小型水電站的設(shè)備防雷設(shè)計(jì)
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時(shí)間：2011-10-08
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
保護(hù)地的可靠接地非常重要，從人身、設(shè)備安全和抗干擾的角度來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)采用共用接地系統(tǒng)，并且一般情況下設(shè)備的信號(hào)地和保護(hù)地在其內(nèi)部就連接在一起。如處理不好，往往在雷擊時(shí)形成地電位反擊，破壞控制系統(tǒng)。因此，計(jì)算機(jī)接地系統(tǒng)的處理至關(guān)重要。
接地布線主要有獨(dú)立接地、共用接地和混合接地三種方式。?
?。?）獨(dú)立接地是指對(duì)需接地的系統(tǒng)分別建立獨(dú)立接地網(wǎng)，且各接地網(wǎng)之間要有足夠的距離，其優(yōu)點(diǎn)在于各接地系統(tǒng)之間不會(huì)產(chǎn)生干擾，這對(duì)于通訊系統(tǒng)來(lái)說(shuō)非常重要，特別是在電磁環(huán)境特別惡劣的情況下。缺點(diǎn)是獨(dú)立接地的計(jì)算機(jī)通訊系統(tǒng)，在雷電瞬時(shí)電壓很高時(shí)，各接地系統(tǒng)點(diǎn)的電位可能相差很大，其設(shè)備元件容易擊穿而損壞。相對(duì)于共同接地方式，采用獨(dú)立接地的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)遭遇雷擊的幾率要高得多，同時(shí)，獨(dú)立接地對(duì)設(shè)計(jì)施工都帶來(lái)一定的困難。
?。?）共用接地，是把所需接地的各系統(tǒng)連接到一個(gè)地網(wǎng)上，使其成為電氣相通的統(tǒng)一接地網(wǎng)。共用接地又有單點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地兩種方式。多點(diǎn)接地是指將通信與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各設(shè)備接地線從不同地方分別連接到接地平面或接地母線上，而單點(diǎn)接地是將通信與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各設(shè)備接地線連接到接地母線的同一點(diǎn)或同一平面上。多點(diǎn)接地優(yōu)點(diǎn)是以最短的連線接至地網(wǎng)，使其串聯(lián)阻抗減至最小，從而有效抑制因電容效應(yīng)而產(chǎn)生的干擾。單點(diǎn)接地方式，能消除公共阻抗耦合和低頻接地環(huán)路引起的干擾，適用于1MHz以下頻率的干擾。?
?。?）混合接地，由于上述兩種接地方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，在對(duì)通信與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行接地設(shè)計(jì) 與施工中，應(yīng)揚(yáng)長(zhǎng)避短，將兩種接地方式結(jié)合起來(lái)應(yīng)用。這種多種接地方式的結(jié)合被稱為混合接地方式，具體使用方法如下。
一方面，對(duì)通訊與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)采用共用接地中的單點(diǎn)接地方式，即建立一個(gè)總接地等電位連接帶，并將防雷接地、電源系統(tǒng)接地、電氣保護(hù)接地、防靜電接地、射頻接地、信息系統(tǒng)信號(hào)屏蔽層接地等各類接地在通信與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各設(shè)備上相互分開(kāi)，使之成為獨(dú)立系統(tǒng)，再分別引線到等電位連接帶上共同接地。這樣不僅能夠有效地抑制公共阻抗耦合和低頻接地環(huán)路引起的干擾，同時(shí)又使各接地系統(tǒng)間保持等電位，因而可以最大限度地使通信與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)免遭高電位反擊，使工作人員免遭雷擊傷害。
對(duì)信號(hào)線進(jìn)行屏蔽接地設(shè)計(jì)時(shí)，首先要求各類通信電纜應(yīng)為屏蔽電纜，無(wú)屏蔽層的電纜應(yīng)從金屬管內(nèi)穿過(guò)，并在電纜兩端將屏蔽層或金屬管與地線相連接，以起到屏蔽效果。?
3避雷針對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)備的負(fù)面影響
避雷針引雷后，強(qiáng)大的雷擊電波在入地的過(guò)程中，由于雷電流陡度di/dt的作用，在其周圍導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)脈沖電壓，即感應(yīng)雷。其電壓值為：?
Uj=0.2(ln1000/a-1/2)di/dt×10-6(kV/m)
式中:a——雷電流引線與被感應(yīng)導(dǎo)體間的平行距離，m；
di/dt——雷電流陡度，kA/μs。
30kA雷擊時(shí)，在避雷針周圍導(dǎo)體中耦合的Uj值在400m時(shí)，脈沖電壓為0.9kV/m, 在10 m時(shí)，脈沖電壓為9.5kV/m,可見(jiàn)避雷針對(duì)設(shè)備產(chǎn)生的影響。對(duì)常規(guī)設(shè)備控制的系統(tǒng)來(lái)講，這樣的感應(yīng)脈沖電壓還不至于使常規(guī)的繼電保護(hù)裝置損壞。但對(duì)采用計(jì)算機(jī)控制的設(shè)備及通訊信號(hào)來(lái)說(shuō)，則完全不同。系統(tǒng)的直擊雷保護(hù)應(yīng)從控制LEMP（抗雷電電磁脈沖）的角度出發(fā)，避雷針采用短針、多針布置，以減小保護(hù)半徑，降低雷擊概率，也可采用避雷帶、接閃網(wǎng)等措施。?
4結(jié)束語(yǔ)
總的來(lái)說(shuō)，目前關(guān)于小型水電站計(jì)算機(jī)控制設(shè)備的防雷，還沒(méi)有一個(gè)完備的解決方案，設(shè)備遭遇雷擊的情況時(shí)有發(fā)生。但采用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的電站，如能按以上所提的防雷思路，對(duì)雷擊加以防范，必將大大緩解雷擊對(duì)設(shè)備的損害程度和幾率，從而保障電力生產(chǎn)的正常進(jìn)行。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/178552.htm
評(píng)論