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雷电的预防措施 - 电工基础-工业信息技术网

时间:2022-01-27 00:00:00|栏目:电工知识|点击:

电闪雷鸣是一种自然现象。我国雷电的分布特点是:夏季多于春秋季,陆地多于海洋,山区多于平原,南方多于北方。雷电的电压很高,瞬时电流强度很大,因此,一次雷电的放电时间虽然只有0.01S左右,但其释放出的能量却大得惊人。雷电放电时,可使电气设备绝缘击穿,建筑物造成破坏,家用电器击毁,人体及牲畜死亡或受伤等。 雷击分为直接雷击和感应雷击两种。雷云对地面物体或人畜直接放电的现象叫直接雷击;架空电缆或室外天线被空中带电云放电形成的强电场的感生电动势冲击家用电器或电子设备的现象叫感应雷击。避雷的方法视具体情况而定。 1 建筑物防雷措施 一般民宅和小型建筑物可安装避雷针。一方面将地面感生电荷通过尖端放人空中,另一方面将接收的电流迅速流散人地,可避免雷击。 超高建筑和山区建筑物,采用避雷带和避雷网较好;现代化的高层建筑物,可以直接利用钢筋混凝土预制件中的钢筋作为接地装置来防雷。 工业建筑物人户处与防雷电感应接地装置相连邻近100m内,每25m左右接地一次,各冲击接地电阻均不大于20Ω;民用建筑物入户处绝缘子铁脚接地,冲击接地电阻不应大于30Ω;除年平均雷暴日不超过30日,或低压线不高于周围的建筑物,或线路接地点距入户处不超过50m,或土壤电阻低于200Ω,且采用钢筋混凝土杆及铁杆几种情况外,低于架空线路接户线绝缘子铁脚均宜接地,冲击接地电阻不宜超过30Ω。 2 家用电器防雷措施 从供电系统看,民用建筑的用电电压为:380/220V低压系统,所采用的输电线路为10kV架空线路引入配电变压器,再从变压器低压侧,经低压线路进入各民用建筑内。当变压器高压侧的架空线遭受直击雷或感应雷时,雷电波通过变压器高压侧侵入到低压侧以至到用户、家用电器因此遭受雷击而损坏。为预防家用电器遭雷击,可采取如下措施: (1)在低压相线与零线之间装一只FYS—0.22kV金属氧化物无间隙避雷器,这不仅可以有效防雷,还可防止由于三相四线进户零线断线引起中性点位移而产生的过电压危及人身和家用电器安全。目前,市场上还有加装避雷器的家用电器,如电话机、电器插头等,就是说将体积甚小的金属氧化物避雷器,埋在家用电器的插头里,使每一件家用电器都通过低压避雷器有可靠接地。 (2)在低压线路进入室内前安装一组无间隙避雷器,室内再装防雷插座,构成三道保护。 (3)在低压线进入室内前的第一个电杆上将支持绝缘子铁脚可靠接地,起放电间隙作用,降低侵入室内雷电过电压幅值。 (4)室外天线的馈线临近避雷针或避雷针引下线时,馈线应穿金属管线或采用屏蔽线,并将金属管或屏蔽接地。如馈线未穿金属管,又不是屏蔽线,则应在馈线上装避雷器或放电间隙。 另外,雷雨前,尽可能将家用电器的插头拨下,不看电视,不听收音机,不打电话,有室外天线的,在雷前就拨下天线插头。 3 人体防雷措施 雷雨时,非工作必须尽量减少在户外或野外逗留,在户外或野外最好穿塑料等不浸水的雨衣;如有条件,可进入有宽大金属架构架或防雷设施的建筑物;如依靠建筑物屏蔽的街道或高大树木屏蔽的街道躲避,要注意离开墙壁和树干8m以上。 在野外突然遇到雷雨,必须牢记两条:一是人体位置要尽量降低,避免突出;二是两脚要尽量靠拢,最好选择干燥处下蹲,以减少暴露面积和触地电位差,因为人体与地面接触面积愈大,危险愈大,这样,便可安然无恙。在野外突然遇到雷电,需切实做好“十不要”: (1) 不要站在山顶,山脊等高处和躺在地上; (2) 不要站在大树下,树林边或草垛旁躲雨; (3) 不要靠近孤立的高楼、烟囱、电杆行走; (4) 不要穿湿衣服赶路; (5) 不要在开阔的水面游泳、划船、应尽快离开水面或稻田; (6) 不要靠近金属物体; (7) 不要把锄头,铁铲等工具扛得高高的; (8) 不要骑牛、马。不要在空野里骑车; (9) 不要使用移动电话; (10) 不要站在避雷针附近。 在户内应注意雷电侵入波的危险,应离开照明线、电话线、广播线、电视天线以及与其相连的各种导体,以防止这些线路和导体对人体的二次放电。