10KV配电间防雷及接地


     课题名称: 10KV配电间防雷及接地 前言 防雷,是指通过组成拦截、疏导最后泄放入地的一体化系统方式以防止由直击雷或雷电的电磁脉冲对建筑物本身或其内部设备造成损害的防护技术。为按照要求编制出任务需求的防雷任务书,我们从施工材料、施工技术规程、设备安装等方面进行设计。接地接地指电力系统和电气装置的中性点、电气设备的外露导电部分和装置外导电部分经由导体与大地相连。可以分为工作接地、防雷接地和保护接地。防雷接地是为了消除过电压危险影响而设的接地,如避雷针、避雷线和避雷器的接地。防雷接地只是在雷电冲击的作用下才会有电流流过,流过防雷接地电极的雷电流幅值可达数十至上百千安培,但是持续时间很短。在这个过程中,我们通过查阅了大量的相关资料,让我们进一步的了解和掌握了相关防雷及预埋设计,能够初步对一些10kv配电间的防雷及预埋选型进行初步设计。这次设计进一步提高了查阅文献、理论分析、方案设计的能力,为以后的学习和生活打下了良好的基础。 摘要 配电间是一个小区中必不可少的存在,然而现在经常会有放电现象作用于建筑上从而危害配电间的安全,而这种自然现象到目前为止人类还不能控制其发生、发展,但为了避免及减少其对人类的生命及财产所造成的损害,人们通过长期的观测与研究,已经形成了一套比较完善的雷电防护理论和措施。 【关键词】防雷;10kv;配电间;建筑防雷 目录 第一章序言 1 1.1工程概述 1 1.2设计方案的依据 1 1.3工程规模 1 第二章 项目任务 2 2.1项目描述 2 2.2任务描述 2 第三章 相关信息的查询 3 3.1 资料查询 3 3.2 任务查询 4 3.3 参考书籍 4 第四章 制作10kv配电间防雷及预埋选型设计计划 6 4.1 工作计划 6 4.2 施工要点 6 4.3 防雷接地施工中质量的控制 7 4.4 防雷设计保护中的相关原则 8 4.5、电涌保护器(SPD)的设计问题 10 (一) 电涌保护器的“级”和“个”的问题 10 (二) 安装几级问题 10 第五章 实施10kv配电室的防雷设计 11 5.1 10kv配电间防雷示意图 11 5.2 10kv配电间防雷的布置 11 5.3 防雷等级的确定 11 5.3 接闪带设置 12 5.4 引下线设置 12 第六章 过程与检查 13 6.1 毕业设计过程检查 13 6.2 设计过程控制记录 13 第七章 技术报告 14 7.1 避雷器的类型和区别 14 7.2 氧化锌避雷器常见故障和预防方案 16 7.3 认识与提高 17 7.4 总结与提高 18 致 谢 19 第一章序言 1.1工程概述 小区拥有住宅楼6栋,每栋住宅楼地上12层,地下2层,还拥有着一栋三层的物业办公楼。我的任务就是对位于地下2层的配电间进行防雷;本次工程主要针对流动住宅楼,和物业办公楼无关。 1.2设计方案的依据 本次设计要求对防雷方面的分析深入透彻、条理清晰;其中对于该小区10kv配电间防雷雷进行设计,要求满足安全、可靠、经济运行的要求;在进行设计师要思路清晰、结构明了、使用专业术语。 1.3工程规模 本工程主要针对10kv配电所的防雷,主要包括:避雷器的选择。由于配电所位于地下室,也因此是对建筑物的防雷。 第二章 项目任务 2.1项目描述 一个小区准备建设住宅楼6幢,每幢地上12层,地下2层。地下层为停车场及公用辅助设备,包含配电间、消防水泵房(二组消防水泵)、楼顶供水水泵二组、应急柴油发电机组二套等。 每幢为3个单元,每个单元为双电梯6户,其中2户为3房2厅(184平方米),4户为2房2厅(120平方米)。 配电间准备设置在地下二层东北侧,地下二层地面相对标高为负8米,面积为15*20米,东西方向15米,地下层外墙厚度为40厘米,外墙外侧离小区北侧围墙距离为15米,离小区北侧围墙100米处有10KV双回路金属电线杆,中间是马路和绿化带。 地上一层为架空层,预留作为住户活动场所,扣除地上一层,公摊比例为20%,小区无扩建可能。 