远动设备的防雷及过电压保护

远动设备的防雷及过电压保护

陈国俊，谭永忠

摘要：阐述了加强远动设备防雷及过电压保护的紧迫性，并提出了具体的防护措施。

关键词：远动设备；防雷；过电压保护

中图分类号：TP806.3；TM862 文献标识码：B

Lightning and over-voltage protection of telecontrol equipment

CHEN Guo-jun，TAN Yong-zhong

(Nanhai Power Bureau，Foshan，Guangdong 528200，China) Abstract：The urgency of strengthening lightning and over-voltage protection of telecontrol equipment is expounded with specific measures presented.

Key words：telecontrol equipment；lightning protection；over-voltage protection

由于早期RTU所选用元器件的局限性，RTU对雷电等电磁脉冲和过电压的耐受能力很低。当雷电等过电压和伴随的电磁场达到某一阀值时，会导致元器件甚至设备的永久性损坏，严重影响RTU的可靠运行。

变电站都有比较完善的防雷系统，因而雷电直击远动设备的可能性不大，但是，雷击附近大地、架空线路和空中雷雨云放电时直接形成的，或者由于静电及电磁感应形成的冲击过电压，却可能通过与之相连的电源线路、信号线路或接地系统，穿过各种接口，以传导、耦合、辐射等形式，侵入远动设备并酿成严重的干扰或事故。

因此，加强和改进远动设备的防护，尽量减少其遭受雷电等冲击干扰的损害，已成为变电站实现无人值班亟待解决的问题。

1 远动设备雷击损坏情况

南海电力局从1993年开展调度自动化工作，1996年开始试行无人值班。但是，在每年的雷雨季节，具备四遥功能的变电站(RTU结构见图1)，都发生多次雷电损坏RTU和当地监控电脑串行口的事故，最多的一年达二十多起。损坏的程度不一，其中最严重的一次，官窑110 kV变电站因雷电损坏遥信隔离板5块，通信扩展板1块，主板1块；110 kV海北、沙涌、东二等变电站共损坏通信扩展板、主板十多块；6台监控电脑串行口损坏，给远动维护护工作带来很大的麻烦。只有很好地解决变电站远动设备防雷击损坏问题，才能保证变电站无人值班安全运行。

图1 RTU结构框图

2 远动设备受雷电损坏的原因

2.1 变电站远动设备与外围设备相连接

RTU各功能模板以各种方式与其他设备直接相连。变电站中比较典型的RTU 电气连接见图2，其中与当地监控电脑及微机保护装置相连的串行通信电缆均处在控制室范围内，二次测量、控制及信号电缆一部分则直接与高压场地一次设备相连。

图2 RTU在变电站中的电气连接

2.2 RTU受雷电损坏的原因

a)电源线引入雷电

雷电引起的瞬时高电压，如果不加遏制，直接由电源线引入RTU，会影响其电源模块正常工作，使各功能模块的工作电压升高而工作不正常，严重时甚至会损坏模块，烧坏元器件(IC) 。

b)通信线引入雷电

由雷电引起通信线两端设备之间电位差直接作用于相对脆弱的串行通信口，会损坏RTU及与其通信的设备的串行口，严重时会损坏整个功能板。

c)二次电缆引入雷电

直接与一次设备相连的二次连接电缆感生的感应过电压作用于RTU的各隔离板，击穿隔离板输入隔离器件，造成RTU板件损坏。

d)接地不规范

由于接地不规范，不同接地点之间雷电时易形成较高的电位差，产生的电磁干扰会影响RTU的运行，损坏RTU模板；同时，雷电引起的地电位升高，亦通过设备的接地线引入RTU，此过电压同样会损坏RTU模板。

3 防护措施

电子设备的防雷和过电压保护是一个系统工程，必须贯彻综合防护思想。综合运用分流(泄流)、均压、屏蔽、接地和保护(箝位)等技术，构成一个完整的防护体系，它适用于电力系统、建筑防雷和各种电子设施的通用防护模式，而对于一个特定的电子系统(设备)，例如远动系统的防护，则需根据远动设备的特点，结合变电站的实际情况，灵活应用，采用具体措施，构成一个完整的防护体系［1］。

近几年，我们通过对远动设备受雷击损坏的分析，在实际远行中采取了如下措施：

a)远动设备的工作电源，可用直流电源的、优先采用直流供电；

b)加装电源保护器。对于采用交流电源的远动设备(包括当地监控用电脑)，在UPS前加装了CRITEC交流电源防雷器。该产品工作稳定，性能可靠，且能将输出电压箝位在240 V左右。即当防雷器输入端瞬时电压不超过6 kV时，其输出电压不会超过240 V。

c)加装光电隔离器。对于所有的串行通信口，加装9C4型光隔离长线收发器，使相互通信的两设备通信端口之间无直接的电联系，有效地防止通过通信线引入的过电压；对相互通信的两设备之间的电位差进行隔离，从而有效地保护被保护设备的串行口不被损坏。

d)解除RTU内部的信号接地点。将RTU内部的信号地与大地脱离开，防止地电位升高直接侵入 RTU而损坏RTU模块板件。

e)采用等电位连接。在需要防雷的空间遭遇雷电等过电压时，使所有各相关部分(电路板)不存在明显电位差［2］，保护电路板不受损坏。

4 结束语

从1997年开始，采用以上措施后，南海电力局运行中的RTU工作稳定，取得了理想的运行效果，保证了无人值班工作的顺利进行。

作者简介：陈国俊(1970-)，男，湖北孝感人，助理工程师，工学学士，主要从事变电站遥动设备的维护工作。

作者单位：南海电力工业局，广东佛山 528200

参考文献

［1］张伟钹.仪征输油站仪表微机监测系统的防雷及过电压保护［J］.电网技术，1997

［2］苏邦礼.现代防雷技术最重要的是等电位连接［J］.广东电力，1998

收稿日期：1999-05-24

13[1]. 防雷及过电压保护(习题)

