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常見的防雷設(shè)備結(jié)構(gòu)和選用
來源：深圳國安時(shí)代防雷科技有限公司
常見的防雷設(shè)備結(jié)構(gòu)和選用
2.1防雷設(shè)備的類型
2-1 防雷工作包括哪些內(nèi)容?
防雷工作包括電氣設(shè)備的防雷和建(構(gòu)) 筑物的防需兩大內(nèi)容。電氣設(shè)備的防雷主要包括發(fā)電廠、變配電所和架空電力線路的防雷;后者則分工業(yè)和民用兩大類，它們按危險(xiǎn)程安和設(shè)施的重要性又可分別分成三種類型或兩種類型。
2-2 常用的防雷設(shè)備有哪些?
避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶及避雷器都是經(jīng)常采用的防雷設(shè)備。一套完整的防雷設(shè)備裝置包括接閃器、引下線和接地裝置。上述針、線、網(wǎng)、帶實(shí)際上都只是接閃器。避雷針主要用來保護(hù)露天變配電設(shè)備及保護(hù)建(構(gòu))筑物;避雷線主要用來保護(hù)輸電線路;避霄網(wǎng)和避雷帶主要是用來保護(hù)建(構(gòu))筑物;避雷器則主要用來保護(hù)電力設(shè)備，它屬一種的防雷設(shè)備。除避雷器外，它們都是利用其高出被保護(hù)物的突出地位，把雷電引向自身，然后通過引下線和接地裝置把雷電流泄入大地，使被保護(hù)物免受雷擊。
2-3避雷針的作用是什么?
利用放電原理，避免設(shè)備處所遭受直接雷擊。同時(shí)變壓器、其他電氣設(shè)備或建筑物均在其保護(hù)范圍內(nèi)，以防止遭到直擊雷的破壞。
2-4避雷針如何防雷?
雷云先導(dǎo)接近地面時(shí)，雷電放電朝地面電場強(qiáng)度大的方向發(fā)展，進(jìn)雷針具有引雷作用，對它周圍物體起定的保護(hù)作用。
2-5 避雷線主要用于保護(hù)什么?
線路上的避雷線也稱架空地線。它主要是為了在線路(靠近變電所區(qū)段)可能受到直接雷危害時(shí)，可以限制沿線路侵人變電所的
雷電沖擊波幅值及陡度。
2-6 避雷網(wǎng)和避雷帶的使用對象是什么?
避雷帶是指沿建筑物屋頂四周易受雷擊部位明設(shè)的作為防雷保護(hù)用的金屬帶作為接閃器，沿外墻作引下線和接地網(wǎng)相連的裝置稱為避雷帶，多用在民用建筑特別是山區(qū)。由于雷擊選擇性較強(qiáng)(可能從側(cè)面橫向發(fā)展對建筑物放電)，故使用避雷帶(網(wǎng))的保護(hù)性能比避雷針的要好。
避雷網(wǎng)分為明裝避雷網(wǎng)和籠式避雷網(wǎng)兩大類。沿建筑物屋頂上部明裝金屬網(wǎng)格作為接閃器，沿外墻安裝引下線接到接地裝置上，稱為明裝避雷網(wǎng)。一般建筑物中常采用這種方法。而把整個(gè)建筑物中的鋼筋結(jié)構(gòu)連成一體，構(gòu)成一個(gè)大型金屬網(wǎng)籠，稱為籠式避雷網(wǎng)?；\式避雷網(wǎng)又分為全部明裝避雷網(wǎng)、全部暗裝避雷網(wǎng)和部分明裝部分暗裝避雷網(wǎng)等幾種。如高層建筑中都有現(xiàn)澆的大模板和預(yù)制裝配式壁板，結(jié)構(gòu)中鋼筋較多，把它們從上到下與室內(nèi)的上下水管、熱力管網(wǎng)、煤氣管道、電氣管道、電氣設(shè)備及變壓器中性點(diǎn)均連接起來，形成一個(gè)等電位的整體，叫做籠式安裝避雷網(wǎng)。
2-7 電力設(shè)備主要由什么保護(hù)?
避雷器可進(jìn)步防 止沿線侵人變電所(或 變壓器)的雷電沖擊波對電氣設(shè)備的破壞，把侵人的雷電波(或感應(yīng)雷雷電波)限制在避雷器殘壓值范圖內(nèi)，從而使變壓器及其他電氣設(shè)備免受過電壓的危害。 2-36 電涌保護(hù)器有哪些主要技術(shù)指標(biāo)?