调查资料说明,户内70%以上对人体二次放电的事故发生在相距1m以内的场合,相距1.5m以上尚未发现死亡事故。由此可见,雷暴时人体最好离开可能传来雷电侵入波的线路及导体1.5m以上。另外,躲在室内,还应关好门宙,避免过堂风,以防球形雷进人室内伤人。 4 10kV配电线路防雷措施 (1) 为了提高10kV配电线路的耐雷水平,在农网改造的线路中应尽量选择瓷横担,又因为瓷横担的耐雷水平是铁横担针式绝缘子的3倍多。对于现有铁横担线路,应更换成高一级的绝缘于。 (2) 对于中性点不接地的10kV配电线路,发生单相接地时,线路不会引起跳闸,因此说防止相间短路是线路防雷的基本原则。 (3) 10kV配电线路遭受雷击后,往往造成绝缘子击穿和导线烧断事故,尤其是对于多雷区的钢筋混凝土杆铁担的线路最为突出,所以在这些绝缘弱点必须有可靠的电气连接并与接地引下线相连。引下线可借助钢筋混凝土杆的钢筋焊连,接地电阻应小于30Ω。 (4) 对于个别高的杆塔、铁横担、带有拉线的部分杆塔和终端杆等绝缘薄弱点、应装设避雷器进行保护。 (5) 对于10kV配电线路相互交靠和与较低电压线路、通讯线、闭路电视线交靠的线路,其交靠时上下导线间的垂直距离最小允许值应符合有关规程中规定的数值。如果工作距离较小空气间隙可能被雷电所击穿,使两条相互交靠的线路发生故障跳闸,并将引起线路继电保护的非选择性动作,从而可能扩大为系统事故。所以在线路交靠跨越地段的两端,有必要加装配合式保护间隙。 (6) 架设在多雷区的分支线路应装设一次重合保险器或重合装置,以防止雷击危害。线路遭雷击后,雷电闪络产生稳态的工频电弧使相间短路,当开关跳闸后电流被切断,电弧熄灭,其绝缘一般能较快恢复。经一定时间重合后,电弧一般不会重燃,重合成功率较高,这样可提高供电可倍率。 5 10kV配电设备防雷措施 (1) 配电变压器按现行规范采用阀型避雷器来保护。阀型避雷器要求越靠近变压器安装、保护效果越好,一般要求装在高压跌落保险的内侧。必须使避雷器的残压小于配电变压器的耐压,才能有效地对变压器起保护作用。 (2) 避雷器的选择应与线路额定电压相符。若避雷器额定电压高于设备额定电压使设备受雷击时失去可靠保护;避雷器额定电压低于设备额定电压,在正常的过电压下避雷器频繁动作引起线路接地跳闸。 (3) 当变压器容量在100kVA及以上时,接地电阻应尽可能降低到4Ω以下;当变压器容量小于100kVA时,接地电阻可达到10Ω及以下即可。如达不到上述要求的变台,应进行改造接地网使其阻值下降,从而使雷电流流过接地线上引起的电位降低。 (4) 在配变低压侧也装设保护装置。10kV配变只在进线处安装避雷器不能保护配变低压绕组,而且由于低压侧落雷也将造成雷电冲击电压直接通过计量装置加在低压绕组上,按变比感应到高压侧产生高电压、有可能首先击穿高压绕组。同时,雷电冲击电压通过低压线路侵入用户,造成家用电器的损坏。所以在配变低压侧应装设低压避雷器(以装设一组FYS型低压金属氧化物避雷器为宜)或500V的通讯用放电间隙保护器,并将避雷器、变压器外壳和中性点可靠接地。 (5) 在配电变压器进线处装设电抗器。电抗器可以利用进线制作,用进线绕成直径100mm,10至20匝的电感线圈。阻止雷电波的入侵,保护变压器。 (6) 避雷器安装工艺要规范。避雷器的接地要良好,接地线联接要可靠。农村配变避雷器安装工艺差、引线细:接头松或开路造成避雷器失去保护作用而导致配变遭雷击烧坏是较常见的,所以防雷引线的截面积,引线连接头,接地体埋设都要符合有关防雷接地规程要求。 (7) 按期进行预试和检修,避雷器要按规程要求定期进行绝缘电阻、工频放电电压试验,对不合格和有缺陷的避雷器进行更换。FS阀型避雷器经一段时间运行后,因避雷器自身老化其工频放电电压下降,绝缘电阻降低。当其工频放电电压低于23kV,绝缘电阻低于2000MΩ时必须更换。对接地引下线,接地装置要定期巡视检修。雷雨季节前要清扫瓷体,紧固接头,损坏部位立即更换。

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