13. 防雷及过电压保护 一、单选题 1．下面给出了几组四种雷区平均年雷暴日数，按照标准对雷电活动强弱的分类，其中标准的规定值是( )。 A．少雷区≤10，中雷区10~20，多雷区20~40，特强区≥40： B．少雷区≤12，中雷区12~30，多雷区30~60，特强区≥60； C．少雷区≤15，中雷区15~40，多雷区40～90，特强区≥90； D．少雷区≤20，中雷区20~60，多雷区60~120，特强区~>120。 2．在绝缘配合标准中，送电线路，变电所绝缘子串及空气间隙的绝缘配合公式均按标准气象条件给出。在下列各组气象条件数据中，标准气象条件(气压P、温度T、绝对湿度H)的一组数据是( )。 A．P=8.933kPa，T=10℃，H=8.5g／m3；B．P=8.933kPa，T=15℃，H=10g／m3； C．P=101.325kPa，T=20℃，H=llg／m3；D．P=101.325Da，T=25℃，H=12 g／m3。 注ImmHg=133.322Pa。 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- DL/T620—1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 10 绝缘配合 10.1 绝缘配合原则 10.1.1 按系统中出现的各种电压和保护装置的特性来确定设备绝缘水平，即进行绝缘配合时，应全面考虑设备造价、维修费用以及故障损失三个方面，力求取得较高的经济效益。 不同系统，因结构不同以及在不同的发展阶段，可以有不同的绝缘水平。 10.1.2 工频运行电压和暂时过电压下的绝缘配合： a)工频运行电压下电气装置电瓷外绝缘的爬电距离应符合相应环境污秽分级条件下的爬电比距要求。 b)变电所电气设备应能承受一定幅值和时间的工频过电压和谐振过电压。 10.1.3 操作过电压下的绝缘配合： a)范围Ⅱ的架空线路确定其操作过电压要求的绝缘水平时，可用将过电压幅值和绝缘强度作为随机变量的统计法，并且仅考虑空载线路合闸、单相重合闸和成功的三相重合闸(如运行中使用时)过电压。 b)范围Ⅱ的变电所电气设备操作冲击绝缘水平以及变电所绝缘子串、空气间隙的操作冲击绝缘强度，以避雷器相应保护水平为基础，进行绝缘配合。配合时，对非自恢复绝缘采用惯用法；对自恢复绝缘则仅将绝缘强度作为随机变量。 c)范围Ⅰ的架空线路和变电所绝缘子串、空气间隙的操作过电压要求的绝缘水平，以计算用最大操作过电压为基础进行绝缘配合。将绝缘强度作为随机变量处理。 10.1.4 雷电过电压下的绝缘配合。 变电所中电气设备、绝缘子串和空气间隙的雷电冲击强度，以避雷器雷电保护水平为基础进行配合。配合时，对非自恢复绝缘采用惯用法，对自恢复绝缘仅将绝缘强度作为随机变量。 10.1.5 用于操作雷电过电压绝缘配合的波形： a)操作冲击电压波。至最大值时间250μs，波尾2500μs。

交流特高压电网的雷电过电压防护(正式)

编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 交流特高压电网的雷电过电压防护(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-9239-87 交流特高压电网的雷电过电压防护 (正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 交流特高压电网的雷电过电压及其防护可以分为线路和变电站两个方面。线路的雷电过电压防护包括绕击和反击防护，变电站的雷电过电压防护包括直击雷和侵入波的防护。 1.特高压线路的雷电过电压防护 由于特高压输电线路杆塔高度高，导线上工作电压幅值很大，比较容易从导线上产生向上先导，相当于导线向上伸出的导电棒，从而引起避雷线屏蔽性能变差。这一点不但可从电气几何理论上得到解释，运行情况也提供了佐证。前苏联的特高压架空输电线路运行期间内曾多次发生雷击跳闸，基本原因是在耐张转角塔处雷电绕击导线。日本特高压架空输电线路在降压运行期间雷击跳闸率也很高，据分析是线路遭到

侧面雷击引起了绝缘子闪络。 理论分析和运行情况均表明，特高压输电线路雷击跳闸的主要原因是避雷线屏蔽失效，雷电绕击导线造成的。因此采用良好的避雷线屏蔽设计，是提高特高压输电线路耐雷性能的主要措施。同时还应该考虑到特高压输电线路导线上工作电压对避雷线屏蔽的影响。对于山区，因地形影响(山坡、峡谷)，避雷线的保护可能需要取负保护角。 2.特高压变电站的雷电过电压保护 根据我国110～500千伏变电站多年来的运行经验，如果特高压变电站采用敝开式高压配电装置，可直接在变电站构架上安装避雷针或避雷线作为直击雷保护装置;如果采用半封闭组合电器(HGIS)或全封闭组合电器(GIS)，进出线套管需设直击雷保护装置，而GIS本身仅将其外壳接至变电站接地网即可。 与超高压变电站一样，特高压变电站电气设备也需考虑由架空输电线路传入的雷电侵入波过电压的保护，其根本措施在于在变电站内适当的位置设置避雷

电子设备的雷电及过电压保护

电子设备的雷电及过电压保护 过电压主要是指雷击过电压、电力网络操作过电压，损坏电子设备的过电压通常就是这两种。众所周知，作为一种大气物理现象，每一次雷击都是由一系列的放电（云间、云地）形成的。雷击过电压是指由于雷电直接击中电线；雷击避雷针时由于电阻耦合、电容耦合、电感耦合引入电线；或雷击某地造成不同地之间的地电位不均衡等原因在有源或无源导体上产生的瞬态过电压。雷击过电压的能量有时非常强，雷电的放电电流一般为20_40千安培，在大雷暴时最大可达430千安培，雷击概率及其电流数据如下表所示： 概率50%10%5%≈1% 电流峰值kA3080100200 电荷量As1080100400 雷电现已成为破坏电子设备的主要原因。操作过电压是指开关中央电源设备、电力网中大型感性或容性设备的投切等原因产生的过电压。操作过电压不如雷击过电压高，但出现频繁，对电子设备同样会产生不同程度的损害。 1.过电压保护必要性 现在已进入电子信息时代，各行各业都日益广泛地采用电子信息技术装备自己，如一座现代化的大厦，一般都装有自动消防、防盗保安、程控电话、楼宇自控、电脑管理、群控电梯、广播音响、闭路等一系列电子信息系统；又如国防现代化建设，电子信息技术已作为其发展的基础；其它航天、金融、邮电、石油化工、电力、广播电视等部门及工厂企业也不例外，所以电子信息设备的应用已日趋广泛，其数量与规模正在不断地扩大。但是这种电子信息设备的工作信号电压很低，一般仅5V左右，因此，其抗干扰、抗电涌的能力极低，对电磁环境的要求很高，所以随着电子信息设备的广泛应用，过电压的危害也将日趋严重，尤其是雷电引起的过电压，其后果不但使这种昂贵的设备损坏，而且有可能使整个系统的运行中断，造成巨大的经济损失。 随着电子技术的发展，电子设备日益成为雷电破坏的主要对象之一。为此，国内外专家学者进行了大量的实验和研究，IEC（国际电工委员会）、ITU(国际电信联盟)等组织都制定了相应的防雷电及电磁脉冲的标准，如IEC1024、IEC1312、ITU的K系列等。IEC1024、IEC1312相继公布了雷电流参数（如表1）和雷电波形，并对雷电保护区（LPZ）的划分、系统的分级保护和浪涌过电压保护器（SPD）的各项指标进行了规定。我国的国家标准《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）也对雷电电磁脉冲的防护进行了规定：“在配电盘内，宜在开关的电源侧与外壳之间装设过电压保护器”（第3.5.4条，三）；信息产业部《移动通信基站防雷防雷与接地设计规范》（YD5068-98）中规定：“3.1.5……出入基站的所有电力线均应在出口处加装避雷器”，“ 3.3.3同轴电缆馈线进入机房后与通信设备连接处应安装馈线避雷器”，“ 3.4.1信号电缆应由地下进出移动通信基站处应加装相应的信号避雷器”；公安部颁发的《计算机信息系统防雷保安器》（GA173-1998）中规定：“计算机信息系统加装有效可靠的防雷保安器，是国际上通用的最有效的防护措施”等。 表１ 首次雷击的雷电流参数保护级别 Ⅰ（一类）Ⅱ（二类）Ⅲ-Ⅳ（三类） I幅值（KA）200150100 T1波头时间（μS）101010 T2波头时间（μS）350350350 2.雷电过电压保护系统 现代意义的防雷，把防雷看成一个系统工程，根据雷电电磁脉冲（LEMP）防护的国际标准：

