6雷电过电压和保护装置
6.1 雷电过电压
6.1.1 雷电参数L 雷电流幅值概率曲线见图6.1.1。雷电流幅值超过I的概率也可按式(6.1.1)求得
(6.1.1)
式中:P──—雷电流幅值概率;
I──—雷电流幅值,kA。
图6.1.1 我国雷电流幅值概率曲线
注:陕南以外的两北地区、内蒙古自治区的部分地区等(这类地区的年平均雷暴日数一般在
20及以下)雷电流幅值较小,可由给定的概率按图查出雷电流幅值后减半。
2 平均年雷暴日数宜根据当地气象台多年资料获得或参照全国平均年雷暴日数分布图
(见附录G)确定。
3 在线路防雷设计中,雷电流波头长度一般取2.6s,波头形状取斜角形;在设计特
殊高塔时,可取半余弦波形,其最大陡度与平均陡度之比为/2。
4 地面落雷密度为每一雷电日每平方公里对地平均落雷次数,一般40雷电日地区为
0.07。线路受雷密度以线路受雷宽度为4倍避雷线或导线平均悬挂高度进行计算。
6.1.2线路雷电过电压
l 当雷击线路杆塔或避雷线时,可能造成绝缘子串、塔头空气间隙和避雷线与导线间
空气间隙闪络,形成对导线的反击产生过电压。设计时要求塔头空气间隙和档距中央空气间
隙的绝缘水平高于绝缘予串的绝缘水平。
绝缘子串上承受的雷电过电压与杆塔自身电感、接地电阻、避雷线分流系数以及雷电流
幅值有关,通常以耐雷水平(线路能承受该雷电流幅值而绝缘子串不致发生闪络)作为线路的耐雷指标。
2 雷直击(无避雷线线路)和绕击(有避雷线线路)导线将产生过电压。
线路绕击率是非常小的,它与避雷线对边导线的保护角,杆塔高度以及线路经过地区的
地形、地貌有关,可按式(6.1.2-1)、式(6.1.2-2)进行计算:
对平原线路
(6.1.2-1)
对山区线路
(6.1.2-2)
式中:Pa──—导线绕击率;
──—避雷线对边导线的保护角;
h──—杆塔高度,m。
线路绕击耐雷水平也是较低的,可按式(6.1.2-3)进行计算
(6.1.2-3)
式中:I2──—线路绕击的耐雷水平,kA:
U50%──—线路绝缘子串50%冲击放电电压,kV。
随着电压等级的增高,线路绕击的事故率增加,故电压等级的增高绕击事故率占总事故
率的比重增大。
6.1.3 发电厂雷电过电压
1 雷直接击在发电厂电气设备上产生直击雷过电压,由于过电压幅值很高,会造成设
备的损坏,应对直击雷采取防护措施。
当雷击发电厂避雷针、线或其他建、构筑物,将引起接地网冲击电位增高,会造成对电
气设备的反击,产生反击过电压。反击过电压的幅值取决于雷电流幅值、地网冲击电阻、引
流点位置和设备充电回路的时间常数。
2 雷击附近物体或地面,由于空间电磁场发生剧烈变化,在线路的导线上或其他金属
导体上产生感应过电压。一般感应过电压仅对35kV及以下线路和电气设备绝缘有危害。
当雷击点与导线的距离大于65m时,导线上感应过电压可按式(6.1.3-1)计算
(6.1.3-1)
式中:Ug──—感应过电压最大值,其值可达300~400kV;
I──—雷电流幅值,I≤100kA;
hd──—导线平均高度,m;
S──—雷击点与线路的距离,m。
雷击线路杆塔或附近的避雷针、避雷线上,在导线上产生的感应过电压可按式(6.1.3-2)
计算
Ug= hd
(6.1.3-2)
式中 ─—感应过电压系数,其值为雷电流陡度,通常=40~60。雷击塔顶时.I/2.6,
I为线路耐雷水平。
3 输电线路受到雷击,雷电波沿导线侵入到发电厂电气设备上,产生侵入雷电波过电
压。过电压幅值与发电厂进线保护段耐雷水平,雷击点距发电厂的距离,导线电晕衰减和发
电厂接线、运行方式有关。
