/速率的方法25

四、小功率电源变压器或开关电源保护电路(电路一~电路三) 26~28 五、通讯电子设备的保护电路(电路一~电路三)29~31 六、直流电源与信号同传的保护电路32 七、信号电路的双重二级保护方式33 八、检测/控制电路的保护(接地、不接地)34~35 九、单级信号防雷器 1、只用玻璃放电管的保护电路 36 2、只用半导体过压保护器的保护电路 37 3、只用TVS管的保护电路 38 4、复合单级保护电路 39 十、天馈防雷器 1、单级电路天馈防雷器 40 2、二级电路天馈防雷器 41 3、三级电路天馈防雷器 42 十一、防静电保护器 43

(一)单相并联式防雷器 电路一:最简单的电路 600V。当要求的通流容量≤3KA时,可以用玻璃放电管代替。 4、压敏电阻和气体放电管都必须按冲击10次以上的降额值计算通流容量(压敏电阻为一次冲击通流容量的三分之一左右,气体放电管为最大通流容量的一半左右)。

变电站接地设计及防雷技术正式样本

文件编号:TP-AR-L6587 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. (示范文本) 编制:_______________ 审核:_______________ 单位:_______________ 变电站接地设计及防雷 技术正式样本

变电站接地设计及防雷技术正式样 本 使用注意:该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。 引言 变电站接地系统的合理与否是直接关系到人身和 设备安全的重要问题。随着电力系统规模的不断扩 大,接地系统的设计越来越复杂。变电站接地包含工 作接地、保护接地、雷电保护接地。工作接地即为电 力系统电气装置中,为运行需要所设的接地;保护接 地即为电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路 杆塔等,由于绝缘损坏有可能带电,为防止其危及人 身和设备的安全而设的接地;雷电保护接地即为为雷 电保护装置向大地泄放雷电流而设的接地。变电站接

地网安全除了对接地阻抗有要求外,还对地网的结构、使用寿命、跨步电位差、接触电位差、转移电位危害等提出了较高的要求。 1 变电站接地设计的必要性 接地是避雷技术最重要的环节,不管是直击雷,感应雷或其它形式的雷,都将通过接地装置导入大地。因此,没有合理而良好的接地装置,就不能有效地防雷。从避雷的角度讲,把接闪器与大地做良好的电气连接的装置称为接地装置。接地装置的作用是把雷电对接闪器闪击的电荷尽快地泄放到大地,使其与大地的异种电荷中和。 变电站的接地网上连接着全站的高低压电气设备的接地线、低压用电系统接地、电缆屏蔽接地、通信、计算机监控系统设备接地,以及变电站维护检修时的一些临时接地。如果接地电阻较大,在发生电力