交流特高压电网的雷电过电压防护详细版

文件编号：GD/FS-6195 （解决方案范本系列） 交流特高压电网的雷电过电压防护详细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________

交流特高压电网的雷电过电压防护 详细版 提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 交流特高压电网的雷电过电压及其防护可以分为线路和变电站两个方面。线路的雷电过电压防护包括绕击和反击防护，变电站的雷电过电压防护包括直击雷和侵入波的防护。 1.特高压线路的雷电过电压防护 由于特高压输电线路杆塔高度高，导线上工作电压幅值很大，比较容易从导线上产生向上先导，相当于导线向上伸出的导电棒，从而引起避雷线屏蔽性能变差。这一点不但可从电气几何理论上得到解释，运行情况也提供了佐证。前苏联的特高压架空输电线路运行期间内曾多次发生雷击跳闸，基本原因是在耐张

转角塔处雷电绕击导线。日本特高压架空输电线路在降压运行期间雷击跳闸率也很高，据分析是线路遭到侧面雷击引起了绝缘子闪络。 理论分析和运行情况均表明，特高压输电线路雷击跳闸的主要原因是避雷线屏蔽失效，雷电绕击导线造成的。因此采用良好的避雷线屏蔽设计，是提高特高压输电线路耐雷性能的主要措施。同时还应该考虑到特高压输电线路导线上工作电压对避雷线屏蔽的影响。对于山区，因地形影响(山坡、峡谷)，避雷线的保护可能需要取负保护角。 2.特高压变电站的雷电过电压保护 根据我国110～500千伏变电站多年来的运行经验，如果特高压变电站采用敝开式高压配电装置，可直接在变电站构架上安装避雷针或避雷线作为直击雷保护装置;如果采用半封闭组合电器(HGIS)或全封闭

过电压保护器防雷原理解析

过电压保护器防雷原理解析 防雷器（Surge protection Device）是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD。防雷器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。 防雷器元件从响应特性看，有软硬两种。属于硬响应特性的放电元件有火花间隙（基于斩弧技术的角型火花隙和同轴放电火花隙）和气体放电管，属于软响应特性的放电元件有金属氧化物压敏电阻和瞬态抑制二极管。这些元件的区别在于放电能力、响应特性和残压，避雷器就是利用它们不同的优缺点，扬长避短，组合成各种避雷器，保护电路。 二、SPD的基本元器件及其工作原理： 放电间隙（又称保护间隙）： 它一般由暴露在空气中的两根相隔一定间隙的金属棒组成，其中一根金属棒与所需保护设备的电源相线L1或零线（N）相连，另一根金属棒与接地线（PE）相连接，当瞬时过电压袭来时，间隙被击穿，把一部分过电压的电荷引入大地，避免了被保护设备上的电压升高。这种放电间隙的两金属棒之间的距离可按需要调整，结构较简单，其缺点时灭弧性能差。改进型的放电间隙为角型间隙，它的灭弧功能较前者为好，它是靠回路的电动力F作用以及热气流的上升作用而使电弧熄灭的。 2.气体放电管： 它是由相互离开的一对伶阴板封装在充有-定的惰性气体（Ar）的玻璃管或陶瓷管内组成的。为了提高放电管的触发概率，在放电管内还有助触发剂。这种充气放电管有二极型的，也有三极型的， 气体放电管的技术参数主要有：直流放电电压Udc;冲击放电电压Up（- -般情况下Up=（2~ 3）Udc;工频而授电流In;冲击而授电流lp;绝缘电阻R（》109）;极间电容（1- 5PF） 气体放电管可在直流和交流条件下使用，其所选用的直流放电电压Udc分别如下：在

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交流特高压电网的雷电过电压防护示范 文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 交流特高压电网的雷电过电压及其防护可以分为线路 和变电站两个方面。线路的雷电过电压防护包括绕击和反 击防护，变电站的雷电过电压防护包括直击雷和侵入波的 防护。 1.特高压线路的雷电过电压防护 由于特高压输电线路杆塔高度高，导线上工作电压幅 值很大，比较容易从导线上产生向上先导，相当于导线向 上伸出的导电棒，从而引起避雷线屏蔽性能变差。这一点 不但可从电气几何理论上得到解释，运行情况也提供了佐 证。前苏联的特高压架空输电线路运行期间内曾多次发生 雷击跳闸，基本原因是在耐张转角塔处雷电绕击导线。日

本特高压架空输电线路在降压运行期间雷击跳闸率也很高，据分析是线路遭到侧面雷击引起了绝缘子闪络。 理论分析和运行情况均表明，特高压输电线路雷击跳闸的主要原因是避雷线屏蔽失效，雷电绕击导线造成的。因此采用良好的避雷线屏蔽设计，是提高特高压输电线路耐雷性能的主要措施。同时还应该考虑到特高压输电线路导线上工作电压对避雷线屏蔽的影响。对于山区，因地形影响(山坡、峡谷)，避雷线的保护可能需要取负保护角。 2.特高压变电站的雷电过电压保护 根据我国110～500千伏变电站多年来的运行经验，如果特高压变电站采用敝开式高压配电装置，可直接在变电站构架上安装避雷针或避雷线作为直击雷保护装置;如果采用半封闭组合电器(HGIS)或全封闭组合电器(GIS)，进出线套管需设直击雷保护装置，而GIS本身仅将其外壳接至变电站接地网即可。

