浪涌保護器在低壓配電系統中的安裝方法探討

                                  時間: 2021-7-16 8:50:54 發布者: admin

                                  平時我們都很重視綜合防雷方案的合理性、科學性,注重防雷器材的質量安全,可是往往沒有把好現場施工的施工質量,因為現場情況千變萬化,難以按技術規范標準上的理論去控制質量。這里通過相關計算分析低壓配電系統中浪涌保護器《以下簡稱浪涌保護器)不正確安裝所存在的安全患,并結合實際提出技術改良措施并給出前后級合理搭配的依據和方法。

                                  1浪涌保護器引線方法

                                  1.1浪涌保護器兩端的電壓分析如圖1設備前安裝了相應的浪涌保護器,則設備AB點之間的壓降UAa=Up+ULl+UL2其中:UP浪涌保護器電壓保護水平,U¨為上連接導線的壓降,UL2為下接地線的壓降。假設是一個第二類建筑物,從室外引入水管、電力線、信息線。電力線為TNCN,在入口界面裝設3浪涌保護器,L1+L2=1m,1m長的多股銅導線其電感約為1uH,UP=4KV,線路無屏蔽。根據GB5005794(2000)《建筑物防雷設計規范》(以下簡稱GB50057)6.4.7條計算UAB=UP+Ldidt=4+8AX1-12AKVoGB503432004健筑物電子信息系統防雷技術規范》(以下簡稱GB50343)規定:浪涌保護器的連接導線應平直且長度不宜大于05m,那么取L1+L2=05m時,UAB=82KVo顯然,UAB電壓過高就失去對設備的保護作用。浪涌保護器的引線是影響設備兩端電壓的一個重要因子,所以GB50057要求:為使電涌電壓足夠低,浪涌保護器兩端的引線應做到最短。做到這點是浪涌保護器安裝的重要環節。

                                   

                                  1.2改進的引線方法常規浪涌保護器引線做法如圖1配電系統的接地干線連接到接地排,然后從接地排連接線到浪涌保護器接地端,設備外殼接地直接利用接地排或PE線接地。常規的引線方法遇到實際中的特殊情況時,要做到引線盡可能短降低浪涌保護器兩端的電壓,往往做不到,因此,要采用改進的方法。試作以下探討。

                                  1) 并接線方法。利用圖2做法:改引入配電箱()內的接地干線直接連接到浪涌保護器下端,然后從浪涌保護器下端連接到配電箱內接地排,設備外殼接地直接利用接地排或PE線接地。這樣對設備來說,其等電位點為配電箱浪涌保護器的接地端(下端),下連接線L2等于零,U。也等于零。這種方法解決了接地排離浪涌保護器距離過遠,無法實現引線小于05的技術要求。同樣原理利用圖3的引線方法,實現了上引線等于零,U。也等于零,減少了對要保護設備的沖擊。

                                  2) V形引線法。如圖4引線方法,其實就是圖2和圖3兩種方法的組合。這種方法等于上下引線長度都是零了,UA8=UP,但并不是所有系統都適合這種方法,根據實際采用。

                                  3) 多級并接法。實際施工中多級并接法按圖5所示方法進行,原理這里不多說了。

                                  4) 就近接地法。對于金屬配電箱,可把浪涌保護器的下引線直接就近接在箱體上,再接地干線和接地排就近跟箱體可靠電氣貫通。箱體是板狀而不是線狀的,具有良好的低電感特性,保證了浪涌保護器下端的低電位,降低浪涌保護器兩端的電壓。

                                  5) 進出線綁扎法。當縮短引線有難處時,把浪涌保護器的進線L1和出線L2用電膠布一起扎緊,以抵消感應。電流流過導線,導線存在電感,從而在導線周圍會產生磁場,磁場具有方向性,電流進去(L1)出來(L2)會產生互相相反的磁場,兩個磁場靠近時會互相抵消。所以L1L2綁扎在一起就會抵消由此產生的壓降了,達到降低浪涌保護器兩端電壓的目的。在低壓配電系統中浪涌保護器的安裝位置Z1連排系統中浪涌保護器的安裝位置如圖中浪涌保護器要對1、2、3線路的保護,首選方法是把浪涌保護器安裝在浪涌保護器l的位置,對所有的電氣設備具有同等的保護水平。但受空間限制時,可在連排系統中安裝,如裝在如圖中浪涌保護器2的位置,成排導線比總線(浪涌保護器l處的導線)具有更低的感抗,圖中浪涌保護器2處只有總線13的感抗,可是浪涌保護器2的引線除了CB間長度的外還有BA段,這是我們要注意的關鍵:不能忽視浪涌保護器的引線長度。多級浪涌保護器的安裝位置根據GB50057規定,開關型電源浪涌保護器與限壓型浪涌保護器之間的距離不大干10m。兩個限壓型浪涌保護器之間的距離大于5m,但這在實際施工中往往會不重視。如圖82級都是限壓型的浪涌保護器,現利用行波理論計算前后級的有效距離,我們知道波在電纜中的傳播速度為V=15×108ms,限壓元件的響應時間為25ns,那么兩級間的有效距離為:S=V×T=(15×108ms)×(25X109S)=375m。如果前級是開關型浪涌保護器,放電間隙的動作響應時間T100ns,那么,波在這個時間差(10025)ns內向前行進的距離S為:S=V×T=(15X108ms)×(75×10109s)=1125m。根據上面的計算,限壓型浪涌保護器之間的線路長度不小于5m則是合適的,電壓開關型浪涌保護器與限壓型浪涌保護器之間的線路長度不小于10m取得偏小,根據限壓型浪涌保護器之間計算有效距離是375m,而取值5m的比例,電壓開關型浪涌保護器與限壓型浪涌保護器之間的線路長度應不小于15m。浪涌保護器安裝級間距離達不到GB50057這一要求就要在圖8所示位置加裝退藕裝置。

                                   

                                  2浪涌保護器級問退藕電感的確定

                                  在實際的工程中,有時很難保證浪涌保護器之間的距離,經常采用集中電感來等效這個距離。作計算如下:

                                  取導線的電感LO=I0X108Hm時,等效10m長導線分布參數的電感量,集中電感為:L=LOXS=1DXl06H/m×10m=10uH等效5m長導線分布參數的電感董,集中電感為:L=L0×S=1.0×106HI/mX5m=5uH實際應用時,取導線的電感LO一1.6×106H/m,電壓開關型跟限壓型有效距離為15m比較合理,因此通過計算開關型跟限壓型之間的集中電感為24uH,限壓型和限壓型之間的集中電感為8uH。

                                   

                                  3浪涌保護器安裝不正確的后果

                                  浪涌保護器安裝引線過長、位置不準確,浪涌保護器就發揮不了應有的作用,就達不到各級浪涌保護器的電壓保護水平應該始終小于設備耐沖擊過電壓額定值,滿足不了雷擊瞬間產生的突變電壓加上前級浪涌保護器的殘壓高于后級啟動電壓,后級浪涌保護器便正常啟動的作用。就會導致設備損壞、系統癱瘓等安全事故發生。

                                   

                                  4結論

                                  1浪涌保護器安裝要根據實際利用一種或幾種方法的組合,要使引線長盡量短,最長不能大于0m,以消除或降低引線電感產生的電壓,保證設備安全。

                                  2)多級浪涌保護器時,電壓開關型和限壓型問的有效距離大于15m,限壓型間有效距離大干5m,如達不到有效距離,期間要加裝合適參數的退藕裝置。

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