低压配电柜受雷击的分析与应对方法

2018-05-08 08:19:17

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当今社会,在众多的低压配电系统中,极大部分都是选用电杆架空线的方法进行敷设,尤其是在特别偏远的乡村和人口密度极小的地方都选用这样的架空方式,从而达到降低造价成本的目的。但是这种架空配电的方法是有一个缺陷的,在雷区极其容易受到雷击。下面就由石家庄配电柜厂家德兰电气为大家就受雷击出现爆炸的现象进行分析。

一、事故的过程及现象

下面就事故的发生给大家举个示例:某单位的低压配电室,是选用从总配电房用水泥电杆架空1500m直接进入配电室配线方法,在20149月的一次雷击事故中,配电室内总开关和配电箱内元器件均已被烧毁,从而进一步造成总配电房总开关跳闸。

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二、事故原因分析

电气设备受雷击,大部分都是由直击雷、感应雷、雷电波清儒、雷球等造成。过电压使电气设备的绝缘受到破坏是故障的主要原因。雷电过电压在供电系统中所形成的的雷电冲击电流,最高幅值可以达到几十万安,产生的雷电冲击电压幅值至少为几十万伏,甚至最高可达百万伏,所以极具破坏性。从事故现场分析,造成事故的原因总共有以下三点。

 

1.架空进户线上需要装设避雷器

南方受气候影响多雷雨天气,在空旷地方的架空线路极其容易受到雷击。当架空线受到雷击后,如果在入户线处没有安装避雷装置,强大的雷电流和高压就会加到配电装置上,使设备的绝缘破损,造成短路事故。

2.配电柜安装的位置不合理

配电柜距避雷器引下线和接地装置太近。当受到直击雷时,巨大的雷电流流进防雷装置时会造成防雷装置的电位升高,这样的高电位同样可以作用在电气设备、电气线路或其他金属管道上,这三者之间会产生放电现象。出现很高的反击电压使设备的绝缘破坏。而受到感应雷时,由于雷电流的强大电厂和磁场变化产生静电感应和电磁感应,能在配电柜与引下线的金属部件之间产生很高电位差造成电火花放电,把金属烧熔。

3接地电阻不符合要求

工作人员从现场测量数据可见,整个接地网电阻超过30Ω。各种雷电保护装置的接地良好与否,对被保护物的安全有着密切相关的联系。对防雷接地来说,其允许的接地电阻应为5~30Ω。若接地电阻太高,不能迅速泄放雷电流,使防雷装置对地产生高电压,这样也会造成严重的事故。

三、改善方法

从对系统故障情况分析可知,雷击时系统产生过电压是造成设备损坏的主要原因。为了限制接地电位升高,避免配电装置受到雷击时过电压,必须对配电系统采取一些预防和保护措施。

1.改善避雷线接地电阻。

1)引下线必须多于两根,并且沿建筑四周均匀和对称布置,它的间距必需小于18m。防雷接地、电气设备接地应该共用一个接地装置。当不共用时,两者间在地中的距离应符合下列表达的要求。但是需要大于2m

2)加大接地网的面积,深度接地体,与此同时利用化学降阻剂人工改善地电阻率。使系统的接地电阻在以下。

2.调整与避雷针引下接地线的距离,使配电柜与地线之间的空气距离满足:

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式中:SK为空气中距离,m

RCH为独立避雷针的冲击接地电阻,Ω

h为避雷针检验点的高度,m

 

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式中:SC为地中距离,mKC为分流系数。单根引下线为1,两根引下线接闪器不成闭合换的多根引下线应为0.66,接闪器闭合环或网状的多根引下线应为0.44.在共用接地装置与埋地金属管道相连的情况下,接地装置应围绕建筑物敷设成环形接地体。

四、改变架空进线方法以防雷电波侵入

将低压架空线路在进户前改换一段埋地金属铠装电缆或护套电缆穿管埋地引入,它的埋地长度需要符合下列公式的要求,但电缆埋地长度需要小于15m。入户端电缆的金属外皮、钢管应与防雷的接地装置相连。在电缆与架空线连接处应装设避雷器。避雷器、电缆金属外皮、钢管和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地、其冲击接地电阻不应大于10Ω

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式中:L为金属铠装电缆或护套电缆穿管管埋于地中的长度,mp为埋电缆处的土壤电阻率,Ω·m

五、结束语

在日常生活中为了防止雷击事故,保证供电的正常运行。应采取必要的经济合理的防雷保护措施。对配电线路及配电线路上安装的各种配电设备,根据具体条件和要求装设相应的防雷保护装置。与此同时需要注意保护装置的合理配电和避雷器的质量,只有这样才能尽可能的避免雷击事故的发生。经过对线路及配电设备的改造,可以有效降低被雷击的概率,减少事故的发生,以此来达到保护电气设备的重要作用。

 

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