线路防雷过电压保护器

线路防雷过电压保护器 一、过电压保护器概述 过电压保护器中最常用的电压等级线路，由于10KV线路的绝缘水平普遍较低，难以承受直击雷或感应雷的作用，不仅在雷直击导线和塔顶时会闪络起跳闸，而且在雷电击中周边的树木或建筑时，因感应电压过高也会导致闪络，绝缘层被击穿，接续的工频电弧在此处燃烧，在极短的时间内导线就会被烧断。目前我国各大、中城市10KV配电线路采用绝缘导线做为架空配电线路的愈來愈多，有效地解决了裸导线难以解决的走廊和安全问题，与地下电缆相比具有投资省，建设快的优点，但也带来了一些新的技术问题，其中之一就是绝缘导线运行中的雷击断线，雷击断线已成为电力系统面临的一个安全难题。 过电压保护器适用于配电6KV、10KV绝缘导线，采用了专利设计的穿刺型结构可穿透安装在线槽内的导线绝缘层形成电气连接；独特的引弧叉通过螺栓与绝缘子上端金具紧密相连，另一端为放电端，与安装在绝缘子下端金具上的接地电极形成一个放电间隙；并有绝缘罩包裹除引弧叉放电端外的绝缘子上端所有裸露金具部分。过电压保护器XHQ5-12.7/36在正常状态下，防雷绝缘子的放电间隙不动作；只有超过规定雷电过电压出现时，引弧叉与接地电极的间隙才能被击穿，形成短路通道。接续的工频电弧便在线夹的引弧叉上燃烧，释放过电压能量，以保护导线免于烧伤。 二、产品简介 绝缘线路防雷装置过电压保护器本产品悬挂在输配电线路上，在绝缘子的右端就是低电位，这时在绝缘子的左右两端高低压电极之间形成一个空气间隙，主要用来提供雷击闪络通道和电弧放电通道，其动作电压比绝缘子本体低，而且必然先与绝缘子本体闪络之前动作，使雷电引流，保护绝缘子和导线。 过电压保护器当架空绝缘输配电网受到直接雷击或者感应雷电时，绝缘子左右两端引弧棒提供的空气间隙能够在绝缘子闪络之前先动作放电，提供了雷电的闪络通道，在雷电闪络通道上建立起来的工频电弧或者单相短路电流的弧根，只能固定在引弧棒提供的高低压电极上，而不会流串到绝缘子本体或导线上，从而避免了绝缘子伞群的烧伤，甚至烧断绝缘导线的现象发生。 本产品满足国际标准规定的线路绝缘子的各项技术标准，并且将绝缘子各种性能指标加以提高，尽量堵塞放电，在堵塞不住的情况下再以疏导方式加以防雷。绝缘子和防弧金具二合为一，能够悬挂拉紧输电配电线路上，它相对于电杆可以水平拉紧安装，也可以垂直拉紧悬挂在线路支架上，具有很大的经济性和实用性。本产品的引弧棒能够提供多次工频电弧的烧蚀，性能可靠，可以有效地防止绝缘子因雷击损坏和绝缘导线雷击断线事故的发生。过电压保护器XHQ5-12.7/36其中，绝缘子芯棒两端的端头金具形状可以根据输配电线路连接的需要，不断改变其形状，以方便绝缘子在线路上的连接。 三、线路防雷过电压保护器用途 线路防雷过电压保护器绝缘线路防雷装置过电压保护器适用于架空线路中，将架空绝缘导线或裸导线连接在耐张杆或转角杆的金具上，从而将架空导线拉紧和绝缘，并起到防雷作用。

雷电保护及电力装置过电压防护

第十三章雷电保护及电力装置过电压防护 第一节建筑物防雷 1 建筑物防雷的分类 建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，按防雷要求分为三类。 (1) 应划为第一类防雷建筑物： 一、凡制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。 二、具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物。 三、具有1区爆炸危险环境的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。 (2) 应划为第二类防雷建筑物： 一、国家级重点文物保护的建筑物。 二、国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站、国宾馆、国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。 三、国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子设备的建筑物。 四、制造、使用或贮存爆炸物质的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。 五、具有1区爆危险环境的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。 六、具有2区或11区爆炸危险环境的建筑物。 七、工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。 八、预计雷击次数大于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。 九、预计雷击次数大于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。 (3) 应划为第三类防雷建筑物： 一、省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。 二、预计雷击次数大于或等于0.012次/a，且小于或等于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其重要或人员密集的公共建筑物。 三、预计雷击次数大于或等于0.06次/a，且小于或等于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。 四、预计雷击次数大于或等于0.06次/a的一般性工业建筑物。 五、根据雷击后对工业生产的影响及产生的后果，并结合当地气象、地形、地质及周围环境等因素，确定需要防雷的21区、22区、23区火灾危险环境。 六、在平均雷暴日大于15d/a的地区，高度在15m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物；在平均雷暴日小于或等于15d/a的地区，高度在20m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。 2 建筑物的防雷措施 (1) 一般规定 一、各类防雷建筑物应采取防直击雷和防雷电波侵入的措施。 第一类防雷建筑物和四、五、六款所规定的第二类防雷建筑物尚应采取防雷电感应的措