(1)保護(hù)模式
用于描述配電線路中SPD保護(hù)功能的配置情況。
在交流配電系統(tǒng)中分為相線與相線 (L-L)、相線與地線(LPE)、相線與中性線(L-N)、 中性線與地線(N-PE) 4種保護(hù)模式。
在直流配電系統(tǒng)中分為正極與負(fù)極(V+-V_)、 正極與地線(V--PE)、負(fù)極與地線(V_-PE) 三種保護(hù)模式。
注意:限壓型SPD和組合型SPD可用于任一保護(hù)模式;電壓開關(guān)型SPD因存在尚待進(jìn)一步研究的續(xù)流遮斷能力及其試驗(yàn)方法問題，不宜在除N-PE外的其他保護(hù)模式中推廣使用。
(2)標(biāo)稱電壓UN 與被保護(hù)系統(tǒng)的額定電壓相符，它標(biāo)出交流電壓的有效值。
(3)額定電壓Uc(大持續(xù)工作電壓)能*地加在電涌保護(hù)器的端而不引起電涌保護(hù)器特性變化和激活變化元件的大電壓有效值。在220/380V的三相系統(tǒng)中使用的電涌保護(hù)器，Uc的選擇應(yīng)按《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50057- 94 (2000 年版)6.4.5條進(jìn)行。
?、賂T系統(tǒng)中，SPD安裝在剩余電流保護(hù)器負(fù)荷側(cè)，其Uc不應(yīng)小于1.55Uo(Uo為相線對中性線的標(biāo)稱電壓，在220/380V三相系統(tǒng)中，Uo= 220V)。
②TN系統(tǒng)中，SPD的Uo不應(yīng)小于1.15Uo。
③TT系統(tǒng)中，SPD安裝在剩余電流保護(hù)器電源側(cè)，Uc不應(yīng)小于1.15Uo。
?、躎T系統(tǒng)中，SPD安裝在剩余電流保護(hù)器負(fù)荷側(cè)，其Uo不應(yīng)小于1. 15U(U為線間電壓)。
(4)沖擊通流容量Iim
電涌保護(hù)器不發(fā)生實(shí)質(zhì)性破壞，而能通過在規(guī)定次數(shù)、規(guī)定波形情況下的大限度的電流峰值。
(5)響應(yīng)時(shí)間tA
主要反映在電涌保護(hù)器里的保護(hù)元件的動作靈敏度。
(6)大持續(xù)工作電壓Uc
大持續(xù)工作電壓Uc是SPD一個(gè)正要參數(shù)，它是可持續(xù)施加在SPD上且不損壞SPD的大交法均方根值電壓或直流電壓，它應(yīng)大于電氣裝置內(nèi)可能出現(xiàn)的工頻持或暫時(shí)過電壓，以免SPD不必要地被這種工頻過電壓擊穿損壞而形成對地短路故障。
SPD從工作原理考慮是不分交流和直流的，只要大持續(xù)工作電壓Uc不超過SPD的參數(shù)就可以采用。
(7)標(biāo)稱放電電流In
流過SPD的、具有8/20μs電流波的峰值電流。用于對SPD做II級分類試驗(yàn)，也用于對SPD做I級和II級分類試驗(yàn)的預(yù)備處理。
(8)大放電流(沖擊通流容量)Imax
能夠流過SPD的、具有8/20μs波形的大放電電流峰值。它用于II級分類試驗(yàn)。
(9) 殘壓
當(dāng)放電電流通過時(shí)，SPD端子間的電壓峰值。
(10)電壓保護(hù)水平Up
SPD的作用是將雷電流泄放入大地，并將雷電沖擊電壓幅值降低到所要求的水平，這一電壓水平被稱作SPD的電壓保護(hù)水平Up。
電壓保護(hù)水平Up是表征SPD對電涌抑制能力的一個(gè)參數(shù)，是表征SPD限制其兩端電壓的特性參數(shù)，由生產(chǎn)廠商從規(guī)定的優(yōu)選值系列中選取確定，般在 SPD的產(chǎn)品標(biāo)志中均有注明，單位是kV,通?？衫斫鉃樵揝PD對于被保護(hù)設(shè)備所能提供的保護(hù)能力。該電壓值大于沖擊電壓限制的實(shí)測值。
Up由生產(chǎn)廠商確定，它表示該SPD對于被保護(hù)設(shè)備所能提供的保護(hù)能力。
SPD的電壓保護(hù)水平Up應(yīng)與被保護(hù)設(shè)備的耐沖擊過電壓額定值(Uw)相匹配，即被保護(hù)設(shè)備的Uw應(yīng)等于或大于SPD的電壓保護(hù)水平Up，并考慮連接線壓降的一個(gè)裕量。
GB50057--946.4.4條規(guī)定:“在建筑物進(jìn)線處和其他防雷區(qū)界面處大電涌電壓，即電涌保護(hù)器的大箝壓加上其兩端引線的感應(yīng)電壓應(yīng)與所屬系統(tǒng)的基本絕緣水平和設(shè)備允許的大電涌電壓協(xié)調(diào)一致。”
為使大電涌電壓足夠低，其兩端的引線應(yīng)做到短。
GB 16895. 22一2004 ( IEC 603435-53: 2001 Al: 2002 之5
IEC標(biāo)準(zhǔn)對各級電氣設(shè)備額定耐沖擊過電壓值如表2-7所示。
表2-7 各級電氣設(shè)備額定耐沖擊過電壓值
電氣裝置的標(biāo)稱電壓/V 電氣設(shè)備應(yīng)具有的耐沖擊過電壓值/kV
三相系統(tǒng) 單相系統(tǒng) 進(jìn)線處設(shè)備 配電回路 用電設(shè)備 特殊保護(hù)設(shè)備
120~ 240 4 2.5 1.5 0.8
230/400 6 4 2.5 1.5
400/690 8 6 4 1.5
1000 由設(shè)計(jì)定
建筑物的低壓配電回路應(yīng)選用Up不大于4kV的SPD，服務(wù)器、計(jì)算機(jī)、程控交換機(jī)等屬于特殊需要保護(hù)的設(shè)備，其耐沖擊電壓額定值為1. 5kV,因此選用Up值不大于1.2kV的SPD。
需要注意的是:這里所講的Up，應(yīng)是在標(biāo)稱放電電流In條件下的參數(shù)值。
(11) 限制電壓 在電涌保護(hù)器的線路側(cè)某一端子與地電極間施加規(guī)定波形及幅值的沖擊波時(shí)，呈現(xiàn)在設(shè)備側(cè)線路端子與地電極間的電壓峰值。
由于每個(gè)試品接受沖擊時(shí)送樣試品不可能做到一致性，因此會產(chǎn)生各個(gè)試品的殘壓不一致，應(yīng)取大殘壓為限制電壓。
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