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建筑物电源线路雷电波侵入防护

  
评论: 更新日期:2012年07月14日

  架空线路(无屏蔽)雷电感应过电压幅值,可用下列公式表示:
  Ug=25
  式中:Ug为感应过电压幅值;
  I为雷电流幅值;
  hd为导线距地高度;
  S为雷击点与导线垂直距离。
  根据南非邮电部C·F博伊斯《电信系统的保护》论文资料可知,即使雷云没有放电,仅在雷云起电和移动过程中,也能在绝缘良好的短电话线路上产生10~20kV的感应过电压。产生相距大约为25~3000m的对地雷击,一般将在架空电话线路中感应出高于1000V的过电压,这必将产生相当大的危害;
  (2)地下电缆的雷电感应过电压
  除了直接向电缆流入雷电流以外;由于云间放电,通过电磁感应,也能在电缆上诱发感应电压和电流。如果放电通道与电缆线路相平行,由于电磁感应,将使电缆的导体产生一定的纵向电动势,并随之流过一定的电流。实际上电缆上的过电压冲击,绝大多数是感应产生的。但因其能量一般较小、电压低、电流弱,通常很少对电缆本身造成危害,只能对电缆相连接端机或增音机构成危害。
  地下电缆的雷电感应过电压与雷击点入地雷电流幅值、雷击土壤电阻率,电缆与雷击点的距离、电缆掩埋深度、电缆屏蔽及其接地状况等因素有关。感应过电压分为静电感应和电磁感应两部分,对于输电线路来讲,其过电压以静电感应为主。国内外实验表明,若有5kA雷电流流入接地网,在其附近5~10m远的无屏蔽电缆上将感应5~7.5kV的过电压。但电缆有金属护套,并且两端做良好接地,则感应过电压幅值将在250~750V之间。
  2雷电波侵入防护
  2.1电源线路进线方式
  电源线路进入建筑物通常有两种方式:架空线路或埋地引入。为了防止或减少雷电波的侵入,室外电源线路宜全线埋地敷设或距建筑物15m处采用铠装电缆段或无铠装电缆穿钢管埋地引入,进入建筑物内总配电箱或电源配电柜,然后分线进入用户。
  2.2电源线路的接地与等电位连接
  电源供电系统通常采用TN-C-S系统,在电源进线点进行总等电位联结(MEB)。另外,电缆外导体对内导体有静电屏蔽作用,电缆的外导体同内导体形成电容很容易将芯线上高频性质的感应电荷泄放入地,可一定程度限制较低的感应雷电波侵入。这就要求将电缆金属外皮、钢管等在进出建筑物处同电气设备的接地极相连。这种方式将极大减少高电位引入的威胁。在电缆进用出户处将电缆外皮及保护钢管与电气设备接地极连接,在转换处应装设低压配电线路适用的避雷器,另要将避雷器、电缆金属外皮、绝缘子铁脚、金具连在一起接地。
  建筑物防直击雷接地极同电气接地极共同泄放直击雷电流时,会出现接地极上雷电流经电阻耦合的高电位引入情况,这就需要在线路进户处必须装设一组避雷器,将高电位钳制在安全值。对保护耐压较低的家电产品而言,有必要在分配电箱处加装避雷器作为二级防护,以便逐级泄放雷电能量,逐步降低所钳制的雷电压值。对于信息系统重要性,有必要采取电源三级防雷。
  3结论
  在雷雨季节,城市或农村低压供电线路是产生雷击事故最多的,也是防雷最薄弱的环节,最被人们所忽略的角落,因此要求住户加装防雷保护器是非常必要的。

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