通信局(站)雷电过电压保护

中华人民共和国通信行业标准 通信局（站）雷电过电压保护 工程设计规范 1. 总则 1.0.1 为了解决综合通信大楼、交换局、数据局、模块局、接入网站、IP网站、移动通信基 站、卫星地球站、微波站等因雷电感应通过电源线、信号线、网络数据线、天馈线、遥控系统、监控系统引入的雷害，确保通信设备的安全和正常工作，特制定本规范。 1.0.2本规范适用于新建、扩建、改建及原有通信局（站）的雷电过电压保护工程设计。 1.0.3通信局（站）雷电过电压保护工程应建立在联合接地、均压等电位分区保护的基础上。 1.0.4 通信局（站）雷电过电压保护设计应根据电磁兼容原理,按防雷区划分，对电涌保护器 的安装位置进行合理规划。 1.0.5通信局（站）雷电过电压保护设计应以现场调查、局址地理环境、年雷暴日分布及通 信局（站）类型为依据。 1.0.6本规范是通信局（站）雷电过电压保护工程设计、施工、监理、维护和各类保护器件 选择的技术依据，通信局（站）雷电过电压保护工程所选用的电涌保护器应符合国家标准及通信行业标准或参照IEC、ITU-T-K系统等国际相关建议，经信息产业部认可的检测部门测试合格的产品。 1.0.7本规范年雷暴日的确定，一般应依椐通信局（站）所在地区的气象部门提供的数据， 或者参照本规范附录 C和附录D 的范围确定。 1.0.8通信局（站）雷电过电压保护工程除应执行本规范以外，还应符合国标GB50057-94《建 筑物防雷设计规范》及通信行业防雷接地标准。 2. 术语 2.0.1防雷区 将一个易遭雷击的区域，按照通信局（站）建筑物内外、通信机房及被保护设备所处环境的不同，进行被保护区域划分，这些被保护区域称为防雷区（Lightning Protection Zones 英文缩写LPZ，详见附录B）。 2.0.2雷电活动区 根据年平均雷暴日的多少，雷电活动区分为少雷区、中雷区、多雷区和强雷区：少雷区为一年平均雷暴日数不超过25的地区； 中雷区为一年平均雷暴日数在25～40以内的地区；

通信设备防雷及过电压保护

通信设备防雷及过电压保护 【摘要】大规模集成电路在通信设备中的广泛应用，使得各种先进通信设备对过电压的要求越来越高。因此应采取必要的保护措施来避免因过电压而产生的过电流对线路、设备及人员造成的危害，使产生的危害降低到最低点。 【关键词】通信；设备；防雷；措施 随着科技的迅猛发展，大规模集成电路和智能化在通信设备中的广泛应用，使得通信设备对过电压的要求越来越高。由于雷电在信号线、电源线等上感应的瞬间过电压造成的危害时常发生，因此必须采取适当的保护来避免因过电压所产生的过电流对线路、设备及人员造成危害。 雷电是一种自然现象，它曾给人类社会带来了不少危害，国际电工委员会已将雷电灾害称为“电子时代的一大公害”，雷击、感应雷击、电源尖波等瞬间过电压已成为破坏电子设备的罪魁祸首。由雷电感应和雷电波侵入造成的雷电电磁脉冲（LEMP）是通信设备损坏的主要原因。按照电信专用房屋设计规范，通信大楼一般都安装有避雷针、避雷网或避雷带，并且均采取了联合接地的方式。发生雷电时，雷电感应通过通信和电力线路侵入，若天线和通信线缆与大地之间直流通路不畅，天线和线缆与大地之间产生高电位而引起过电压，致使通信设施损坏，甚至危及操作人员的人身安全。 随着信建设速度的加快，新的防护体系已从单一防护体系转为多级防护，多级防护包括防直击雷、防感应雷电、防地电位反击引起的瞬间过电压影响等多方面的防护，因此应采取的防范原则是“整体防御、综合治理、多重保护”，力争将其产生的危害降低到最低点，其主要的措施有以下几种方法： 1.外部防护 外部防护主要采用避雷针（避雷网、避雷线和避雷带）和接地装置（接地线、地极）来加以防护。其保护原理是：当雷云放电接近地面时，它使地面的电场发生畸变，在避雷针（避雷线）顶部形成局部电场强度畸变，以影响雷电先导入电的发展方向，引导雷电向避雷针（避雷线）放电，再通过接地引下线、接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物免受雷击。 1.1安装避雷针或接地装置的要求 （1）避雷针应当装在高于天线尖端数米，并有一定的间隔，以防止由于避雷针的存在而损坏天线的辐射图形影响通信效果。一般的做法是避雷针成为天线塔体的主杆，通信天钱却装在避雷针外线大约1.5个波长以外。 （2）避雷地线的直流通路的电阻要求足够低，一般为10-50Ω，以满足有尽量小的电感量。

电力系统雷电过电压防护综述1

雷电过电压研究及防护 摘要：雷电过电压对电力系统破坏是非常严重的，雷电放电的危害形式主要有直接雷击、感应雷击、雷电过电压侵入、反击。对于输电线路的防护我们通过安装避雷器、避雷线、降低接地电阻、架设耦合地线的方法降低雷击概率；对于变电站我们可以通过采取进线段保护和侵入波保护的方法减小雷击对电站带来的危害；目前一般采用电磁仿真软件ATP-EMTP和PSCAD/EMTDC对输电线路和变电站进行防雷性能的分析，并给出合理的建议。 关键词：雷电过电压；雷电保护；电磁仿真软件 0引言 雷电是大气中集声、光、电、热极为壮观的自然现象，它对人们的生活、生产有着重大影响作用。但是，在现代生活中，雷电也给人类各行各业带来巨大的危害。据美国的保守估计，主要由于雷电冲击导致计算机网络系统失效或损坏，平均每年约占全部故障的。据我国一些省市统计，因雷害作用，电子设备的直接损失约占雷电灾害总损失 的80%。输电线路的电压等级越高，遭受自 然雷害的几率也随着增加。 雷云放电一般经过三个过程先导放电阶段、主放电阶段、余光放电阶段。主放电阶段存在时间极短，电流极大，可达数十乃至数百千安，这个时间造成的危害是巨大的。雷电的危害一般分为直击雷和雷电感应。直击雷击中人体、建筑物、设备时，会产生巨大的光和热，强大的雷电流转变为热能。雷电流在闪击中直接进入金属管道或导线时，它们沿着金属管道或导线可以传送到很远的地方。除了沿管道或导线产生的电或热效应，破坏其机械和电气连接之外，当它侵入与此相连的金属设施或用电设备时，还会对金属设施或用电设备的机械结构产生破坏作用，并危及有关操作和使用人员的安全。直击雷或感应雷都可能使导线或金属管道产生过电压。这种过电压沿着导线或金属管道从远处雷区或防雷保护区域之外传来，侵入建筑物内部或设备内部，而使建筑物结构、设备部件损坏或人员的伤亡。同时，当雷电击中到建筑物时，雷电流幅值大，波头陡度高，雷电流流过时也会使接地引下线和接地装置的电位骤升到上百千伏，有可能会将工作接地引入反击电流，造成人身和设备雷击事故。 因此，如何切实有效地制定及改善输电线路和变电站的防雷措施，已经成为确保电力系统安全、可靠、稳定运行的重要工作之一。本文分别从输电线路防雷和变电站防雷的方法进行了简单的介绍，希望对输电线路和变电站防雷设计提供参考。 1 输电线路的防雷措施 目前在防雷工作方面，人们主要是通过架设避雷器、架设避雷线、降低杆塔接地电阻，提高绝缘水平、安装一系列的其他保护装置以及选择适合中线点的接地运行方式等。 1.1 安装避雷器 输电线路是通过采用架设避雷器的办法，可以在当雷电击中线路时将一部分雷电电流通过雷电杆塔将其引入大地，从而达到对输电线路保护的效果。而且如果线路中有较大的雷电电流流过时，通过采用架设避雷器的办法，还可以达到对雷电电流进行分流的效果，大量的雷电电流被引入到地下。考虑经济因素的影响，在确保一定耐雷水平的前提下，往往没有必要在所有相都安装避雷器， 对于文献[1]中根据220KV同塔双回路的建模 分析得出，考虑单相、两相、三相和四相的耐雷水平，两相安装时均应选取在中层安装这种形式。 1.2 降低接地电阻 对于不同的电压等级，输电线路杆塔的接地电阻大小都有严格规定。在高电阻率地区，我们还需要通过接地电阻降阻剂、爆破接地技术、多支外引式接地装置、伸长水平接地体的方法来降低接地电阻；通过降低接地电阻可以提高线路耐雷水平、降低雷击跳