6.2避雷针和避雷线
为防止直接雷击水力发电厂电气设备,宜采用避雷针和避雷线进行保护,其保护范围按
下列方法确定。
6.2.1 同一地平面单支避雷针保护范围应按下列方法确定,如图6.2.1所示。
图6.2.1 单支避雷针保护范围
在被保护物高度办。水平面上的保护半径应按式(6.2.1-1)、式(6.2.1-2)确定:
1 hx≥h/2时
(6.2.1-1)
式中:rx──—避雷针在圾水平面上的保护半径,m;
hx──—被保护物高度,m;
ha──—避雷针的有效高度,m;
p──—高度影响系数,h≤30m,p=l;30<h≤120m,p=5.5/;h> 120m,雒
p=0.5(以下各式中p值均同此)。
2 当hx<h/2时
rx=(1.5h-2hx)P (6.2.1-2)
6.2.2 不同地平面单支避雷针保护范围应按下列方法确定,如图6.2.2所示。
图6.2.2不同地面高程的单支避雷针保护范围
分别以不同地平面对应不同避雷针高,确定所在地面被保护物的保护半径。以地平面l
为基准,避雷针高为h1,按单支避雷针保护范围的方法确定保护hx1的保护半径rxl。以地平
面2为基准,避雷针高为h2,按单支避雷针保护范围的方法确定保护hx2的保护半径rx2。
6.2.3 缓坡度地面单支避雷针保护范围应按下列方法确定,如图6.2.3所示。
图6.2.3 缓坡度单支避雷针保护范围
1 避雷针上坡方向的保护范围,在避雷针h底部作一假想水平地面(图6.2.3中虚线),
按单支避雷针保护范围确定方法确定。
2 避雷针下坡方向的保护范围,可由避雷针顶点向缓坡地面作一垂直线hc,将向hc看作
等效避雷针的高度,再按单支避雷针保护范围确定方法确定。
6.2.4 两支等高避雷针保护范围应按下列方法确定,如图6.2.4-1所示。
图6.2.4-1 两支等高避雷针保护范围
1两针外侧的保护范围应按单支避雷针的计算方法确定。
2两针间保护范围上部边缘最低高度ho按式(6.2.4)计算
(6.2.4)
式中:ho──—两针间保护范围上部边缘最低点的高度,m;
D──—两避雷针间的距离,m。
两针间hx水平面上保护范围的一侧最小宽度bx按图6.2.4-2确定。
图6.2.4-2两支避雷针间保护范围最小宽度bx。
查得bx后,可按图6.2.4-1绘出两针间的保护范围。两针间距离与针高之比D/h不宜大于5。
6.2.5两支不等高避雷针保护范围应按下列方法确定,如图6.2.5所示。
L 两支不等高避雷针外侧的保护范围,应分别按单支避雷针的计算方法确定。
图6.2.5 两支不等高避雷针保护范围
2两针间的保护范围,应按单支避雷针的计算方法,先确定较高避雷针1的保护范围,
然后由较低避雷针2的顶点作水平线与避雷针1的保护范围相交于点3, 取点3为等效避
雷针的顶点,再按两支等高避雷针的计算方法确定避雷针2和3的保护范围。通过避雷针2、
3顶点及保护范围上部边缘最低点的圆弧,其弓高应按式(6.2.5)计算
(6.2.5)
式中:──—圆弧的弓高,m;
D′──—避雷针2和等效避雷针3间的距离,m。
6.2.6不同地平面两支避雷针保护范围应按下列方法确定,如图6.2.6所示。
图6.2.6不同地面高程的两避雷针保护范围
1 两针外侧保护范围,分别按单支避雷针保护范围确定方法确定。
2两针内侧保护范围,分别以不同地平面,按两支避雷针内侧保护范围的方法,确定
所在地平面内被保护物的保护范围。
若两地平面的被保护高程不一样(不在同一水平面上),两针间保护一侧最小宽度,分别按不同地平面确定不同的bxl、bx2,如图中实线。