2.2任务描述 任务的简要内容以及实施目标: (1)任务的简要内容:10kv配电间的防雷 (2)任务的实施目标:说明建筑物防雷的主要实施方式以及相关内容。 第三章 相关信息的查询 3.1 资料查询 3.1.1防雷的概述 防雷,是指通过组成拦截、疏导最后泄放入地的一体化系统方式以防止由直击雷或雷电的电磁脉冲对建筑物本身或其内部设备造成损害的防护技术。 随着电力负荷的迅速增长,城市电网建设正如日中天。在工业生产和日常生活中,为了保证电力系统设备和人身安全需要,需采取各种各样的防雷接地措施,防雷接地是电气安全技术的重要内容。 3.1.3 雷电的特点与危害 雷电是大气中一种自然气体放电现象。常见的有放电痕迹呈线形或树枝状的线形雷,有事也会出现带形雷、片形雷和球形雷。 3.1.3.1 雷电的特点 (1)电压高、电流大、释放能量时间短、破坏性打。(2) 雷云放电速度快,雷电流的幅值打,但放电持续时间及短,所以雷电流的陡度很高。(3)雷电流的分布是不均匀的,通常是山区多平原少,南方多北方少。 3.1.3.2 雷电的危害 (1)直击雷的危害 天空中高电压的雷云,击穿空气层,向大地以及建筑物、架空电力线路等高松物放电的现象,称为直击雷。发生直及雷时,特大的雷电刘传国被击物,使被击物燃烧,使架空导线熔化。 (2)感应雷的危害 雷云对地放电时,在雷击点全放电的过程中,位于雷击点附近的导线上将产生感应过电压,它能使电力设备绝缘发生闪络或击穿,造成电力系统停电事故、电力设备的绝缘损坏,使高压电串入抵押系统,威胁低压用电设备和人员的安全,还可能发生火灾和爆炸事故。 (3)雷电侵入波的危害 架空电力线路或金属管道等,遭受直击雷后,雷电波就沿着这些击中物传播,这种迅速传播的雷电波为雷电侵入波。它可使设备或人遭受雷击。 3.1.4 接地的基本形式 低压配电系统接地的形式有两种:一种是设备的外漏可导电部分经各自的PE线分别直接接地;另一种是设备的外漏可导电部分经公共的PE线或PEN线接地。由此形成了低压配电系统接地的几种形式:TN系统(包括TN-S、TN-C、TN-C-S三类)、TT系统和IT系统 ,共三种五类。 3.1.5 建筑物雷击的主要危害 直击雷和感应雷是雷电入侵建筑物内电气设备的两种形式。直击雷是雷电直接击中线路并经过电气设备入地的雷击过电流;感应雷是由雷闪电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压,过电流形成的雷击。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)规定,建筑物的防雷区划分为LPZOA,LPZOB,LPZ1,LPZN+1等区。将需要保护的空间划分为不同的防雷分区,是为了规定各部分空间不同的雷击电磁脉冲的严重程度和等电位联结点的位置,从而决定位于该区域的电子设备采用何种电涌保护器在何处以何种方式实现与共同接地体等电位联结。 建筑物直击雷的保护区域为LPZOA区,由避雷网(带),避雷针或混合组成的接闪器,立柱基础的钢筋网与钢屋架,屋面板钢筋等构成一个整体,将强大的雷电密切注视放线动态。牵引速度一般每分钟不超过20m。 3.2 任务查询 10K配电室主要是起到一个中间桥接作用,一般高压输变电远距离都采用高压或者超高压送电,到达工厂和用户级,然后降压。10KV电压等级在日常生活中运用很广泛,例如常用变压器都是10/0.4KV,高压电机等设备大都是10KV的。因此,配电间的防雷关乎着附近几十户住户的用电保障。因此,本次针对10kv配电间的防雷要高质量的完成任务,明确所选避雷器的优缺点并且进行安装。 