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雷擊對變電所電子設備的危害及其防護

作者:朱維國  
評論: 更新日期:2011年05月16日


  
  4.2.3所用電系統(tǒng)
  
  電子設備雷害事故大多與電源相關。一方面是防護力度不夠,另一方面說明從所用電入侵的雷電波能量足夠大,經(jīng)幾級高壓泄放仍具有強大的破壞力。
  
  根據(jù)國標(GB50057-94)《建筑物防雷設計規(guī)范》規(guī)定,對微電子設備的供配電系統(tǒng)應采取三級過電壓保護。三級分別為所用變低壓出口,所用電配電柜各分路出口,各設備UPS電源出口。
  
  低壓配電系統(tǒng)避雷器一般以MOV(金屬氧化物可變電阻)為主。MOV失效率較高,雖說經(jīng)改進后的MOV通流容量越做越大,且有一些產(chǎn)品采用熔斷器和溫度斷開裝置予以保護,但仍有損壞,有必要采取三級冗余以增強可靠性。
  
  4.3第三級防護區(qū)包括變電所主控室、遠動通信機房及全部電子設備。其主要任務是多重屏蔽、電源過壓嵌位、信號限幅濾波、地電位均壓、浮點電位牽制。
  
  4.3.1多重屏蔽
  
  微電子設備工作電壓低擊穿功率小,靠單一屏蔽難以達到預期效果,必須采取多重屏蔽。利用建筑物鋼筋網(wǎng)組成的法拉第籠,以及設備屏柜金屬外殼、裝置金屬外殼等逐級屏蔽。
  
  早期的變電所建筑留下了許多防雷的先天不足,新建的變電所必須按國標(GB50057-94)《建筑物防雷設計規(guī)范》及郵電部(YD2011-93)《微波站防雷與接地設計規(guī)范》、電力部(DL548-94)《電力系統(tǒng)通信站防雷運行管理規(guī)程》等要求利用建筑物女兒墻、天面防雷網(wǎng)及結構鋼筋、基礎鋼筋焊接成一體的網(wǎng),以及設備特殊要求的金屬幕墻組成第一級屏蔽。
  
  設備屏柜、裝置本體訂貨時必須注明電磁兼容防護等級,使用環(huán)境。
  
  4.3.2地電位均壓
  
  筆者贊同室內(nèi)采用聯(lián)合地網(wǎng),設環(huán)形地母線、接地匯集線。地母線與地網(wǎng)采用多條引下線對稱引下連接。對于數(shù)字地、模擬地等功能地與保護地確實需要分開的,可采用地極防雷器連接。
  
  對于電子設備之間電的聯(lián)系跨度較大的部分,跨越幾個防護區(qū)的部分,常因地電位不均衡造成工作出錯或損害。國家電力調(diào)度通信中心曾發(fā)文制定反措[5],在變電所主控室電纜層敷設不小于100mm2的銅地網(wǎng)延伸至220kV耦合電容結合濾波器處連接。這一措施實施以來效果令人滿意。不僅僅是高頻保護,目前就地布置的電子設備與分控室或主控室之間的通信如果采用電的聯(lián)系,同樣會遭遇此問題?,F(xiàn)場可以根據(jù)具體情況采取地電位均衡措施。
  
  4.3.3浮點電位牽制
  
  建筑物內(nèi)金屬門窗、玻璃幕墻、吊頂龍骨、燈具等均可能隨雷電二次效應危害電子設備,應予就近多點接地以防不測。
  
  變電所二次回路直流蓄電池長期為浮點運行。為防雷害,應采用直流避雷器和在絕緣監(jiān)察裝置內(nèi)加裝氣體放電管。
  
  五、結束語

  
  雷擊對變電所電子設備的危害主要表現(xiàn)在感應過電壓,侵入波過電壓、地電位反擊,雷電二次效應等。
  
  對變電所電子設備的防雷應分區(qū)分級防護,引雷、分流、散流、屏蔽、均壓、隔離、限幅、嵌位、濾波相結合,充分利用當代先進技術,根據(jù)電子設備工作特點選用低壓避雷器,如高頻避雷器、數(shù)據(jù)避雷器、放電管、硅瞬變二極管、瞬態(tài)過電壓保護器、組合式避雷器等,等將雷害事故和干擾減少到最低程度?!?br />   
  參考文獻
  
 ?。薄⒀|華.《導體消雷器》.能源部武漢高壓研究所電力技術開發(fā)公司.1992.9
  
 ?。?、武漢水院.何平、文習山等.《關于架空線路感應過電壓的計算問題》.高電壓技術.1999.2
  
 ?。?、上海交大.馮雷、周佩白.《高層建筑遭受雷擊時感應電場的計算》.高電壓技術.2001.1
  
 ?。?、《建筑防雷設計規(guī)范》.(GBJ57-83).
  
 ?。?、調(diào)調(diào)(1998)112號《關于印發(fā)繼電保護高頻通道工作改進措施的通知》.(

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