低压电源避雷器通流容量分析

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1、函经验交流低压电源避雷器通流容量的分析冷丁丁蔡剑碧李昆飙(1．广东海洋大学信息学院2．广东省湛江市气象局)摘要：线路过电压防护的主要设备是避雷器(浪涌抑制器)，而避雷器众多参数中“通流容量”是非常重要的。本文通过对典型事例的分析，给出了该参数明晰的确定方法。关键词：避雷器；通流容量；接地电阻；波阻等)泄放。我国国家标准GB厂r19271．3．2005“雷电电1引言磁脉冲的防护第三部分：对浪涌保护器的要求”对电气设备的过电压产生途径主要有两种：导线传雷电流的分配也作了相应的规定。其简化计算可用递过电压和空

2、间电磁感应过电压。多数设备一般都具公式I。j=Iu1iIlg／(1+r吐I啪／am1／g)，其中I：通有一定的电磁兼容和电磁屏蔽设施，且使用环境有一过遭雷击建筑物配电系统的雷电流；Iu蛐1jI1：总的雷定的电磁衰减作用，因此其过电压危害主要表现为导电流；Rmlfex：所有相邻建筑物的接地系统和变压线传递过电压。抑制过电压措施主要采用过电压(浪器接地系统的并联电阻值；R吧删：遭雷击建筑物接涌1抑制器。主要抑制雷电过电压的器件通常称作避地系统的电阻来概括。该规范仅对较简单情况作了计雷器。据统计，低压电源系统

3、因雷电引起的过电压事算说明，而多数工程实践中遇到的情况相对复杂，相故约占所有雷电事故的60％以上。因此，低压电源系对准确确定此参数不仅是防雷方案设计中不可回避统中，避雷器的保护方案和相关参数的选定非常重的环节，并且此参数又是雷击事故调查中极其重要的要。本文仅就避雷器众多指标中的一个重要指标一通参数。此参数的确定是目前多数防雷从业人员颇感棘流容量作探讨，为防雷从业人员提供参考。手的问题。2基本概念4通流容量确定方法对于避雷器的通流容量，针对不同的器件，名称导线上的过电压从能量及危害性方面主要考虑有所不同，

4、一般是指不致引起避雷器失效，可重复施首次雷击时雷电冲击波从导线前端向后传递和雷击加规定波形脉冲电流的额定最大值。在低压电源系统建筑物后地电位升高引起的反击两种情况。B级避雷中一般采用A、B、C、D多级避雷器对导线过电压进器通流容量应取两者中之较大者，并应留有足够裕行抑制，不同级别的避雷器，对其通流容量要求不同。量。此参数在工程的设计方案中不能仅凭规范提供的其中B级避雷处于电源入户端的第一级，参数要求最公式套取，而应根据实际情况进行严密计算后确定。为严苛，其后各级避雷器通流容量依次递减。本文主现以具有代表

5、性的一个工程实例为例作详细分析。要论述B级避雷器通流容量的选定方法。某二类防雷智能建筑，低压电源从变压器由无屏3相关标准及存在的问题蔽4芯电缆经电缆沟送入，电缆长500米，变压器接地电阻4Q，共向4个近似相同用户供电；建筑物基国际电工委员会标准IEC61312．1：1995．02“雷电础接地电阻2Q，建筑物内部有计算机网络系统、监电磁脉冲防护第一部分通则”规定：雷击建筑时，控系统、消防系统、小型程控交换通信系统等，计算雷电流50％通过接地系统泄放；另50％电流通过所连机系统单独接地，独立接地电阻为10Q

6、，其它系统均接的供给系统(电力系统、信息技术系统、金属管道42与建筑基础共地，各系统导线阻抗如图1所示。高压避雷器动作，100kA电流流经高压侧避雷器(另一半雷电流沿线流向系统前端，此处无需分析)，此时接地体呈高电位，压降主要分布于变压器低压绕组，变压器低压侧避雷器亦会导通，因此雷电流将在接地体和低压电缆中分流，如图2所示。图1雷击建筑物时接地系统等效电路图1中RCT(241(其他用户电源电缆总等效电阻)≈40mQ，LCT(2-4)(其他用户电源电缆总等效电感)≈30H，删(2其他用户总等效接地电阻)≈

7、0．8Q，RT(1．3)(变压器低压绕组电阻)≈5mQ，LT(I．3)(变压器低压绕组电感)≈50，gET(变压器接地电阻)≈4Q，LeTl(该用户电源电缆电感)~90gH，RCT~(该用户电源图2雷击电源线时接地系统等效电路电缆电阻)≈0．12Q，LES(建筑物接地系统电感)≈图2中RcT1～RcT4为四用户电缆直流电阻，2gl-I，REs(建筑物接地系统电阻)≈2Q，Rjc(计算机网LcT1～LcT4为电缆电感，LEs为变压器低压母线电感，线电阻)≈9Q，Ljc(计算机网线电感)~40pJ-I，RE

8、j(计RE'r为变压器接地电阻，RES1～REs4为各建筑接地电算机系统接地电阻)=10Q，RKC(监控系统导线电阻)阻。≈50mQ，LKC(监控系统导线电感)≈30H，REK(监控因雷电流为冲击波，假设低压侧有4组电源系统远端接地电阻)≈2Q，Rxc(消防系统导线电阻)(TN—C方式)，线路均较长，可不考虑波的反射因50M，L_xc(消防系统导线电感)~3ord-I，REX(消防素，如图3所示。此时宜根据彼得逊法则，计算出该系统远端接地电