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雷电高电压的抑制措施
Time:2017-09-26分享:
  闪电电涌有可能通过金属线引导到其他地方和室内造成破坏的雷害现象。因为是间接的方式,所以也叫间接感应雷电,目前绝大多数的雷电入侵属于这一种,按《建筑物防雷规范GB20057-2010》的规定,凡是有用电设备的建筑物都要考虑防高电压引入的措施。

    高电压引入的高电压源有三种:其一是直击雷直接击中金属导线,让高压雷电以波的形式沿着导线两边传播而引入室内;第二种是来自感应雷的高电压脉冲,即由于雷云对大地放电或雷云之间迅速放电形成的静电感应和电磁感应.它们在各种电线中感生几千伏到几十千伏的高电位,以波的形式沿着导线传播而引入室内的;第三种是由于直击雷在房子或房子附近入地,因其通过地网入地时,在地网上会发生数十千伏至数百千伏的高电位.这种高电位通过电力系统的零线、保安接地线和通信系统的地线,也是以波的形式传人室内,并沿着导线传播到远处,殃及更大的范围。
   
    由于高压雷电脉冲是雷害中年损害设备最多的,所以对高压雷电引人的设备必须予以足够重视,在工程上往往要根据设备的重要性和其对高电压的耐受能力采用一级或多级设防。其中第一级设防,往往是把高电压雷电脉冲的幅值降低,其办法有下列三种。

1. 输电网金具接地法
    如果电源输入是明线输入,应把入室前三根电杆的线码铁脚用金属线引下接地,以便降低闪击电压。并且进房屋前最后一根电杆的零线(或接地系统的地线)重复接地,接地电限不应大于10欧姆(见图1)。并在相线与地之间留有2 mm的空气间隙,把从相线引来的过电压降下来,可能的悄况下,进户线应尽量采用有金属屏蔽层的电缆直接埋地或穿金属管进线。在雷电高发区,房尾前为开阔地,或房子内有精密电子设备和电子计算机的情况更应该是这样.并且埋地的电缆其绝对长度不应小于15m。并要求从架空线转电缆的进线端,和电缆入屋的输出端,都接避雷器。避雷器的接地端、电缆的金属屏蔽层、钢管都必须接到防雷电感应的接地装置上。按供电部门要求.供电零线进人钢筋水泥大楼后,仍必须与从大楼、梁、柱内引出的一条主钢筋作电气连接,无钢筋连接的建筑物应做接地极,把零线重复接地。



1 接零系统在架空线路上零线重复接地做法
    当雷电波到达电缆首端(输人端)时,避雷器被击穿,电缆外皮导体与电缆芯接通。一部分雷电流经电缆首端接地电阻入地;另一部分雷电流流经电缆芯。由于雷电流高频谐波相当丰富.产生集肤效应,流经电缆芯的电流被排挤到外皮导体去。同时,流经外皮导体的电流在芯中产生感生反电势.使流经电缆芯的雷电流就被抑制到很小。

2. 相线与地线间并联电容器法
    架空电线引入的地方装设保护电容器对感应雷有良好的保护效果,但对直击雷则无能为力,原因是直击雷能量太大.电容器承受不了。装设保护电容器能对感应雷高电压引入起到良好保护作用的原因是;
    当天空出现雷云的时候,地面即感应出与它相反的电荷.显然架空电线上也感应到与地面大致密度相同的电荷.设其电量为Q。当闪击使雷云与大地之间的电荷迅速中和而使雷云与大地之间的电场消除,由于架空线与大地之间有较大的电阻而不能及时使它上面的电荷消除,这就使架空线与大地之间形成感应高电压,  如果在架空线引入房尾端与大地之间接入一个电容器,即使只有很小.也可以使架空线路的引入高电压降低到原来的几十分之一。  如果接人电容的容量再大些,感应电压将可以降到更低。
    在架空电线装电容器防止感应雷的优点是时间响应为零,因为电容的瞬变电流是超前于电压的;其次是使雷电压波形变钝.钝波形比尖波形危害要小.并联电容器对直击雷无能为力,但将电容器与保护间隙合并使用会得到更好的效果。因为放电间隙电流通流容量很大,从几千安到几十千安。但它有时间滞后,它们并联使用互补其短.对防止高电压引人能起到很好的作用。架空电线引入和电缆输入、输出端接口也可以用氧化锌避雷器来防止高电压引入。它的时间响应小于50ns。当采用电容器与其他器件并联避雷时,电容器的耐受电压应高于所并联器件的残压。

3.变压器隔离法
    在电源线和信号传输线上装变压器可以对雷电高电压引入起很有效的限制作用.当强大的雷电波输入变压器时,由于雷电波电压比变压器正常的电压高很多倍,使得激励的磁感应强度远远大于铁芯允许通过的最大磁感应强度,因而变压器铁芯饱和,变压器的磁-电变换暂时失效,雷电高电压不能传输到变压器的副边.从而保护了用电设备。所以,凡是装了变压器的电子仪器比未装变压器的电子器被雷击损坏的概率小得多。

    了解雷电入侵的基本情况,以及如何在防雷施工中采用正确的方案避免雷电浪涌对设备的损害,是防雷装置检测的基本功,不光是只懂如何运用检测设备、知道检测哪里,多少为合格的问题,而是要能够发现问题,提出防雷整改方案,帮助用户解决问题。

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