开关电源防雷电路设计1

防雷电路开关电源防雷电路设计方案上网时间: 2010-08-30防雷电路开关电源防雷电路设计方案 雷击浪涌分析 最常见的电子设备危害不是由于直接雷击引起的,而是由于雷击发生时在电源和通讯线路中感应的电流浪涌引起的。一方面由于电子设备内部结构高度集成化(VLSI芯片),从而造成设备耐压、耐过电流的水平下降,对雷电(包括感应雷及操作过电压浪涌)的承受能力下降,另一方面由于信号来源路径增多,系统较以前更容易遭受雷电波侵入。浪涌电压可以从电源线或信号线等途径窜入电脑设备,我们就这两方面分别讨论: 1)电源浪涌 电源浪涌并不仅源于雷击,当电力系统出现短路故障、投切大负荷时都会产生电源浪涌,电网绵延千里,不论是雷击还是线路浪涌发生的几率都很高。当距你几百公里的远方发生了雷击时,雷击浪涌通过电网光速传输,经过变电站等衰减,到你的电脑时可能仍然有上千伏,这个高压很短,只有几十到几百个微秒,或者不足以烧毁电脑,但是对于电脑内部的半导体元件却有很大的损害,正象旧音响的杂音比新的要大是因为内部元件受到损害一样,随着这些损害的加深,电脑也逐渐变的越来越不稳定,或有可能造成您重要数据的丢失。 美国GE公司测定一般家庭、饭店、公寓等低压配电线(110V)在10000小时(约一年零两个月)内在线间发生的超出原工作电压一倍以上的浪涌电压次数达到800余次,其中超过1000V 的就有300余次。这样的浪涌电压完全有可能一次性将电子设备损坏。 2)信号系统浪涌 信号系统浪涌电压的主要来源是感应雷击、电磁干扰、无线电干扰和静电干扰。金属物体(如电话线)受到这些干扰信号的影响,会使传输中的数据产生误码,影响传输的准确性和传输速率。排除这些干扰将会改善网络的传输状况。 基于以上的技术缺陷和状况,本文根据实际使用设计了一种基于压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌的开关电源电路。 防雷击浪涌电路的设计 本文所设计的是一种基于压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌电路,并将其应用到仪表的开关电源上。整个电路包括防雷电路和开关电源电路,其中防雷电路采用3个压敏电阻和一个陶瓷气体放电管组成复合式对称电路,共模、差摸全保护。与经典的开关电源电路组成防雷仪表的电源电路,采用压敏电阻并联,延长使用寿命,在压敏电阻短路失效后与开关电源电路分离,不会引起失火。 为了实现上述目的所采取的设计方案是:将压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌电路应用到仪表的电源上。主要分为防雷电路部分和开关电源电路部分,电路简单,采用复合式对称电路,共模、差摸全保护,可以不分L、N端连接。使压敏电阻RV1位于贴片整流模块前端分别与电源L、N并联,主要来钳位L、N线间电压,压敏电阻RV0、RV2与陶瓷气体放电管FD1串联后接地,RV0与FD1串联主要是泄放L线上感应雷击浪涌电流,RV2与FD1串联主要是泄放由信号口串人24V参考电位上的能量,RV0、RV2短路失效后,FD1可将其与电源电路分离,不会导致失火现象。 RV1前端线路上串联了一个线绕电阻,当此RV1短路失效时,线绕电阻可起到保险丝的作用,将短路电路断开,压敏电阻属电压钳位型保护器件,其钳位电压点即压敏电阻参数选择相对比较重要(选压敏电压高一点的,通流量大一些的更安全、耐用,故障率低);根据通流容量要求选择外形尺寸和封装形式,本电路中采用561k-10D的压敏电阻与陶瓷气体放电

电力系统弱电装置防雷技术正式版

Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal. 电力系统弱电装置防雷技 术正式版

电力系统弱电装置防雷技术正式版 下载提示:此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中,通过合理组织生产过 程,有效利用生产资源,经济合理地进行生产活动,以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用。 1雷击的形成及入侵途径 1.1雷击形成主要有两种形式:直接雷击和感应雷击 直接雷击是指雷电直接作用在物体上,产生电能效应、热效应和机械力等对物体造成危害。 感应雷击是指雷电放电时,在附近导体上产生的静电效应和电磁感应,由此产生的放电效应使使金属部件之间产生火花,称之为感应雷击。 1.2感应雷击的入侵途径有以下几种 变电站的避雷针的二次感应产生的雷

击效应,产生的雷电电流经过避雷针导地时感应到市内的传输线上。对于老式的通讯设备来讲,它们的构造大都是由电子管、晶体管向集成电路过渡的。由于电子管、晶体管等相对对立,因而耐冲击能力较强,因此二次雷击效应对电子管、晶体管通讯设备不会造成太大损害。对于集成化程度较高的微电子设备,其耐冲击能力差,受雷击更易使微电子设备受到损坏。 通过电源线、信号线或天线馈线引入的感应雷击通过电磁感应耦合到各类传输线而破坏设备。电源线引入感应雷击。变电站内设置的微波通信基站的供电线路大多采用架空明线。试验表明,雷电频谱在几十MHz以下频域,主要能量集中分布在