防雷设施及过电压保护

单选题 3.1.6-1001 、对于连接组别为 Yyn0 的配电变压器，中性线电流不应超过低压侧额定电流的（ A ）。 A、 25% B 、10% C 、7.5% D 、5% 出处： DLT 499-2001 农村低压电力技术规程 3.2.8 条 3.1.6-1002 、独立避雷针与配置装置的空间距离不应小于（ A ）。 A、5m B 、 10m C 、12m D 、15m 出处： GB50169-2006 《接地装置施工及验收规范》 3.1.6-1003 、中性点不接地系统比直接接地系统供电可靠性（ A ） A、高 B、差 C、相同 D、无法比出处：国网公司通用培训教材《电气设备及运行维护》第二章中性点 *3.1.6-1004 、高压输电线路故障，绝大部分是（ A ）。 A、单相接地 B、两相接地短路 C、三相短路 D、两相短路出处：国网公司通用培训教材《电力安全生产及防护》第三章安全防护技术及应用 *3.1.6-1005 、变电所对直击雷的保护是采用（ C ）。 A、避雷针 B、避雷线 C、避雷针或避雷线 D、避雷器 出处：国网公司通用培训教材《电力安全生产及防护》第三章安全防护技术及应用 3.1.6-1006 、大电流接地系统是指中性点直接接地的系统，其接地电阻值应不大于（ B ）。 A 0.4 Q B、0.5 Q C、1 Q D、4Q 出处：GB50169-2006 《接地装置施工及验收规范》 3.1.6-1007 、独立避雷针的接地电阻一般不大于（ D ） A 4Q B、6Q C 、8Q D、10Q

出处： GB50169-2006 《接地装置施工及验收规范》 3.1.6-1008 、两接地体间的平行距离应不小于（ B ）m。 A、 4 B 、 5 C 、 8 D 、 10 出处：GB50169-2006 《接地装置施工及验收规范》 3.1.6-1009 、单相接地引起的过电压只发生在（ C ）。 A、中性点直接接地电网中 B、中性点绝缘的电网中 C中性点不接地或间接接地电网中 D中性点不直接接地的电网中：即经消弧线圈接地的电网中 出处：国网公司通用培训教材《电气设备及运行维护》第二章中性点 *3.1.6-1010、10KV电压互感器二次绕组三角处并接一个电阻的作用 是（ C ）。 A、限制谐振过电压 B、防止断保险、烧电压互感器 C限制谐振过电压，防止断保险、烧坏电压互感器 D平横电压互感器二次负载 出处：国网公司通用培训教材《电力安全生产及防护》第三章安全防护技术及应用 *3.1.6-1011 、避雷线的主要作用是（ B ） A、防止感应雷击电力设备 B、防止直接雷击电力设备 C防止感应雷击电力设备 D防止感应雷击电力设备和防止直接雷击电力设备 出处：国网公司通用培训教材《电力安全生产及防护》第三章安全防护技术及应用

电子设备(石化系统)的雷电过电压保护——雷电过电压保护系统通用范本

内部编号：AN-QP-HT814 版本/ 修改状态：01 / 00 When Carrying Out Various Production T asks, We Should Constantly Improve Product Quality, Ensure Safe Production, Conduct Economic Accounting At The Same Time, And Win More Business Opportunities By Reducing Product Cost, So As T o Realize The Overall Management Of Safe Production. 编辑：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 电子设备(石化系统)的雷电过电压保护——雷电过电压保护系统通用范本

电子设备(石化系统)的雷电过电压保护——雷电过电压保护系统通用范本 使用指引：本安全管理文件可用于贯彻执行各项生产任务时，不断提高产品质量，保证安全生产，同时进行经济核算，通过降低产品成本来赢得更多商业机会，最终实现对安全生产工作全面管理。资料下载后可以进行自定义修改，可按照所需进行删减和使用。 电子设备防雷电过电压是一个系统工程，国内过电压保护等方面欠缺相应的标准，根据中华人民共和国标准法的规定，对国内无相应的标准可参考时，参照国际上有关规定执行。依据IEC61312等国际标准结合国内标准设计防雷系统。一个有效的防雷系统，包括3部分：直击雷保护，一点接地，瞬态浪涌电压抑制，三者缺一不可。而正确的连接和接地是其中最关键的因素。 1 直击雷保护 直击雷要靠接闪器经引下线和接地装置，

防雷设施及过电压保护

单选题 3、1、6-1001、对于连接组别为Yyn0得配电变压器,中性线电流不应超过低压侧额定电流得( A )。 A、25% B、10% C、7、5% D、5% 出处:DLT 499-2001 农村低压电力技术规程3、2、8条 3、1、6-1002、独立避雷针与配置装置得空间距离不应小于( A )。 A、5m B、10m C、12m D、15m 出处:GB50169-2006 《接地装置施工及验收规范》 3、1、6-1003、中性点不接地系统比直接接地系统供电可靠性( A )。 A、高 B、差 C、相同 D、无法比 出处:国网公司通用培训教材《电气设备及运行维护》第二章中性点运行方式 *3、1、6-1004、高压输电线路故障,绝大部分就是( A )。 A、单相接地 B、两相接地短路 C、三相短路 D、两相短路 出处:国网公司通用培训教材《电力安全生产及防护》第三章安全防护技术及应用 *3、1、6-1005、变电所对直击雷得保护就是采用( C )。 A、避雷针 B、避雷线 C、避雷针或避雷线 D、避雷器 出处:国网公司通用培训教材《电力安全生产及防护》第三章安全防护技术及应用 3、1、6-1006、大电流接地系统就是指中性点直接接地得系统,其接地电阻值应不大于( B )。 A、0、4Ω B、0、5Ω C、1Ω D、4Ω 出处:GB50169-2006 《接地装置施工及验收规范》 3、1、6-1007、独立避雷针得接地电阻一般不大于( D ) A、4Ω B、6Ω C、8Ω D、10Ω 出处:GB50169-2006 《接地装置施工及验收规范》 3、1、6-1008、两接地体间得平行距离应不小于( B )m。