根据项目的相关设计规划,本次施工需要完成以下几点: 施工方案:根据实际情况来对防雷接地装置进行安装 3.3 参考书籍 1、《城市配电网规划设计规范》GB50613-2010 2、《城市电力规划规范》GBT50293-2014 3、《供配电系统设计规范》GB 50052—95 4、《低压配电设计规范》GB 50054-95 5、《10KV及以下变电所设计规范》GB50053 6、《民用建筑设计通则》GB50352 7、《建筑设计防火规范》GBJ16-1987 8、《3-110KV高压配电装置设计规范》GB50060-2008 9、陈跃.电气工程专业毕业设计指南(电力系统分册).北京:中国水利电力出版社,2003 第四章 制作10kv配电间防雷及预埋选型设计计划 4.1 工作计划 4.1.1各自分工 任务序号 任务名称 任务分配 1 10kv配电间防雷 李林轩 2 10kv配电间接地 肖子阳 3 10kv配电间预埋 卢港 4.1.2 进度安排表 时间 设计任务 主要内容 第13周 开题报告 阅读相关知识,写出开题报告 第14周 查询资料,学习防雷相关知识 学习关于配电间防雷的相关知识 第15周 编写10kv配电防雷设计 防雷设计 第16周 毕业设计修改 完成设计并指出不足 4.2 施工要点 对雷电的特性有一定的了解之后,再结合平时防雷工作的经验,加强防雷接地工作的施工重点有如下两点: 4.2.1 做好防雷接地的准备工作 防雷接地工作是整个建筑施工项目的重点环节,工作的重中之重。做好防雷接地工作的准备工作是所有施工工作中的最基础工作,工作人员必须要十分熟悉电气设备的图纸及其说明书中有关设备的供电方式和与防雷接地有关的问题,归纳起来,重点掌握以下几点: 第一, 根据现场测算的结果进行运算、选型、制图。 第二, 仔细阅读图纸。图纸中,接地点一般都在接地图中,并且会加以说明和注释。施工时,仔细的阅读施工图纸,前期根据图纸要求施工,后期根据图纸校对,及时的记录施工数据,发现施工中的问题,及时解决并总结经验。施工时,保证防雷接地设备不会与其他的电气设备发生干涉,如电梯机房、配电室等等,保证防雷设备一定的安装空间。 第三, 第三,对于特殊的建筑项目,防雷接地工作施工时要注意设计中的备注说明。要在建筑安装某些设备时,由于设备的特殊性,它的防雷接地工作需要特殊处理。所以对这些设备的施工要根据建设方的要求确认,并且得到 具体准确的答复后,按照有关的技术规范制定施工工艺。 第四, 第四,保证建筑内部设备的接地,强化接地标准。建筑内部设备的接地要遵照相关标准,验收时根据图纸查看是否满足设计要求,注重接地细节。比如建筑根据防雷类别超过滚球半径以上的每三层沿建筑的四周必须设置均压环,超过滚球半径以上的外墙金属物必须与防雷装置连接,防止雷电波对设备的破坏。又如,建筑内部的电气线路全部采取钢管配线,垂直铺设电气线路,带电部分和金属外壳之间需要安装防电穿的保护装置。 第五, 第五,提高防雷装置的施工质量。防雷装置,如接闪杆、接闪带和接闪线全部是安装在建筑外部,为保证建筑的防雷质量,首先要保证防雷设备的施工质量,这直接关系到防雷接地的稳定性,所以在施工时对防雷装置保证达到设计要求;其次是合理的设计防雷装置的安装,将需接地的防雷装置直接用连接导体或经电涌保护器连接到防雷装置上以减小雷电流引发的电位差增加防雷能力,最后所有外露的防雷装置都必须做防锈处理,防止环境影响防雷质量。 4.2.2 防雷材料的检测 施工的材料对工程的质量有着直接的影响。防雷接地的材料在日常施工中常用的大概有三种,分别是角钢、圆钢、扁钢,所以在施工时注意选择合适的材料。一方面,需要检测材料的类别和规格,确保该材料符合施工要求,保证顺利施工;另一方面,一些施工单位在施工中会使用未做防腐措施的普通钢材,导致防雷装置加速锈蚀,这一错误要在施工过程中及时的纠正过来。 4.3 防雷接地施工中质量的控制 4.3.1 保证钢筋的焊接质量 焊接伴随着施工的整个过程,焊接的质量直接影响整个防雷接地工程的质量,所以在钢筋焊接时要严格控制焊接的质量,从以下三方面做好焊接工作:第一,焊接人员要有较高的操作技能,具备一定的经验,能做到熟练的焊接;第二,施工单位要把钢筋的规格和类别、焊接的材料和焊接方法一一告知操作人员,保证焊接的顺利进行;第三,不同的接地材料焊接方式、焊缝长度都有不同的要求,要严格按照规范里要求的焊接方式和焊缝长度来施工。 