电力系统防雷保护分析-

摘要 随着现代电子技术的不断发展,各种高、精、尖的电子设备不断推广和普及应用,计算机网络系统也广泛应用于电力、政府机关、学校、交通、公安、银行、证券、邮政等企事业单位中,由于这些网络系统的电子设备内部结构的高度集成化,耐过电压、耐过电流的水平极低、抗雷击能力,避雷针对这些电子设备的保护也无能为力,因而极易遭受雷电流的冲击而损坏,轻者使终端计算机和通信接口设备损坏、通信中断、各种信息无法传递;重者使网络主机损坏,致使网络瘫痪,工作无法进行,甚至会导I T管理员或在办公的其他工作人员因雷击而身亡。因此,为了使计算机网络系统正常运作,防止雷击而带惨重损失,有必要对计算网络系统进行综合雷电浪涌防护措施,除了要安装良好的避雷针、避雷器,还必须在电源系统、信号系统进行可靠、有效的防护工作,并具备可靠的接地装置。 关键词:计算机网络系统;高度集成化;避雷针;可靠的接地装置

目录 一、防雷保护的目的和意义 (1) 二、雷电危害及分类 (1) (一)雷电危害 (1) (二)雷击原因分析 (5) 三、发电厂及和变电所的防雷保护 (8) (一)发电厂、变电所的直击雷保护 (8) (二)变电所的进线段保护 (9) (三)变压器防雷保护的几个具体问题 (10) 四、气体绝缘变电站的防雷保护发电厂及和变电所的防雷保护 (11) (一)GIS变电站防雷保护 (11) (二)110kV 及以上进线无电缆的GIS变电 所 (11) (三)110kV 及以上进线有电缆的GIS变电所..............................................12 五、结语...................................................................................................................... 12 参考文献. (13)

电力系统弱电装置防雷技术

电力系统弱电装置防雷 技术 集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

电力系统弱电装置防雷技术1雷击的形成及入侵途径 1.1雷击形成主要有两种形式:直接雷击和感应雷击 直接雷击是指雷电直接作用在物体上,产生电能效应、热效应和机械力等对物体造成危害。 感应雷击是指雷电放电时,在附近导体上产生的静电效应和电磁感应,由此产生的放电效应使使金属部件之间产生火花,称之为感应雷击。 1.2感应雷击的入侵途径有以下几种 变电站的避雷针的二次感应产生的雷击效应,产生的雷电电流经过避雷针导地时感应到市内的传输线上。对于老式的通讯设备来讲,它们的构造大都是由电子管、晶体管向集成电路过渡的。由于电子管、晶体管等相对对立,因而耐冲击能力较强,因此二次雷击效应对电子管、晶体管通讯设备不会造成太大损害。对于集成化程度较高的微电子设备,其耐冲击能力差,受雷击更易使微电子设备受到损坏。 通过电源线、信号线或天线馈线引入的感应雷击通过电磁感应耦合到各类传输线而破坏设备。电源线引入感应雷击。变电站内设置的微波通信基站的供电线路大多采用架空明线。试验表明,雷电频谱在几十MHz 以下频域,主要能量集中分布在工频附近。因此,雷电与市电相耦合的概率很高,容易造成通信线路及通信串口烧坏。为了扩大信号覆盖范