若两地平面被保护高程一样,不论按哪一地平面确定,两针间保护一侧的最小宽度是一
样的。
6.2.7多支避雷针的保护范围应按下列方法确定,如图6.2.7所示。
图6.2.7四支等高避雷针1.2,3及4在hx水平面上的保护范围
l 将多支避雷针的多边形,划分成若干个三支避雷针的三角形,划分时必须是相邻近
的三支避雷针。
2 每三支避雷针,其相邻两支保护范围一侧最小宽度bx≥0时,则全部面积才能受到
保护。
3 多支避雷针的外侧保护范围,应分别按不等高(或等高)两针保护范围确定方法确定。
6.2.8在山地和陡坡地,应考虑地形、地质、气象及雷电活动的复杂性,对避雷针保护范围
的降低作用,避雷针的保护范围可按式(6.2.1-1)、式(6.2.1-2)的计算结果以及图6.2.4-2查得的bx皆乘以系数0.75。式(6.2.4)可改为。式(6.2.5)可改为 。
利用山势设立的远离被保护物的避雷针不得作为主要保护装置。
6.2.9单根避雷线的保护范围应按下列方法确定,如图6.2.9所示。
图6.2.9单根避雷线的保护范围
在hx水平面上避雷线每侧保护范围的宽度和端部的保护半径应按式(6.2.9-1)、式
(6.2.9-2)确定:
1 当时
rx=O.47(h-hx)p (6.2.9-1)
式中:,.rx──—每侧保护范围的宽度或端部的保护半径,m。
2 当时
rx=(h-1.53hx)p (6.2.9-2)
6.2.10两根平行等高避雷线的保护范围,应按下列方法确定,如图6.2.10所示。
1 两避雷线外侧的保护范围应按单根避雷线保护范围确定方法确定。
2 两避雷线间保护范围上部边缘最低高度ho按式(6.2.10-1)计算
(6.2.10-1)
式中:h0──—两避雷线间保护范围上边缘最低点的高度,m;
D──—两避雷线间的距离,m;
h──—避雷线的高度,m。
图6.2.10两根等高避雷线保护范围
3 两避雷线端部保护范围按下列方法确定:
1)分别按单根避雷线确定端部外侧保护范围。
2)两线间端部保护范围最小宽度应按式(6.2.10-2)计算
(6.2.10-2)
式中:bx──—两避雷线端部保护最小宽度,m;
ho──—两线间保护最低高度,m;
hx──—被保护物高度,m。
6.2.11两根平行不等高避雷线的保护范围确定方法与两支不等高避雷针保护范围的确定方
法相同。
6.2.12避雷针、避雷线联合保护范围应按下列方法确定,如图6.2.12所示。
图6.2.12避雷针、避雷线联合保护范围
1 避雷针的外侧保护范围应按单支避雷针的保护范围确定。
2 避雷线的外侧保护范围应按单根避雷线的保护范围确定。
3 避雷针、线间的保护范围,首先按单支避雷针(或单根避雷线)计算方法将不等高的
避雷针、线划为等高避雷针、线(如图6.2.5中的2、3点),然后将其视为等高的避雷线计算其保护范围。 针、线间保护最大距离D应按式(6.2.12-1)、式(6.2.12-2)计算
h1>h2{针高于线,且}
D=(hl+3h2-4hx)p (6.2.12-1)
式中:D──—针、线间保护最大距离,m;
h1──—避雷针高度,m;
h2──—避雷线高度,m;
hx──—被保护物高度,m。
2,h1<h2{针低于线,且}
D=(0.47h2+3.53hl-4hx)p (6.2.12-2)
6.3 避 雷 器
6.3.1 碳化硅阀式避雷器有普阀式(FS型和FZ型)和磁吹阀式(FCZ型和FCD型),这两种类
型的避雷器皆有放电间隙,只是间隙的灭弧方式不一样。普阀式是靠间隙自然灭弧,工频续
流小,一般在80A左右。磁吹阀式的间隙是采用磁场灭弧,工频续流较大,一般在450A左
