設(shè)計(jì)方案

1、防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案防雷系統(tǒng)發(fā)展電的普遍使用促進(jìn)了防雷產(chǎn)品的發(fā)展，當(dāng)高壓輸電網(wǎng)為千家萬(wàn)戶提供動(dòng)力和照明時(shí)，雷電也大量危害高壓輸變電設(shè)備。高壓線架設(shè)高、距離長(zhǎng)、穿越地形復(fù)雜，容易被雷擊中。避雷針的保護(hù)范圍不足以保護(hù)上千公里的輸電線，因此避雷線作為保護(hù)高壓線的新型接閃器就應(yīng)運(yùn)而生。在高壓線獲得保護(hù)后，與高壓線連接的發(fā)、配電設(shè)備仍然被過(guò)電壓損壞，人們發(fā)現(xiàn)這是由于“感應(yīng)雷感應(yīng)雷”在作怪。（感應(yīng)雷是因?yàn)橹睋衾追烹姸袘?yīng)到附近的金屬導(dǎo)體中的，感應(yīng)雷可通

2、過(guò)感應(yīng)雷可通過(guò)兩種不同的感應(yīng)方式侵入導(dǎo)體，一是靜電感應(yīng)兩種不同的感應(yīng)方式侵入導(dǎo)體，一是靜電感應(yīng)：當(dāng)雷云中的電荷積聚時(shí)，附近的導(dǎo)體也會(huì)感應(yīng)上相反的電荷，當(dāng)雷擊放電時(shí)，雷云中的電荷迅速釋放，而導(dǎo)體中原來(lái)被雷云電場(chǎng)束縛住的靜電也會(huì)沿導(dǎo)體流動(dòng)尋找釋放通道，就會(huì)在電路中形成電脈沖。二是電磁感應(yīng)二是電磁感應(yīng)：在雷云放電時(shí)，迅速變化的雷電流在其周圍產(chǎn)生強(qiáng)大的瞬變電磁場(chǎng)，在其附近的導(dǎo)體中產(chǎn)生很高的感生電動(dòng)勢(shì)。研究表明：靜電感應(yīng)方式引起的浪涌數(shù)倍于電磁感

3、應(yīng)引起的浪涌靜電感應(yīng)方式引起的浪涌數(shù)倍于電磁感應(yīng)引起的浪涌。雷電在高壓線上感應(yīng)起電涌，并沿導(dǎo)線傳播到與之相連的發(fā)、配電設(shè)備，當(dāng)這些設(shè)備的耐壓較低時(shí)就會(huì)被感應(yīng)雷損壞，為抑制導(dǎo)線中的電涌，人們發(fā)明了線路避雷器。早期的線路避雷器是開(kāi)放的空氣間隙。空氣的擊穿電壓很高，約500kVm，而當(dāng)其被高電壓擊穿后就只有幾十伏的低壓了。利用空氣的這一特性人們?cè)O(shè)計(jì)出了早期的線路避雷器，將一根導(dǎo)線的一端連在輸電線上，另一根導(dǎo)線的一端接地，兩根導(dǎo)線的另一端相隔一

4、定距離構(gòu)成空氣間隙的兩個(gè)電極，間隙距離確定了避雷器的擊穿電壓，擊穿電壓應(yīng)略高于輸電線的工作電壓，這樣當(dāng)電路正常工作時(shí)，空氣間隙相當(dāng)于開(kāi)路，不會(huì)影響線路的正常工作。當(dāng)過(guò)電壓侵入時(shí)，空氣間隙被擊穿，過(guò)電壓被箝位到很低的水平，過(guò)電流也通過(guò)空氣間隙泄放入地，實(shí)現(xiàn)了避雷器對(duì)線路的保護(hù)。開(kāi)放間隙有太多的缺點(diǎn)，如擊穿電壓受環(huán)境影響大；空氣放電會(huì)氧化電極；空氣電弧形成后，需經(jīng)過(guò)多個(gè)交流周期才能熄弧，這就可能造成避雷器故障或線路故障。以后研制出的氣體放電

5、管、管式避雷器、磁吹避雷器在很大程度上克服了這些毛病，但他們?nèi)匀皇墙⒃跉怏w放電的原理上。氣體放電型避雷器的固有缺點(diǎn)：沖擊擊穿電壓高；放電時(shí)延較長(zhǎng)（微秒級(jí)）；殘壓波形陡峭（dVdt較大）。這些缺點(diǎn)決定了氣體放電型避雷器對(duì)敏感電氣設(shè)備的保護(hù)能力不強(qiáng)。半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展為我們提供了防雷新材料，比如穩(wěn)壓管，其伏安特性是符合線路防雷要求的，只是其通過(guò)雷電流的能力弱，使得普通的穩(wěn)壓管不能直接用作避雷器。早期的半導(dǎo)體避雷器是以碳化不同級(jí)別防雷器的安裝

6、位置不同級(jí)別防雷器的安裝位置區(qū)別區(qū)別區(qū)間區(qū)間B級(jí)C級(jí)D級(jí)可否遭受直接雷擊可否遭受直接雷擊是否對(duì)磁場(chǎng)是否對(duì)磁場(chǎng)傳播有衰減傳播有衰減0A區(qū)可能遭受直接雷擊沒(méi)有衰減0B區(qū)不會(huì)遭受直接雷擊沒(méi)有衰減1區(qū)0區(qū)與1區(qū)之間的交界處不會(huì)遭受直接雷擊有衰減２區(qū)等1區(qū)與2區(qū)之間的交界處重要設(shè)備前端不會(huì)遭受直接雷擊進(jìn)一步衰減2、防雷器分級(jí)保護(hù)原理、防雷器分級(jí)保護(hù)原理IEC61312定義了防雷的保護(hù)分區(qū)，根據(jù)保護(hù)分區(qū)的要求需要在每個(gè)分區(qū)的交界處，安裝相對(duì)應(yīng)的防雷

7、器，在LPZ0B區(qū)與LPZ1區(qū)的交界處安裝B級(jí)（即第一級(jí)）防雷器，在LPZ1區(qū)與LPZ2區(qū)的交界處安裝C級(jí)（即第二級(jí)）防雷器，在LPZ2區(qū)內(nèi)的備前端安裝D級(jí)（即第三級(jí)）防雷器。其工作原理為利用分級(jí)的防雷器，層層泄放雷電感應(yīng)的能量，遂級(jí)減低浪涌電壓，從而保護(hù)用戶端設(shè)備。根據(jù)VDE0675規(guī)劃，對(duì)B、C、D三級(jí)防雷器保護(hù)水平的要求如下：防雷器安裝等級(jí)防雷器安裝等級(jí)防雷器防雷器保護(hù)水平保護(hù)水平ⅠB級(jí)電源防雷器＜4KVⅡC級(jí)電源防雷器＜2.5K