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雷电过电压对低压配电系统的影响探析

2021-09-01孟陈李雪安徽省建筑科学研究设计院安徽合肥230031

安徽建筑 2021年8期

孟陈,李雪 (安徽省建筑科学研究设计院,安徽 合肥 230031)

0 引言

雷击的类型一般分为:直击雷、感应雷、雷电侵入等。本文就三种类型雷电产生的过电压分析。本文以第二类防雷为例,分析三种类型的雷电过电压及相应的防护措施。

1 直击雷过电压

直击雷是云层和大地突出物之间迅速放电,电流很大,可以瞬间结束人畜的生命。防直击雷的有效措施是装设接闪器及接闪网。直接雷落于建筑物及防雷装置时,雷电流经过防雷引下线及接地装置,产生的雷电过电压提升接地装置对地电位,可能会使附近人员因过高的“跨步电压”或“接触电压”受到伤害。

1.1 直击雷瞬态过电压

直击雷击于建筑物及防雷装置时,引下线产生瞬态过电压U,导致接地装置对地电位提升,计算值为:

式中:U——瞬态过电压,kV;

U——雷电流在接地装置电阻上的电压降,kV;

U——雷电流在引下线距地高度为h时产生的电感电压降,kV;

R——冲击接地电阻,欧姆(Ω);

I——雷电流流入到每根引下线的电流幅值,kA;

L——引下线每单位长度电感,μH/m,一般取值为1.5μH/m;

式中雷电流参数详见《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)附录F表F.0.1-1~F.0.1-3。

由上式可知,建筑物高度h增加,引下线上U电压降大幅度提升,产生的高电位易对建筑物发生跳击。为减弱过电压,GB50057-2010规范规定,第一、二、三类防雷建筑,建筑高度超过规定值时,应设置等电位连接环,建筑内引下线、金属结构及设备均应与其可靠连接实现等电位,防止过电压产生的电位差对电气设备造成损坏。

1.2 直击雷对电气设……
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