右,弧压降较大,使用的阀片较少。磁吹阀式避雷器的保护性能优于普阀式避雷器。
阀式避雷器的灭弧电压不应低于避雷器所在点的暂时工频过电压值o在一般情况下宜按下列要求确定。
l 中性点直接接地的系统中,不应低于系统最高运行线电压的80%。
2 中性点非直接接地的系统中,3~10kV系统不应低于系统最高运行线电压的110%,
35~66kV系统不应低于系统最高运行线电压的100%。
3~10kV配电系统宜采用FS系列普阀避雷器,发电厂采用FZ系列(3~220kV)普阀避
雷器和FCZ系列(1lO~330kV)磁吹避雷器,旋转电机采用FCD系列磁吹避雷器。
6.3.2 金属氧化物避雷器(简称MOA)--般是无间隙避雷器,它没有灭弧和工频续流的问题。
金属氧化物电阻片具有优异的非线性伏安特性,不需串联间隙,电阻片单位体积吸收能量大,
还可以并联使用,使能量吸收能力成倍提高。
由于MOA没有串联间隙,电阻片不仅要承受雷电过电压和操作过电压,还要耐受正常
的持续相电压和暂时过电压,因而存在老化、寿命和热稳定问题。
MOA的持续运行电压不应低于系统最高工作电压。避雷器的额定电压一般不宜低于避
雷器安装点的暂时过电压幅值。如选用电压较低时,应校核避雷器的耐受伏秒特性,应能承
受可能出现的各种过电压幅值和持续时间。
6.3.3无间隙MOA额定电压和持续运行电压按下列方法选择。
1 避雷器额定电压(Ur)可按式(6.3.3)选择
Ur≥kUT (6.3.3)
式中:k──—切除短路故障时间系数,lOs以内切除故障k=l.O, 2h以内切除故障k=1.3;
UT──—暂时过电压,kV。
在选择避雷器额定电压时,仅考虑单相接地、甩负荷和长线电容效应引起的暂时过电压,
可按表6.3.3选取。
表6.3.3 暂时过电压值
接地方式
|
非直接接地
(包括电阻接地谐振接地) |
直接接地
| |||
系统标称电压 |
|
|
|
330~500 | |
(kV) |
3~10
|
35~66
|
110~220
|
母线 |
线路 |
暂时过电压UT (kV) |
1.1Um
|
Um
|
保护发电机的避雷器额定电压按1.25倍发电机额定电压选择。
2 避雷器最大持续运行电压(UC)的选择。避雷器的UC应与Ur近似成正比选用,一般情况下Uc(0.76~0.8)Ur,不得低于以下规定值:
直接接地u≥Um/
非直接接地
10s内切除故障
u≥Um/
2h内切除故障
UC≥Um (35~66kV)
UC≥1.1Um (3~10kV)
保护发电机避雷器持续运行电压不得小于0.95~1.0倍发电机额定电压值。
6.3.4发电厂的避雷器应装设简单可靠的多次动作记录器,记录器本身在冲击电流作用下残
压较低或无残压,动作记录器的数字应便于运行人员巡视和记录。
7架空线路段的雷电过电压保护
7.1一般过电压保护
7.1.1对35kV及以上电压等级高压变压器至高压配电装置的架空线路段应全线架设避雷
线。为减少线路段的绕击率,杆塔上避雷线对边导线的保护角35~66kV不宜大于30°,
110~220kV不宜大于20°,330~500kV不宜大于15°。
架设双避雷线的线路段,两根避雷线间的距离不宜超过导线与避雷线间垂直距离的5
倍。
7.1.2为减少架空线路段雷击塔顶的反击概率,每基杆塔不连避雷线的工频接地电阻,在雷
季干燥时,不宜超过表7.1.2中所列数值。
表7.1.2 线路段杆塔的工频接地电阻
土壤电阻率 (.m) |
100及以下 |
100以上 至500 |
500以上 至1000 |