围,就要尽可能地增加天线架设高度(65m以上的铁塔约占50%)。但是,在提高信号覆盖范围的同时,也增加了铁塔引雷的概率。 2外部防护:外部防护是指对安装弱电设备的建筑物本体的安全防护,可采用避雷针、分流、屏蔽网、均衡电位、接地等措施,这种防护措施比较常见,相对来说比较完善弱电设备的外部防护首先是使用建筑物的避雷针将主要的雷电流引人大地;其次是在将雷电流引人大地的时候尽量将雷电流分流,避免造成过电压危害设备;第三是利用建筑物中的金属部件以及钢筋可以作为不规则的法拉第笼,起到一定的屏蔽作用,如果建筑物中的设备是低压电子逻辑系统、遥控、小功率信号电路的电器,则需要加装专门的屏蔽网,在整个屋面组成不大于5m-5m,6m -4m的网格,所有均压环采用避雷带等电位连接;第四是建筑物各点的电位均衡,避免由于电位差危害设备;第五是保障建筑物有良好的接地,降低雷击建筑物时接点电位损坏设备。 2.1电力系统综合自动化变电站的局域网的安全防雷保护从机房到各保护装置的通信线,如果采用架空线路,则易受到雷击,应在进机房前改为埋地电缆,电缆长度应大于50m,其金属外护层应在两端分别与机房地网连接,采用非金属护套电缆时,应穿金属管埋地,至少金属管两端同样应接地,金属管全长应保持电气连接。

电力系统的安全防雷参考文本

电力系统的安全防雷参考 文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

电力系统的安全防雷参考文本 使用指引:此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 近年来,随着电子技术的飞速发展,自动控制系统在 电力生产各个方面的使用越来越广,电力职工在受益于微 电子技术的极大方便的同时,也受到其一旦损坏就损失巨 大的困扰。实际上,在电力系统增加自动控制系统的时 候,对自动控制系统的安全防雷意识相对淡薄,一旦有雷 电波侵入,设备损坏一般是巨大的,有的甚至使整个系统 瘫痪,造成无可挽回的损失。 一雷击产生的原因 雷击是一种自然现象,它能释放出巨大的能量、具有 极强大的破坏能力。一直以来,致力于电力生产和电力设 备研究的人员通过对雷击破坏性的研究、探索,对雷电的 危害采取了一定的预防措施,有效地降低了雷害。

当雷电放电路径不经过防雷保护装置时,放电过程中产生强大的瞬变电磁场在附近的导体中感应到强大的电磁脉冲,称感应雷。感应雷可通过两种不同的感应方式侵入导体。一种是在雷云中电荷积聚时,附近导体会感应相反的电荷,当雷击放电时,雷云中电荷迅速释放,而导体中的静电荷在失去雷云电场束缚后也会沿导体流动寻找释放通道,就会在电路中形成静电感应,其次是在雷云放电时,迅速变化的雷电流在其周围产生强大的瞬变电磁场,附近的导体中就会产生很高的感生电动势,在电路中形成电磁感应,感应雷沿导体传播,损坏电路中的设备或设备中的器件。信息系统中系统接口多,线路长,给感应雷的产生、耦合和传播提供了良好环境,而信息系统设备随着科技的发展,集成度越来越高,抗过电压能力越来越差,极易受感应雷的袭击,并且损害的往往是集成度较高的系统核心器件,所以更不能掉以轻心,感应雷可以来自云中

电力系统弱电装置防雷技术(最新版)

( 安全技术 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 电力系统弱电装置防雷技术(最 新版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

电力系统弱电装置防雷技术(最新版) 1雷击的形成及入侵途径 1.1雷击形成主要有两种形式:直接雷击和感应雷击 直接雷击是指雷电直接作用在物体上,产生电能效应、热效应和机械力等对物体造成危害。 感应雷击是指雷电放电时,在附近导体上产生的静电效应和电磁感应,由此产生的放电效应使使金属部件之间产生火花,称之为感应雷击。 1.2感应雷击的入侵途径有以下几种 变电站的避雷针的二次感应产生的雷击效应,产生的雷电电流经过避雷针导地时感应到市内的传输线上。对于老式的通讯设备来讲,它们的构造大都是由电子管、晶体管向集成电路过渡的。由于电子管、晶体管等相对对立,因而耐冲击能力较强,因此二次雷击效应