自动气象站的雷电及过电压防护

自动气象站的雷电及过电压防护 摘要]文章从自动气象站遭雷电干扰和入侵通道入手，对自动气象站存在的雷电 隐患进行分析，提出自动气象站雷电过电压防护措施。 [关键词]自动气象站；雷电防护；过电压 引言：随着气象事业的不断进步发展，自动气象站的投入使用逐步取代了传 统的常规气象观测仪器，使我国气象事业走向新的历程。自动气象站是一种能自 动观测和存储气象观测数据的设备，应用于各个行业的多个领域，主要由传感器、采集器、通讯接口、系统电源等组成，设备结构复杂精密，都是采用高科技电子 产品等，为用户提供多时空分布、实时监测的精确信息，虽然自动气象站均有安 装避雷防护装置，但各类气象传感器却没有抵御外界电磁干扰的能力，再加上自 动气象站的使用环境要求在室外、空旷的地带，气象站测桅杆在旷野孤立高耸等，种种条件因素给雷电产生的过电压提供了入侵通道，因此雷电防御也成为自动气 象站的重要组成部分。 1：自动气象站雷电干扰和入侵途径 1.1雷电干扰源 现代化自动气象站监测系统都是采用大量高科技电子元器件组成的电气设备，这些电子元器件有机组合在一起，形成了微电子的系统设备。气象站系统的电子 设备对外界电磁干扰十分敏感，电磁干扰一般分为人为干扰和自然干扰两种干扰源，人为干扰包括断路器、电力系统等产生的过电压以及来自通信网络的高频电 磁干扰等，这种人为的电磁干扰使用现代化防御技术能够很好地被控制，不会给 社会造成重大影响损失；自然干扰包括雷电、射线及其他自然界的干扰等，这种 自然界的电磁干扰比较严重。其中雷电发生时产生的放电和过电压产生的危害最大，成为主要的干扰源。雷电产生过电压危害的主要来源有两种形式，直击雷和 感应雷，其中直击雷能击中自动站的可能性较小，在工作中采用一般的避雷网或 者避雷针都可以对自动站进行有效地保护，但是感应雷所产生的危害就比较大， 针对此情况，应该采用综合性措施进行防护工作。 1.2雷电入侵通道 1.21 自动气象站的结构工作原理 自动气象站的类型有多种，但其结构组成基本一致，主要由传感器、采集器、系统电源、通信接口及外围设备（计算机、打印机）等组成。系统软件还包括采 集软件和地面测报业务软件。传感器把观测到的气象要素转换成信号输出；采集 器是自动站的核心组件，由接口电路、处理器和存储器等软件组成，工作效率较高，主要对观测到的数据进行采样、存储、传输等；系统电源是提供所有设备仪 器工作的前提；通讯接口用于各数据之间的传输通道。 1.22雷电对气象站的入侵途径 雷电入侵气象站的方式可以有多种，其中主要以两种形式侵入：传导耦合和 辐射耦合，通过这两种形式将雷电过电压输送到自动气象站，导致气象站的系统 设备不能正常运行甚至损坏。自动气象站的组成线路通道复杂多样成为雷电入侵 的主要途径，各电源线、连接部件之间的通道和网络的通信电路等，自动气象站 的电源是由低压线进行电力传输，需要引入电源至室内，线路受雷击容易出现破损，雷电的过电压沿着电力配置路线进行感染传播，所以以电源线的方式入侵较 严重。雷暴天气，雷电产生的强大雷电流击到建筑物，电流通过物体传入大地， 通过入侵到自动气象站的传感器或采集器等通信线路，造成设备故障或毁坏；还

3.1.6防雷设施及过电压保护

单选题 3.1.6-1001、对于连接组别为Yyn0的配电变压器，中性线电流不应超过低压侧额定电流的（A ）。 A、25% B、10% C、7.5% D、5% 出处：DLT 499-2001 农村低压电力技术规程3.2.8条 3.1.6-1002、独立避雷针与配置装置的空间距离不应小于（A ）。 A、5m B、10m C、12m D、15m 出处：GB50169-2006 《接地装置施工及验收规范》 3.1.6-1003、中性点不接地系统比直接接地系统供电可靠性（A ）。 A、高 B、差 C、相同 D、无法比 出处：国网公司通用培训教材《电气设备及运行维护》第二章中性点运行方式 *3.1.6-1004、高压输电线路故障，绝大部分是（A ）。 A、单相接地 B、两相接地短路 C、三相短路 D、两相短路 出处：国网公司通用培训教材《电力安全生产及防护》第三章安全防护技术及应用 *3.1.6-1005、变电所对直击雷的保护是采用（C ）。 页脚内容1

A、避雷针 B、避雷线 C、避雷针或避雷线 D、避雷器 出处：国网公司通用培训教材《电力安全生产及防护》第三章安全防护技术及应用 3.1.6-1006、大电流接地系统是指中性点直接接地的系统，其接地电阻值应不大于（B ）。 A、0.4Ω B、0.5Ω C、1Ω D、4Ω 出处：GB50169-2006 《接地装置施工及验收规范》 3.1.6-1007、独立避雷针的接地电阻一般不大于（D ） A、4Ω B、6Ω C、8Ω D、10Ω 出处：GB50169-2006 《接地装置施工及验收规范》 3.1.6-1008、两接地体间的平行距离应不小于（B ）m。 A、4 B、5 C、8 D、10 出处：GB50169-2006 《接地装置施工及验收规范》 3.1.6-1009、单相接地引起的过电压只发生在（C ）。 A、中性点直接接地电网中 页脚内容2