1000以上 至2000 |
2000以上 |
接地电阻 () |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
由于土壤电阻率较高,接地布置范围受到限制,难以达到表中电阻值时,可采用多根放
射形接地体,或将相邻杆塔接地装置相连,也可以与发电厂接地网相连。
7.1.3在一般土壤电阻率地区,架空线路段耐雷水平不宜低于表7.1.3中所列数值。
表7.1.3 架空线路段耐雷水平
系统标称电 压 (kV) |
35
|
66
|
110
|
220
|
330
|
500
|
耐雷水平
(kA) |
30
|
60
|
75
|
120
|
140
|
160
|
雷击杆塔耐雷水平的计算,可参考附录B。
7.1.4为防止雷击架空线路段避雷线档距中央反击导线,15℃无风时,档距中央导线与避雷
线间的距离不应小于式(7.1.4)要求
(7.1.4)
式中:S1──—导线与避雷线间的距离,m;
──—档距长度,m。
7.1.5钢筋混凝土杆铁横担和钢筋混凝土横担线路的避雷线支架、导线横担与绝缘子固定部
分和瓷横担固定部分之间,宜有可靠的电气连接并与接地引下线相连。主杆非预应力钢筋如
上下已绑扎或焊接连成电气通路,非预应力钢筋可兼作接地引下线。
利用钢筋兼作接地引下线的钢筋混凝土杆,其钢筋与接地螺母、铁横担间应有可靠的电
气连接。
外敷的接地引下线可采用镀锌钢绞线,其截面不应小于25mm2。
接地体引出线的截面不应小于50mm2,并应热镀锌。
7.1.6架空线路段导线与杆塔间的空气间隙,在绝缘子串正常位置和风吹偏斜的情况下,按
雷电过电压配合,应与绝缘予串的冲击放电电压相适应;按操作过电压配合,应与5.2.2条中的计算过电压倍数相适应。
架空线路段的空气间隙不应小于表7.1.6中所列数值。
表7.1.6 架空线路段的最小空气间隙
系统标称电压 (kV) |
35 |
66 |
110 |
220 |
330 |
500 |
雷电过电压间隙 (mm) |
45 |
65 |
100 |
190 |
260 |
330 |
操作过电压间隙 (mm) |
25 |
50 |
70 |
145 |
200 |
270 |
运行电压间隙 (mm) |
10 |
20 |
25 |
55 |
100 |
130 |
悬垂绝缘子串个数 (Xp-70型) |
3 |
5 |
7 |
13 |
19 |
25 |
注 1 绝缘子型号220kV以下为XP-70型;330kV为XP-I00型;500kV为XP3-160型。
2 绝缘子适用于0级污秽区,污秽地区绝缘加强时,问隙仍用表中数值。
7.1.7按雷电过电压进行绝缘配合时,最大设计风速小于35m/s的地区,雷电过电压计算风
速一般采用lOm/s;最大设计风速为35m/s及以上时的地区,以及雷暴时风速较大的地区,
雷电过电压计算风速一般采用15m/s。
按操作过电压进行绝缘配合时,操作过电压计算风速一般采用最大设计风速的50%,
且不得小于15m/s。
按运行电压进行绝缘配合时,运行电压计算风速应采用最大设计风速。
在进行配合时,考虑杆塔尺寸误差,横担变形和施工误差等不利因素,空气间隙应留有
一定裕度。
7.2交叉部分的过电压保护
7.2.1 架空线路段交叉点应尽量靠近上、下方线路杆塔,以减少导线凶塑性伸长、覆冰、过载温升、短路电流过热而增大弧垂的影响和降低雷击交叉档时交叉点上的过电压。
7.2.2 同级电压线路相互交叉或与较低电压线路、通信线路交叉时,两交叉线路导线间或