4.3.2 接地电阻的测量 测试接地电阻是整个施工过程中必不可少的一部。接地的方法有自然接地和人工接地,为保证接地质量能满足设计要求,需要测量接地电阻,观察接地电阻是否在规定值之内,从而判定接地是否满足设计规范要求。当自然接地体的电阻值不满足设计要求时,则需要通过增加接地极的埋深和数量、外引接地线到附近的池塘、河流中,装设水下接地网、换用电阻率较低的土壤、在接地极周围加降阻剂等方法降低接地电阻的值。避免在完成土建工作后浪费不必要的财力、物力、人力。 4.4 防雷设计保护中的相关原则 在供电线路中,电涌保护器的具体安装以较常用的系统为例,示意如下:TN-S系统过电压保护方式;TN-CS系统过电压保护方式;TT系统过电压保护方式。综上所述可见,在防雷保护设计中,总的防雷原则是采用三级保护:将绝大部分雷电流直接引入地下基础接地装置泄散;阻塞沿电源线或数据、信号线引入的过电压;限制被保护设备上浪涌过电压幅值(过电压保护)。这三道防线,缺一不可,相互配合,各行其责。目前通常作法是以下三点: (1)建立联合共用接地系统 形成等电位防雷体系将建筑物的基础钢筋(包括桩基、承台、底板、地梁等),梁柱钢筋,金属框架,建筑物防雷引下线等连接起来,形成闭合良好的法拉第笼式接地,将建筑物各部分的接地(包括交流工作地,安全保护地,直流工作地,防雷接地)与建筑物法拉第笼良好连接,从而避免各接地线之间存在电位差,以消除感应过电压产生。环形接地网就是把接地体沿建筑物周围围成一个闭合环。这样的接地网可以使界面以内的电场分布比较均匀,减少跨步电压对人的危害,也可减少室内在被雷击时,由于地面电位梯度大产生对设备高电压反击的危险。基础接地体的应用存在各种不同的看法:有些人认为,在基础内的钢筋被混凝土包住,就不可能与大地沟通,这样怎样起接地体的作用呢?事实上干燥的混凝土是很好的绝缘体。而含有水分的混凝土却是另一种情况。在制造钢筋混凝土基础的过程,硅酸盐水泥和水互相作用,干涸后,混凝土中存在许多细小的分支毛细管。基础的混凝土保持与含水分的土壤接触时,毛细管将水分吸到混凝土里,因而降低了混凝土的电阻率。混凝土的实际电阻率实测值见表1。 混泥土所处的条件电阻率 (Ω·m) 放在水中 40~50 埋在潮湿土壤中 100~200 埋在干燥的土壤中 500~1300 表一 混凝土电阻率实测数据 从表1可以看出,较大的楼宇采用基础接地体后的接地电阻一般都能满足要求。但有些钢筋混凝土确实不能作为接地装置,如防水水泥、铝酸盐水泥、矾土水泥、异丁硅酸盐水泥等。这里有一点要强调,混凝土浇灌前,各钢筋之间必须构成电气连接。主要是作为接地体的桩筋与承台的连接,选定作为引下线和均压环屏蔽网的梁柱筋驳接处必须作牢固的焊接,使之成为可靠的电气通道。因此,对建筑物防雷设施建设质量的验收就包含了隐蔽工程。事实证明,这种措施是非常必要的。 (2)电源系统防雷 以建筑物为一个供电单元,应在供电线路的各部位(防雷区交接处)逐级安装电涌保护器,以消除雷击过电压。当发生雷击时,强大的电流通过电涌保护器,保护器动作,限制被保护设备上浪涌过电压幅值。 (3)等电位联结系统 等电位联结系统国家标准明确规定,各防雷区交接处,必须进行等电位联结;尤其建筑物内的计算机房等弱电机房,除采取电涌保护器进行感应雷防护外,还应采用等电位联结方式来进行防雷保护。等电位连接是把建筑物内所有金属物,如混凝土内的钢筋、自来水管、煤气管,以及其它金属管道、机器基础金属物和大型的埋地金属物、电缆金属屏蔽层、电力系统的零线、防雷建筑物的接地线,统统用电气连结的方法连接起来(焊接或可靠的导电连接),使整个建筑物空间成为一个良好的等电位体。当雷电袭击的时候,在这建筑物内部和附近大体上是等电位的,而不会发生内部设备被高电位反击和人被电击的事故。