对电子管、晶体管通讯设备不会造成太大损害。对于集成化程度较高的微电子设备,其耐冲击能力差,受雷击更易使微电子设备受到损坏。 通过电源线、信号线或天线馈线引入的感应雷击通过电磁感应耦合到各类传输线而破坏设备。电源线引入感应雷击。变电站内设置的微波通信基站的供电线路大多采用架空明线。试验表明,雷电频谱在几十MHz以下频域,主要能量集中分布在工频附近。因此,雷电与市电相耦合的概率很高,容易造成通信线路及通信串口烧坏。为了扩大信号覆盖范围,就要尽可能地增加天线架设高度(65m以上的铁塔约占50%)。但是,在提高信号覆盖范围的同时,也增加了铁塔引雷的概率。 2外部防护:外部防护是指对安装弱电设备的建筑物本体的安全防护,可采用避雷针、分流、屏蔽网、均衡电位、接地等措施,这种防护措施比较常见,相对来说比较完善弱电设备的外部防护首先是使用建筑物的避雷针将主要的雷电流引人大地;其次是在将雷电流引人大地的时候尽量将雷电流分流,避免造成过电压危害设备;

电力系统防雷与接地通用版

安全管理编号:YTO-FS-PD834 电力系统防雷与接地通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

精品管理范本 编号:YTO-FS-PD834 2 / 2 电力系统防雷与接地通用版 使用提示:本安全管理文件可用于在生产中,对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理,包含对生产、财物、环境的保护,最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用。 避雷线和避雷针的作用是防止直击雷,使在它们保护范围内的电气设备(架空输电线路及变电站设备)遭直击雷绕击的几率减小。避雷器的作用是通过并联放电间隙或非线性电阻的作用,对入侵流动波进行削幅,降低被保护设备所受过电压幅值。避雷器既可用来防护大气过电压,也可用来防护操作过电压。 接地网起着工作接地和保护接地的作用,当接地电阻过大则: (1)发生接地故障时,使中性点电压偏移增大,可能使健全相和中性点电压过高,超过绝缘要求的水平而造成设备损坏。 (2)在雷击或雷电波袭击时,由于电流很大,会产生很高的残压,使附近的设备遭受到反击的威胁,并降低接地网本身保护设备(架空输电线路及变电站电气设备)带电导体的耐雷水平,达不到设计的要求而损坏设备。 该位置可输入公司/组织对应的名字地址 The Name Of The Organization Can Be Entered In This Location

电力系统防雷要点

电力系统防雷要点 袁庆华 (江西省上饶市气象局 334000) [摘要] 本文通过对电力系统中发电厂、变电所和输电线路的防雷措施的应用加以介绍。 [关键词]电力防雷接地 前言 由于气象部门防雷工作起步较晚,对电力系统防雷了解不多,从发展的角度来看,电力系统的雷电灾害普遍存在,防雷工作既是传统的行业又是具有发展前景的新兴行业,因此,对于电力系统的防雷研究具有十分重要的意义。 在防雷技术规范上也只讲如何实施,而未讲为什么,面对电力、电信方面雷电防护工程,往往不敢动手。 电力系统的组成部分:(图1) 图1 电力系统的组成部分 变电所是电力转换站,用以提高或降低电压,并分配用电量。从发电厂送电到用户家中的过程中,变电所扮演的角色,可比喻为高速公路的交流道。车辆在上高速公路前须在交流道先行加速;同理,电厂发出的电要先经过变电所升高电压才可大量快速的输送。车辆要进入市区,必须下交流道减速慢行,再驶向大街小巷,同样的,高压电须经过变电所降低电压才可依序分送各地,并逐段降低到用户可使用的电压。 为维护供电质量,避免用户有电压下降问题,变电所应尽量设在负载中心,也就是说,变电所要尽可能靠近用电多的地方,像交流道或车站若离市区太远,就失去设站的意义一般。变电所若远离负载中心,不仅送电损失大,而且用户电压降低,频率不稳定,会影响用电品质。 电力系统防雷主要是发电厂和输电线路的防雷保护,以下具体就从这两方面来叙述。 一. 发电厂、变电所的防雷保护 发电厂、变电所的雷电灾害事故主要来源于三方面: ⑴雷电直击于发电厂、变电所的建筑物、输电线路和其他设备产生的破坏; ⑵雷电击中避雷针时而在引下线附近产生的高电位和感应过电压而产生的破坏; ⑶输电线路传导来的雷电波击坏设备。 1.1 发电厂、变电所的建筑物、输电线路和其他设备的直击雷防护 根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994,按照滚球法计算保护范围,将发电厂、变电所的被保护设备(如建筑物、电气设备、烟囱、冷却塔、机房等等)均处于避雷针(带、线)的保护范围之内。