上方线路与下方线路避雷线间的垂直距离,当导线温度为40℃时,不得小于表7.2.2所列数值。
表7.2.2 同级电压线路或与较低电压线路、通信线路交叉距离
系统标称电压 (kV) |
35~110 |
220 |
330 |
500 |
交叉距离 (m) |
3 |
4 |
5 |
6 |
对按允许载流量计算导线截面的线路,还应校验当导线为最高允许温度时的交叉距离,
此距离应大于表7.1.6所列操作过电压间隙值,且不得小于0.8m。
7.3 大跨越档的过电压保护
7.3.1 架空进线段大跨越杆塔全高超过40m,每增高lOm应增加一个绝缘子,杆塔接地电
阻不宜超过表7.1.2所列数值的50%。当土壤电阻率大于2000.m时,也不宜超过20。
对全高超过lOOm的杆塔,绝缘子数量应结合运行经验,通过雷电过电压的计算确定。
7.3.2根据雷击档距中央避雷线时防止反击的条件,大跨越档导线与避雷线间的距离不得小
于表7.3.2的要求。
表7.3.2 防止反击要求的大跨越档导线与避雷线的距离
系统标称电压 (kv) |
35 |
66 |
110 |
220 |
330 |
500 |
距离 (m) |
3.0 |
6.0 |
7.5 |
12 |
14 |
16 |
8 发电厂的雷电过电压保护
8.1 直击雷的过电压保护
8.1.1 发电厂的直击雷过电压保护可采用避雷针或避雷线。下列设施应装设直击雷保护装
置:
──—户外配电装置,包括组合导线和母线廊道;
──—砖木结构的主厂房;
──—油处理室、露天油罐及易燃材料仓库等建筑物。
避雷针不宜装在独立的主控制室和35kV及以下的高压屋内配电装置的顶上。为保护其
他设备而在主厂房上装设的避雷针,应采取加强分流、装设集中接地装置、设备的接地点尽
量远离避雷针接地引下线的入地点、避雷针接地引下线尽量远离电气设备等防止反击的措
施。
峡谷地区的发电厂宜用避雷线保护。
8.1.2独立避雷针(线)宜设独立的接地装置。在非高土壤电阻率地区,其接地电阻不宜超过1O。当有困难时,该接地装置可与主接地网连接,但避雷针与主接地网的地下连接点至35kV及以下设备与主接地网的地下连接点,沿接地体的长度不得小于15m。
独立避雷针不应设在人经常通行的地方,避雷针及其接地装置与道路或出入口等的距离
不宜小于3m,否则应采取均压措施,或铺设砾石或沥青地面,也可采用混凝土地面。
8.1.3 llOkV及以上的配电装置,一般将避雷针装在配电装置的架构或房顶上,但在土壤电阻率大于1000.m的地区,宜装设独立避雷针。否则,应通过验算,采取降低接地电阻或加强绝缘等措施。
66kV的配电装置,可将避雷针装在配电装置的架构或房顶上,但在土壤电阻率大于500
.m的地区,宜装设独立避雷针。
35kV及以下高压配电装置架构或房顶不宜装避雷针。
装在架构上的避雷针应与接地网连接,并应在其附近装设集中接地装置。装有避雷针的
架构上,接地部分与带电部分间的空气中距离不得小于绝缘予串的长度;但在空气污秽地区,
如有困难,空气中距离可按非污秽区标准绝缘予串的长度确定。
避雷针与主接地网的地下连接点至变压器接地线与主接地网的地下连接点,沿接地体的
长度不得小于15m。
在变压器的门型架构上,不宜装设避雷针、避雷线。对于220kV及以上变压器如需在
门型架构上装设避雷针、避雷线,应通过验算,采取限制反击过电压的措施。
8.1.4 llOkV及以上配电装置,可将线路的避雷线引接到出线门型架构上,土壤电阻率大于1000.m的地区,应装设集中接地装置。
35~66kV配电装置,在土壤电阻率不大于500.m的地区,允许将线路的避雷线引