此外,在电力线、电话线、电视信号电缆、电子计算机讯号传输线等,一切与外界有联系的金属线都要接上合理的过电压保护装置(避雷器),且装置要与建筑物的防雷接地装置直接进行电气连结,使之成为等电位(实际上是准等电位,因为正常时各导线之间的电位差和雷击时的残压与雷 电压比较是微不足道的,所以一般把这样的连接也称为等电位连接)。 由于采用等电位连接,不但使建筑物及其内部的设备防雷能力大大提高,也可以放宽对建筑物接地电阻的要求。这样可减少建设投资,减低施工难度,尤其是在干旱、沙漠和山地土壤电阻率高的地区更为重要。 4.5、电涌保护器(SPD)的设计问题 (一) 电涌保护器的“级”和“个”的问题 在实际图审工作中一些设计院在设计 SPD时通常只设计一级防护,有时还会遇到设计院不理解 SPD 的具体功能和为什么要设计 SPD 等问题。其实在工作中本局的一些人员自己也不搞清楚这些问题,有的图审人员在向设计院解释安装SPD 达到几级防护时常常会把“级”和“个”弄混淆。如向设计院解释安装 SPD 达到二级防护效果,有的设计院会问什么是二级防护效果,本局有的人员会解释成分别安装两个 SPD。其实不然,SPD 安装在同一水平的被保护设备的前端为一级,一级保护中可能有多个 SPD 也可能只有一个。当遇到这些问题时,本局的工作人员首先要弄明白这其中的涵义再向设计院做出合理解释。 (二) 安装几级问题 到底 SPD 应设计几级才能达到预想的防护效果,这要根据被保护设备的耐压水平、重要程度、所具特性等来确定具体的 SPD 参数和保护级数。[1]根 据 国 家 标 准《建筑物防雷设计规 范》GB50057 - 94( 2000 年版) 第 6. 4. 4 条规定: 电涌保护器必须能承受预期通过它们的雷电流,并应符合以下两个附加要求: 通过电涌时的最大钳压,有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流。即电涌保护器的最大钳压加上其两端的感应电压应与所属系统的基本绝缘水平和设备允许的最大电涌电压协调一致。 第五章 实施10kv配电室的防雷设计 5.1 10kv配电间防雷示意图 图1 住宅楼屋顶接闪带设置 5.2 10kv配电间防雷的布置 根据任务书可知配电间位于地下负一楼,因此本次任务就是对于整个楼层的建筑防雷,将楼上接闪带链接防雷引下线,然后链接到接地装置。 5.3 防雷等级的确定 建筑物为3个单元,每个单元有双电梯6户其中2户为3房2厅(184平方米),4户为2房2厅(120平方米)。因此本栋建筑面积为(184·2+120·4)·3=2544, 因为还有6个电梯以及楼梯间未给出具体数值,大概估算为2600m²。因此设定建筑面积为长 L=80m,宽 W=32.5m,由于房屋为12层因此大概高 H=36m 由上所述建筑物的长 L=80m,宽 W=32.5m,高 H=36m,当地年平均雷暴日天数 Td=46.6d/年,校正系数 k=1.0,周边建筑等高或低于当前建筑。年预计雷击次数 N 为:N=k·Ng·Ae=0.0273。其中:建筑物雷击大地的年平均密度:Ng=0.1×Td=0.1×46.6=4.66;当建筑高度小于 100m 时,等效面积Ae 为: Ae=(L*W+2*(L+W)*SQRT(H*(200-H))+3.14*H*(200-H))*10(-6)=0.0071 根据《建筑物防雷设计规范》(GB50057―2010),该建筑按第三类防雷建筑设计 5.3 接闪带设置 采用直径准12mm 的热镀锌圆钢沿着屋顶、屋檐、屋角等易受直击雷部位明敷,并形成闭合回路,网格间距不超过 20m×20m 或 24m×16m,具体设置如图 1 所示。 接闪带与接闪带之间的连接采用搭接焊接,且宜双面焊接,焊接长度不小于圆钢直径的 6 倍。当双面焊接确有困难时可单面焊接,但焊接长度不小于圆钢直径的 12 倍。