雷电防护措施

雷电防护措施 按照防护范围可将安装弱电设备的建筑物的防雷措施分为两类,外部防护和内部防护。 (1) 外部防护外部防护是指对安装弱电设备的建筑物本体的安全防护,可采用避雷针。分流。屏蔽网。均衡电位。接地等措施,这种防护措施人们比较重视。比较常见,相对来说比较完善。弱电设备的外部防护首先是使用建筑物的避雷针将主要的雷电流引人大地;其次是在将雷电流引人大地的时候尽量将雷电流分流,避免造成过电压危害设备;第三是利用建筑物中的金属部件以及钢筋可以作为不规则的法拉第笼,起到一定的屏蔽作用,如果建筑物中的设备是低压电子逻辑系统。遥控。小功率信号电路的电器,则需要加装专门的屏蔽网,在整个屋面组成不大于5m-5m,6m-4m的网格,所有均压环采用避雷带等电位连接;第四是建筑物各点的电位均衡,避免由于电位差危害设备;第五是保障建筑物有良好的接地,降低雷击建筑物时接点电位损坏设备。 (2)内部保护内部防护是指在建筑物内部弱电设备对过电压(雷电或电源系统内部过电压)的防护,其措施有:等电位联结。屏蔽。保护隔离。合理布线和设置过电压保护器等措施.从EMC(电磁兼容)的观点来看,防雷保护由外到内应划分为多级保护区。最外层为0级,是直接雷击区域,危险性最高,主要是由外部(建筑)防雷系统保护,越往里则危险程度越低。

保护区的界面划分主要通过防雷系统。钢筋混凝土及金属管道等构成的屏蔽层而形成,从0级保护区到最内层保护区,必须实行分层多级保护,从而将过电压降到设备能承受的水平。一般而言,雷电流经传统避雷装置后约有50%是直接泄人大地,还有50%将平均流人各电气通道(如电源线,信号线和金属管道等)。 5 电脑通信网络弱电设备的防雷措施 随着电脑通信设备的大规模使用,雷电以及操作瞬间过电压造成的危害越来越严重。以往的防护体系已不能满足电脑通信网络安全的要求。应从单纯一维防护转为三维防护,包括:防直击雷,防感应雷电波侵入,防雷电电磁感应,防地电位反击以及操作瞬间过电压影响等多方面作系统综合考虑。多级分级(类)保护原则:即根据电气。微电子设备的不同功能及不同受保护程序和所属保护层确定保护要点作分类保护;根据雷电和操作瞬间过电压危害的可能通道从电源线到数据通信线路都应做多级层保护。 (1)电源部分防护 弱电设备的电源雷电侵害主要是通过线路侵入。高压部分有专用高压避雷装置,电力传输线把对地的电压限制到小于6000V(1EEEEC62.41),而

500 kV GIS 变电站雷电过电压保护研究

D ec .2009 Vol.45No.6 High Voltage Apparatus 收稿日期：2009-06-12 作者简介：甘凌霞（1985），女，硕士研究生，主要研究方向为电力系统过电压和电力系统防雷接地技术。 0引言 随着500kV 输变电工程的建设和发展，各电力 科研、设计单位对500kV 变电站的方案试验和研究逐渐深入，500kV 雷电侵入波保护的计算和分析作为变电站科研和设计的一个重要内容，也取得了很大的进步[1-4]。但是诸多方案并不切合实际，有的只是过度地强调绝缘裕度，并未从经济角度考虑；有的只是通过片面计算给出了方案，由此留下很大的安全隐患。文[5，6]取绝缘子串50%放电电压作为一定值，进行过电压计算并给出了防雷方案。绝缘子串的冲击伏秒特性是随时间变化的，所以这种选取侵入波的方法并不可取。文[7]为了从严考虑，忽略了电晕、杆塔冲击接地电阻等因素的影响，依实际情况看来，模型显得过于保守和粗略。文[3]将变电站和进 线段结合起来，考虑绝缘子串冲击伏秒特性，进线段冲击电晕和杆塔的冲击接地电阻，对于雷击点，笔者只选择了距离终端“门”形构架的1号塔作为侵入波最严重的情况来处理，某些情况下可能正确，但大多数情况下不合适，大量研究表明，1号塔和变电所的终端“门”形构架（0号塔）距离比较近，雷击1号塔时，经地线由0号塔返回的负反射波很快返回1号塔，降低了1号塔顶电位，使侵入波过电压减小[8]，所以仅计算雷击1号塔侵入波过电压不全面。 将500kV GIS 变电站和进线段结合起来，通过对ATP -EMTP 绝缘子串冲击伏秒特性、进线段冲击电晕、杆塔的冲击接地电阻进行仿真，对避雷器的架设位置、远近区杆塔的冲击接地电阻进行全面系统地分析，为500kV GIS 变电站过电压保护提供新的工程参考。 500kV GIS 变电站雷电过电压保护研究 甘凌霞， 李 雷， 李景禄 （Changsha University of Science and Technology ，Changsha 410076，C hina ） Lightning Over -voltage Protection for 500kV GIS Substation （长沙理工大学电气与信息工程学院，湖南长沙410076） GAN Ling -xia ，LI Lei ，LI Jing -lu Abstract:This paper combines incoming lines with a 500kV GIS substation to investigate the lightning over -voltage of 500kV GIS substation via ATP -EMTP simulation program with respect to the influences of impulse voltage -second characteristics of insulator strings ，impulse corona of incoming lines ，impulse grounding resistance of tower ，and position of lightning.The result shows that impulse corona and grounding resistance of the tower which is close to the substation exert great influence on over -voltage ，maybe the lightning over -voltage is not the maximum when lightning strike the tower which is close to the terminal door -typed structure ，and a group of arresters installed on bus can decrease the over -voltage effectively when the over -voltage of the equipment is very serious.This research takes both safety and economy into account to provide a reference for the lightning over -voltage protection of GIS substations. Key words:GIS substation ；impulse corona ；grounding resistance ；position of lightning ；over -voltage 摘要：将500kV GIS 变电站和进线段结合起来，考虑绝缘子串冲击伏秒特性、进线段冲击电晕、远近区杆塔冲击接地电阻、落雷点等因素的影响，采用ATP -EMTP 对500kV GIS 变电站的雷电侵入波过电压进行了研究。研究表明，冲击电晕、近区杆塔接地电阻对雷电过电压有很大的影响；雷击最靠近变电所终端“门”形塔的杆塔时，过电压有可能不是最严重的；当设备过电压较严重时，母线上增装一组避雷器能有效降低过电压。该研究思路兼顾安全和经济两方面，可为工程提供新的参考。关键词：GIS 变电站；冲击电晕；接地电阻；落雷击；过电压中图分类号：TM862 文献标志码：A 文章编号：1001-1609（2009）06-0110-05 第45卷第6期 2009年12月Vol.45No.6 D ec .2009High Voltage Apparatus