电力系统高压电力装置的防雷技术

电力系统高压电力装置 的防雷技术 集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

电力系统高压电力装置的防雷技术 1.原始的高压防雷技术 电力装置在其发展使用初期大都是通过裸导线架空线路输电,架空导线一般在离地面6~18m的空间,通过雷电入侵波产生的雷电过电压使线路或设备绝缘击穿而损坏。当时人们通过在线路或设备上人为地制造绝缘薄弱点即间隙装置,间隙的击穿电压比线路或设备的雷电冲击绝缘水平低,在正常运行电压下间隙处于隔离绝缘状态,当雷电发生时强大的过电压使间隙击穿,从而产生接地保护,起到保护线路或设备绝缘的作用。 1.1间隙保护技术:间隙保护就是线路大体的两极由角形棒组成,一极固定在绝缘件上连接带电导线,而另一极接地,间隙击穿后电弧在角形棒间上升拉长,当电弧电流变小时可以自行熄弧,间隙保护技术的缺点是当电弧电流大到几十安以上时就没法自行熄弧,雷电过电压时,单相、两相或三相间隙都可能击穿接地,造成接地故障、两相或三相间短路故障,以致线路电源断路器保护动作分闸。 1.2管型避雷器技术:管型避雷器技术是利用一种具有喷气熄弧功能的间隙装置,此装置有内外两个间隙,外间隙类似保护间隙,两极均固定在绝缘件上,内间隙置于避雷器管内,当雷电过电压内外间隙击穿

时,雷电流和工频短路电流经管内壁接地,管壁物质受热气化,有较大压力气体经内间隙喷出管外,强制间隙熄弧。管型避雷器技术也存在很多的缺点:此装置的的选用受安装地点的限制,其次还受线路最大、最小短路电流的制约,最大短路电流大于避雷器的断流上限时避雷器会爆炸;短路电流小于避雷器的断流下限时就不能熄弧,避雷器可能烧坏。另外管型避雷器多次动作后,管内径会逐渐增大,熄弧能力会下降甚致消失。 2.新型防雷技术的应用 间隙保护技术和管型避雷器技术都是靠间隙击穿接地放电降压来起到保护的作用,以上两种防雷技术往往会造成接地故障或相间短路故障,不能达到科学合理的保护作用。目前在电力系统中防雷保护仅将它们用于输电线路防雷,同时为了尽量减少线路停电事故,与自动重合闸装置配合使用。更为科学合理的防雷措施是阀型避雷器技术,是目前电力高压防雷最为普遍的电气设备防雷技术。其原理是在过电压下自动开闸泄流降压,恢复运行电压时闭闸断流,这种保护作用是靠避雷器内电阻元件的限流限压作用实现的,过电压下电阻元件可将雷电流限制在5kA 内,残压限制在设备的雷电冲击绝缘水平以下;有些电阻元件在运行电压下仍有续流通过,长时间续流会使管型避雷器损坏,故一般需加串联间隙隔离运行电压,并靠间隙灭弧和切断续流。阀型避雷器突出优点是