焊接应饱满无遗漏,不能存在电焊、虚焊现象,焊接处进行二次镀锌防腐处理。接闪带采用直径 准14mm的热镀锌圆钢做固定支架,其水平间距不超过 1m,转角处间距不超过 0.5m,支架间距应均匀、牢固。 5.4 引下线设置 利用建筑物结构柱内直径大于 16mm 的两根主筋作为防雷引下线,本工程设置 12 个点,具体位置见图 1 所示。设为引下线的主筋采用通长搭接焊接,焊接长度不小于主筋直径的 6 倍。上部引出屋面与屋顶避雷带连接,下引至结构基础与接地网焊接。不能通长至接地网的引下线,通长焊通至转换层进行转换。引下线距地面 0.5m 处设置供接地电阻测试用的测试点。建筑物防雷引下线在地面 3m 范围内的土壤敷设一道 5cm厚的沥青层或 15cm 厚的砾石层,使土壤地表层电阻率不小于 50kΩ·m,以防止跨步电压的危害。 第六章 过程与检查 6.1 毕业设计过程检查 6.1.1 小组内检查 每个人对自己编写的毕业设计内容先行认真核查,将明显的词组或格式错误进行更正,后由小组成员交替检查,互相交换不同意见,力求设计语句通顺、数据真实、观点清晰。 6.1.2 指导老师检查 整理好的内容经小组成员交替检查无误后,上交给指导老师查阅,经老师批阅后才可以打印。如果设计有缺陷,便再进行修改,并回交给老师查阅,直至合格。 6.2 设计过程控制记录 (1)第15周指导内容: 毕业设计任务下发,我们首先在老师的指导下完成前期信息咨询任务,然后进行了10kv配电间防雷与接地及预埋相关方案的编制。但我们前期收集的资料不够全面,也因为思维逻辑不够清晰,导致设计前期偏离方向,没有切实结合方案设计。随后老师的指导使得我们明白了配电间防雷及预埋选型的方向,变更了思路。按照方案实施计划: 题目查询,通过相关资料查询,明白配电间防雷的关键。 相关资料的查询,通过相关图纸了解到了配电间位于地下室时的情况。 综合方面考量,通过这些资料,进行了整合,明确了分工。 (2)第十六周指导内容: 对设计初稿进行修改,深入分析10kv配电间防雷及预埋的主要内容,提出修改意见: ①论文第三章要增加相关资料; ②第四章中增加了对于工程施工材料的质量方面的把关和控制。 (3)第十七周指导内容:设计后期,毕业设计基本成型,老师对相关格式进行指导,对不符合要求的图形、表格等进行修改、删除。 完成相关表格填写,设计按要求打印装订。 第七章 技术报告 7.1 避雷器的类型和区别 7.1.1 10kv线路选择的避雷器 随着时代的不断发展,人们需求的变化的电器设备的增加,让避雷器开始有了多种多样的类型,这些避雷器虽然目的相同,都是为了保护通信线缆和通信设备不受损害,但是工作环境,方式都截然不同,其中目前使用的避雷器有以下三种类型: 一是管型避雷器; 二是阀型避雷器; 三是氧化锌避雷器。前两种都不适用,因此选择第三种氧化锌避雷器。 7.1.2 氧化锌避雷器 性能特点: ①通流能力 这主要体现在避雷器具有吸收各种雷电过电压、工频暂态过电压、操作过电压的能力。 ②保护特性 氧化锌避雷器是用来保护电力系统中各种电器设备免受过电压损坏的电器产品,具有良好保护性能。因为氧化锌阀片的非线性伏安特性十分优良,使得在正常工作电压下仅有几百微安的电流通过,便于设计成无间隙结构,使其具备保护性能好、重量轻、尺寸小的特征。当过电压侵入时,流过阀片的电流迅速增大,同时限制了过电压的幅值,释放了过电压的能量,此后氧化锌阀片又恢复高阻状态,使电力系统正常工作。 ③密封性能 避雷器元件采用老化性能好、气密性好的优质复合外套,采用控制密封圈压缩量和增涂密封胶等措施,陶瓷外套作为密封材料,确保密封可靠,使避雷器的性能稳定。  ④机械性能 主要考虑以下三方面因素:承受的地震力;作用于避雷器上的最大风压力;避雷器的顶端承受导线的最大允许拉力。 ⑤耐污秽性能 无间隙氧化锌避雷器具有较高的耐污秽性能。 