接到出线门型架上,但应装设集中接地装置。在土壤电阻率大于500.m的地区,避雷线
应架设到线路终端杆塔为止。从线路终端杆塔到配电装置的一档线路的保护,可采用独立避
雷针,也可在线路终端杆塔上装设避雷针。
8.1.5装有避雷针和避雷线的架构上的照明灯电源线、独立避雷针和装有避雷针的照明灯塔
上的照明灯电源线,均需采用直接埋入地下的带金属外皮的电缆或穿入金属管的导线。电缆
外皮或金属管埋入地中长度在lOm以上,然后才允许与35kV及以下配电装置的接地网及低
压配电装置相连接。严禁在装有避雷针(线)的构筑物上架设未采取保护措施的通信线、广播线和低压线。
8.1.6独立避雷针、避雷线与配电装置带电部分,设备和架构接地部分之间的空气中距离,
以及独立避雷针、避雷线的接地装置与接地网间的地中距离,应符合下列要求。
1 独立避雷针空气中距离,应符合式(8.1.6-1)
Sk≥0.2Rch+0.1h (8.1.6-1)
式中:Sk──—空气中距离,m;
Rch──—独立避雷针的冲击接地电阻,;
h──—避雷针校验点的高度,m。
2 独立避雷针地中距离,应符合式(8.1.6-2)
Sd≥0.3RCh (8.1.6-2)
式中:Sd──—地中距离,m。
3 独立避雷线空气中距离,应符合式(8.1.6-3)
(8.1.6-3)
式中:Rch──—独立避雷线的冲击接地电阻,;
h──—避雷线支柱的高度,m;
──—避雷线上校验点与最近接地支柱的距离,m;
′──—对两端接地的避雷线的分流系数(对一端接地,另一端绝缘的避雷线′=1);
──—避雷线两柱间距离,m。
4 独立避雷线地中距离,应符合式(8.1.6-4)
Sd≥0.3Rch (8.1.6-4)
除满足以上计算外,Sk不宜小于5m,岛Sd不宜小于3m。
8.1.7雷击避雷针(线)引起地网冲击电位的升高,冲击电位对电力设备的反击过电压可按下列方法校验。
1 雷电流引起引流点冲击电位升高,可按式(8.1.7-1)计算
(8.1.7-1)
式中:Uch──—地网引流点冲击电压,kV;
Rch──—士电网冲击电阻,;
Ich──—雷电流,A,一般Ich≤lOOkA。
地网冲击电阻可按式(8.1.7-2)、式(8.1.7-3)进行估算:
对长孔接地网
Rch=0.6 (8.1.7-2)
对方孔接地网
Rch=0.2 (8.1.7-3)
式中:──—接地网所在土壤电阻率,m。
2 设备外壳处地网电位升高,可按式(8.1.7-4)计算
(8.1.7-4)
式中:──—设备外壳处地网电压,kV;
l──—引流点至设备外壳接地点沿接地线的最短距离,m。
3 设备反击过电压可按式(8.1.7-5)估算
(8.1.7-5)
式中:U──—设备上反击过电压,kV;
──—反击电压系数。
反击电压系数与设备充电回路的时间常数To有关,即瑯
To=ZC (8.1.7-6)
式中:z──—架空线(电缆)的波阻抗;
C──—设备连接端子对地入口电容。
反击电压系数可由图8.1.7曲线查得。
图8.1.7设备反击电压系数
4 电气设备反击电压经校验后,对电气设备绝缘有危害时,应采取措施,如将设备接地点
远离避雷针(线)的引流点,或采用避雷器进行保护。如采用这些办法有困难时,应将避雷针(线)移至别处。
8.2感应雷的过电压保护
避雷针、线尽量远离35kV及以下电压等级的配电装置,包括组合导线,母线廊道等,
以降低感应过电压。
对房顶上的设备金属外壳、电缆金属外皮和金属构件均应接地。
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