电力系统接地分类详解及其特点

电力系统接地分类详解及其特点 在电力系统中,接地是用来保护人身及电力、电子设备安全的重要措施。通常我们将接地分为工作接地、系统接地、防雷接地、保护接地,用他们来保护不同的对象,这几种接地形式从目的上来说是没有什么区别的,均是通过接地接地导体将过电压产生的过电流通过接地装置导入大地,从而实现保护的目的。现代工厂在接地上都要求形成一张严密的网,而所有的被保护对象都挂在这个安全的接地网上,但不同的接地都需要从接地装置处的等电位点连接。 对于防雷接地,主要是通过将雷电产生的雷击电流通过接地网这一有效途径引入大地,从而对建筑物起到保护作用。一般有两种避雷方式供选择,其一是避雷针接地,其二是采用法拉第笼方式接地。它们是两种不同的防雷模式,它们在防雷原理上有显著的区别。避雷针的原理是空中拦截闪电、使雷电通过自身放电,从而保护建筑物免受雷击,避雷针的保护范围是从地面算起的以避雷针高度为滚球半径的弧线下的面积,对于法拉第笼,它认为避雷针的范围很小,而且在避雷针保护的空间内仍有电磁感应作用,而且避雷针附近是强的电磁感应区,有很大的电位梯度,在它周围有陡的跨步电压存在,在这一范围内的人们有生命危险,鉴于种种观点,现在的防雷接地系统中法拉第笼占有重要地位。实验证明,一个封闭的金属壳体是全屏蔽的,在雷电流通过时,是沿着壳体的外表面流入大地,而在壳体的内部没有感应电动势及磁通,即雷电流没有对内部的设备产生干扰效应。而法拉第笼下部的环状接地环、等电位均压网也避免了人在此等电位环境中被雷击的危险。 采用保护接地是当前低压电力网中的一种行之有效的安全保护措施。通常有两种做法,即接地保护和接零保护。将设备和用电装置的中性点、外壳或支架与接地装置用导体作良好的电气连接是电气工作的一个重点,也就是我们通常说的接地。将电气设备和用电装置的金属外壳与系统零线相接叫做接零。由于电力系统中采用保护接地,是我们对用电设备、金属结构及电子等设备采取的接地保护措施,这样就可以避免电器设备漏电、线路破损或绝缘老化漏电等漏电事故造成的伤害。通过接地导体将可能产生的线路漏电、设备漏电及电磁感应、静电感应等产生的过电压通过接地回路导入大地,而避免设备等的损坏及保证人生的安全。有了接地保护,可以将漏电电流迅速导入地下,而实现此目的就是要求所有的用电设备、钢结构及电子、仪表设备都要与接地网可靠连接,简单而言,在电力系统中,接地和接零的目的,一是为了电气设备的正常工作,例如工作性接地;二是为了人身和设备安全,如保护性接地和接零。虽然就接地的性质来说,还有重复接地,防雷接地和静电屏蔽接地等,但其作用都不外是上述两种。而针对不同的供电系统,这些接地也有不同的选择。两种不同的保护方式使用的客观环境又不同,如果选择不当,不仅会影响对设备及人身的保护性能,还会影响电网的供电可靠性。对于不同供电方式所要求的接地系统也有区别,采取的保护措施也不同。 保护接地中的接零保护与接地保护有几个方面的不同。一是保护原理不同。接地保护的基本原理是限制漏电设备对地的泄露电流,使其不超过某一安全范围,一旦超过某一整定值保护器就能自动切断电源;接零保护的原理是借助接零线路,使设备在绝缘损坏后碰壳形成单相金属性短路时,利用短路电流促使线路上的保护装置迅速动作。二是