国家标准规定的爬电比距等级为:II级 中等污秽地区:爬电比距20mm/kv;III级 重污秽地区:爬电比距25mm/kv;IV级 特重污秽地区:爬电比距31mm/kv。 ⑥高运行可靠性 长期运行的可靠性取决于产品的质量,及对产品的选型是否合理。影响它的产品质量主要有以下三方面: 避雷器整体结构的合理性; 氧化锌阀片的伏安特性及耐老化特性; 避雷器的密封性能。 ⑦工频耐受能力 由于电力系统中如单相接地、长线电容效应以及甩负荷等各种原因,会引起工频电压的升高或产生幅值较高的暂态过电压,避雷器具有在一定时间内承受一定工频电压升高能力。 7.1.3 选择氧化锌避雷器中的HY5WS-10-30型号 性能特点: (1) 采用了非线性伏-安特性特别好的氧气锌电阻片,故而避雷器的陡坡,雷电波,操作波下的保护特性均比传统的碳化硅避雷器有了极大的改善 (2) 因此克服了碳化硅避雷器所固有的因陡坡放电延迟而引起的陡坡放电电压高,操作波放电分散性大而导致操作波放电电压高等缺点。 (3) 在绝缘配合方面,能够做到陡坡,雷电波,操作波的保护力度接近一致,从而对电力设备提供最佳的保护,进而提高了保护的可靠性。 (4) 同时还具有吸收雷电过电压,操作过电压和工频暂态过电压的能力。 优点:采用整体硅橡胶模压成型,密封性能好,防爆性能优异,耐污秽免清洗,并能减少雾天湿闪发生,耐电蚀抗老化,体积小重量轻,耐碰撞,便于安装和维护。 使用环境:1.环境温度为—40℃~+40℃; 2.海拔高度不超过2000m; 3.电源频率为48Hz~62Hz; 4.最大风速不超过35m/s; 5.地震裂度7度及以下地区。 长期施加的电压不超过其最高持续运行电压。 安装:避雷器安装在母线进线电缆侧断路器,一端装到进线侧,一端装到接地端。 7.1.4 低压配电柜选择的避雷器 低压配电柜属于低压设备,根据目前国内的情况来看,也是使用低压氧化锌避雷器。 7.1.5 选择氧化锌避雷器中的HY1.5W-0.5-2.6 性能特点: (1)体积小、重量轻、耐碰撞、运输无碰撞损失,安装灵活,特别适合在开关柜内使用。 (2)特殊结构,整体模压成型,无气隙、密封性能好,防潮防爆; (3)爬电距离大,增加水性好,耐污能力强,性能稳定,减少运行维护; (4)具有独特佩服的氧化锌电阻片,高容量,低泄漏; (5)实配直流参考电压、方波通流容量大和大电流耐受能力都高于国家标准。 使用环境: (1).环境温度为—40℃~+40℃; (2)地震裂度7度及以下地区。 (3)长期施加的电压不超过其最高持续运行电压。 安装:避雷器安装在配电柜的进线处,避雷器的一端直接接地,另一端与低压进线相接。 7.2 氧化锌避雷器常见故障和预防方案 氧化锌避雷器运行中,主要故障形式氧化锌避雷器运行中,有时可能会出现间隙被击穿的情况,进而由此引发故障, 有时甚至还会出现爆炸故障,而避免其自身的作用十分重要, 所以为了加强对其的改进和优化, 1. 对其故障的原因进行分析。 (1)密封性差的原因分析: ①避雷器在生产中,由于生产工艺问题,导致其阀片没完全的烘干。 ②安装过程中忽视对其的安装,导致安装位置不正确和没有安装的情况。 ③采用的绝缘子质量不达标引发的渗漏,也会导致其由于外部水分的进入而受潮, 最终导致其密封性受到影响。 (2)阀片老化速度不一致的原因分析: 主要是由于使用的阀片较多,而不同的阀片之间的均一性较差,导致其在老化速 度上存在差异,进而导致其电位分布不均,。一些阀片的老化速度较快, 而有的阀片的老化速度较慢。但是电网的电压较为稳定,而部分后老化的阀片的负荷就会加大,进而导致其老化的速度变快,并因此成为恶性的循环, 从而出现击穿和爆炸等事故。此外,有时由于电压迅速的增加和下降也会导致其负荷不均而加速老化。 2. 对事故的发生进行防范 (1)密封性差的防范措施 在投入使用之前应切实加强避雷器质量的检查, 尤其是应做好对其的密封性检测工作, 并在运行工作中加强对其的维护和管理, 及时的加强对其的巡视, 对于存在问题的应及 时的更换, 且对其做好常规性的预防性试验工作, 切实加强对其试验数据的分析和处理, 并针对性的加强改进和优化, 从而及时的将存在缺陷的避雷器清除, 保证其运行的安全性和密封性 (3)阀片老化速度不一致的防范措施 为了延缓阀片老化,不仅要对阀片的质量进行控制, 而且还要切实注重对 其均 一性的检查,尽可能地采用同一型号和性能相同的阀片,并注重对其安装质量的控制,才能更好地 确保其安全的运行。此外, 还应对电压电流等加强监控, 尽可能地避免因此对避雷器 带来的危害。 7.3 认识与提高 现在,随着人们用电数量的日益增加,人们对于电力方面也越来越依靠。但是,供电系统在为建筑居民供电时容易受到各种不良因素影响,如雷击、操作、短路等,导致供电不佳,甚至引发雷电灾害事故发生,造成严重的经济损失及社会影响。为了避免此种情况的经常性发生,应当加强防雷、接地及电气安全方面相关问题的处理,从而保证城市供电良好。也就是按照《建筑物防雷系统设计规范》来进行相关的防雷方面的设计。在本次设计中,让我明白了在项目实施时绝不是按照书上说的那样,还要考虑各种各样的相关方面的因素来进行操作。这其中,避雷器的选择是重中之重。开始时,我并没有意识到本次设计的重要性和难度,只是简单的查询题目,后来明白了先确定相关方面在进行针对性的查找。当然,在本次任务中,还出现了许多问题,比如资料的匮乏,相关经验的缺失,但是在指导老师朱晓樑老师的帮助下,解决了各类问题,终于圆满的完成了本次毕业设计,虽然过程中还是遇到了一些问题,但是都克服了过去,得到了满意的结果。 7.4 总结与提高 通过对10kv配电间防雷的设计,让我进一步的了解了避雷器、接闪带、引下线的知识,也让我对于这方面的知识有了更为深刻的认识,让我明白了在现代社会中防雷的重要性,为今后的工作学习有了更加深刻的认识。同时,此次毕业设计也让我明白了团队合作的重要性,也增加了我独立分析和解决问题的能力。虽然这次完成了任务,但还是有一些不太明白的地方,在以后的学习研究中仍要进一步研究。 这次毕业设计作为我大学生涯中的最后一次作业,他是对于我的实际应用能力的专业能力的一次整合。不光如此,这次还提升了我的独立思考和发现并且解决问题的能力。总的来说,通过这次毕业设计,让我对于防雷接地方面的知识有了质的提升。通过老师的耐心教导和同学的齐心协力以及学校制定的相关标准,完成了这一次的毕业设计。同时,也让我平时不易暴露出来的一些缺点也显现了出来,让我在今后的学习生活中能去努力克服这些缺点,并且努力提升自己的知识储备。希望在今后的学习生活中能够像这次毕业设计一样不断的去解决眼前的问题。在最后,还是要感谢老师的悉心指导和小组同学的齐心协力。 致 谢 经过了几个星期的努力,终于完成了这次毕业设计,虽然不够完美,但是也让我体验到了收获的快乐。从最开始的自认为很简答,到中途的差点放弃,再到最后的收获成果,这次毕业设计让我感慨颇多,也让我明白了团结的重要性,如果没有朱晓樑老师的帮助,估计我还摸不到题目的边,如果没有寝室同学的鼓励,很可能已经放弃,在这里我要对那些在我遇到困难时帮助我的人表达由衷的感谢。 首先,我要感谢指导导师朱晓樑老师,在这次任务中,他用他渊博的知识,严谨的态度和专业的精神一次次影响着我,这将是我一辈子的财富。 然后,还要感谢学校,通过这次任务,让我明白了自己的不足,也让我明白了实践的重要。 最后,我要感谢那些在困难中帮助我的人没如果没有他们,我不会这么快的完成这次任务。 最后的最后,祝愿所有老师、同学身体健康,万事如意! 、 本文档由香当网(https://www.xiangdang.net)用户上传

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    王***朝

    贡献于2020-09-28

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