最新整理电力系统高压电力装置的防雷技术.docx

最新整理电力系统高压电力装置的防雷技术 1. 原始的高压防雷技术 电力装置在其发展使用初期大都是通过裸导线架空线路输电,架空导线一般在离地面6~18m的空间,通过雷电入侵波产生的雷电过电压使线路或设备绝缘击穿而损坏。当时人们通过在线路或设备上人为地制造绝缘薄弱点即间隙装置,间隙的击穿电压比线路或设备的雷电冲击绝缘水平低,在正常运行电压下间隙处于隔离绝缘状态,当雷电发生时强大的过电压使间隙击穿,从而产生接地保护,起到保护线路或设备绝缘的作用。 1.1 间隙保护技术:间隙保护就是线路大体的两极角形棒组成,一极固定在绝缘件上连接带电导线,而另一极接地,间隙击穿后电弧在角形棒间上升拉长,当电弧电流变小时可以自行熄弧,间隙保护技术的缺点是当电弧电流大到几十安以上时就没法自行熄弧,雷电过电压时,单相、两相或三相间隙都可能击穿接地,造成接地故障、两相或三相间短路故障,以致线路电源断路器保护动作分闸。 1.2 管型避雷器技术:管型避雷器技术是利用一种具有喷气熄弧功能的间隙装置,此装置有内外两个间隙,外间隙类似保护间隙,两极均固定在绝缘件上,内间隙置于避雷器管内,当雷电过电压内外间隙击穿时,雷电流和工频短路电流经管内壁接地,管壁物质受热气化,有较大压力气体经内间隙喷出管外,强制间隙熄弧。管型避雷器技术也存在很多的缺点:此装置的的选用受安装地点的限制,其次还受线路最大、最小短路电流的制约,最大短路电流大于避雷器的断流上限时避雷器会爆炸;短路电流小于避雷器的断流下限时就不能熄弧,避雷器可能烧坏。另外管型避雷器多次动作后,管内径会逐渐增大,熄弧能力会下降甚致消失。

2. 新型防雷技术的应用 间隙保护技术和管型避雷器技术都是靠间隙击穿接地放电降压来起到保护的作用,以上两种防雷技术往往会造成接地故障或相间短路故障,不能达到科学合理的保护作用。目前在电力系统中防雷保护仅将它们用于输电线路防雷,同时为了尽量减少线路停电事故,与自动重合闸装置配合使用。更为科学合理的防雷措施是阀型避雷器技术,是目前电力高压防雷最为普遍的电气设备防雷技术。其原理是在过电压下自动开闸泄流降压,恢复运行电压时闭闸断流,这种保护作用是靠避雷器内电阻元件的限流限压作用实现的,过电压下电阻元件可将雷电流限制在5kA内,残压限制在设备的雷电冲击绝缘水平以下;有些电阻元件在运行电压下仍有续流通过,长时间续流会使管型避雷器损坏,故一般需加串联间隙隔离运行电压,并靠间隙灭弧和切断续流。阀型避雷器突出优点是避雷器的电阻元件可避免电力系统直接接地或相间短路故障,其保护作用不会影响电力系统的正常安全运行。 2.1 碳化硅避雷器技术:碳化硅避雷器结构为将间隙和若干片SiC阀片压紧密封在避雷器瓷套内,保护作用是利用SiC阀片的非线性特性,在过电压下电阻变得很小,可大量泄放雷电流限制残压,而在雷电压过去后电阻自动增大,限制续流在几十安内,使间隙能灭弧和断流。碳化硅避雷器技术是现行防雷技术中主要的防雷电器。 2.2 氧化锌避雷器:氧化锌避雷器简称MOA, 与传统的碳化硅避雷器相比,MOA具有保护特性好,通流能力大,耐污能力强,结构简单,可靠性高等特点,能对输变电设备提供最佳保护。 碳化硅避雷器技术在防雷性能上有其突出的优点被电力系统高压设备广泛采用,但也存在着一定的缺点:一是只有雷电最大幅值限压保护功能,而无雷电陡波保护功能,防雷保护功能不完全;二是没有连续雷电冲击保护能力;三是动

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