作者/張憲慶、李義房、宋淑民,國網(wǎng)山東省電力公司菏澤市定陶區(qū)供電公司
談電涌保護器在配網(wǎng)中的應(yīng)用
作者/張憲慶、李義房、宋淑民,國網(wǎng)山東省電力公司菏澤市定陶區(qū)供電公司
電能推動了世界的技術(shù)進步和經(jīng)濟發(fā)展,使現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)更加安全高效。而電力能否安全穩(wěn)定的輸送成為研究人員關(guān)注的重要問題。電涌保護器可以避免線路受到雷擊后,產(chǎn)生的具有危害性電涌對用電設(shè)備造成破壞。本文對電涌保護器進行了詳細的概述,對其分類進行了介紹,并對其在配網(wǎng)中保護電網(wǎng)正常運行的應(yīng)用過程進行了闡述。
功能概述;保護器分類;實際應(yīng)用
我國倡導(dǎo)大力發(fā)展綠色能源,也推進電能成為企業(yè)、個人使用的主要能源。當今我國對環(huán)境保護的極為重視,大力促進電力能源作為人們使用的主要能源。但隨著電能進入千家萬戶的同時,也出現(xiàn)了一些安全事故。電力輸送線路置于空曠的室外中,沒有過多保護措施,在雷雨天氣難免會遭受雷擊。線路受到雷擊后會產(chǎn)生具有危害性的電涌,這些電涌不僅會破壞用電設(shè)備,也可能造成事故引起人員傷亡。線路防雷擊問題難以解決,研究人員只能通過解決線路因此而產(chǎn)生的電涌問題。電涌保護器因此而產(chǎn)生,它可以很好的保護線路,組織電涌的傳遞,進而避免了大量的經(jīng)濟損失。
電涌保護器的作用是限制線路中斷時間內(nèi)產(chǎn)的過載的電壓和將線路中出現(xiàn)的電涌電流排掉的電路保護裝置。電涌保護器安裝于線路中,在線路正常運行的情況下,其相當于一個電阻且阻值較高,當線路因雷雨天氣遭受雷電擊中時,會產(chǎn)生具有危害性的電涌及過載的電壓,電涌流經(jīng)保護器后過載的電壓會通過放電的形式被釋放,于是使電網(wǎng)的電力輸送可以穩(wěn)定運行,保障了用電設(shè)備的安全,電涌釋放后,電涌保護器又變回電阻形式。
電涌保護器根據(jù)其使用功能的不同可以分成三種,下面就對著三種電涌保護器進行簡潔。
開關(guān)型。其在配電線路中相當于一個阻值較高的電阻,當線路因某種情況出現(xiàn)了電涌,則其表現(xiàn)為一個小阻值電阻,來用電涌器進行釋放。這種類型的保護器特點是,響應(yīng)的速度較慢,響應(yīng)的分散性較大,對線路的保護性好,可以截斷線路中的大電流,不會發(fā)生電流泄漏現(xiàn)象,產(chǎn)品使用周期長。
限壓型。在配電線路中也相當于一個阻值較高的電阻,當線路因某種情況出現(xiàn)了電涌現(xiàn)象,則其會因電涌電流和電壓的逐漸變大其阻值逐漸變小。這種類型的保護器特點是,響應(yīng)速度快,響應(yīng)分散性小,對線路保護弱,不能及時截斷電流,使用的時間短。
組合型。即將以上兩種保護器進行有效結(jié)合而得到的具有兩者優(yōu)點的保護器。這種類型的保護器特點是,響應(yīng)的速度較快,響應(yīng)的分散性較小,對線路的保護性好,可以截斷電流,不會泄漏電流,使用的時間長等優(yōu)點。
要保證配電網(wǎng)絡(luò)的安全運行,就需要應(yīng)對各種環(huán)境因素對配電線路造成的影響。如雷電對線路周圍電場產(chǎn)生的影響,線路周圍磁場變化造成的影響以及應(yīng)對各種電磁輻射。配電線路的保護不僅需要將雷電引入地下這一方面,還需要考慮其各種環(huán)境因素帶來的影響。各變電現(xiàn)在都使用微電子設(shè)備對線路的運行進行保護,但雷電會影響其周圍的電磁環(huán)境,以及運維人員操作不當或靜電而發(fā)生過電壓事件,從而形成電涌電流。這都會給電氣設(shè)備帶來極大危害,甚至給企業(yè)造成重大經(jīng)濟損失。
電涌保護器就是將電涌電流引入大地,把線路中的浪涌控制在設(shè)備可以接受的安全范圍內(nèi)。配網(wǎng)中的輸電線、信號線、配電系統(tǒng)等都需要安裝合適的電涌保護器。以保證各個線路的電位保持一致,不會產(chǎn)生電位差。
■3.1 接入方式
(1)TN電源系統(tǒng)接入方式。即將電涌保護器安裝在中性線和地線之間。TN-C系統(tǒng)中電涌保護器進行共模接入,TN-S系統(tǒng)中不需要在零線與地線間接入保護器。
(2)TT電源系統(tǒng)接入方式。若漏電保護器在電涌保護器前,電涌保護器安裝在中性線和地線之間。若電涌保護器在前,則電涌保護器應(yīng)使用3+1方式接入,將電涌保護器安裝在3個相線和零線間,再將一個電涌保護器安裝在零線和對地保護線間。
(3)IT電源系統(tǒng)接入方式。在IT制式中,保護器僅安裝在中性線和地線之間。
■3.2 最大工作電壓的要求
要使電涌保護器的使用時間的更長,延緩其老化速度,保證其保護效果良好,就要合理安排其工作電壓。
(1)TN系統(tǒng)中,TN-S系統(tǒng)各相線與中性線間的最大電壓為1.1U0,各相線和和地線間的最大電壓為1.1U0,中性線和地線間的最大電壓為U0。U0即為電壓的有效值。
(2)TT系統(tǒng)中,各相線與中性線間的最大電壓為1.1U0,各相線和和地線間的最大電壓為1.1U0,中性線和地線間的最大電壓為U0。
(3)IT系統(tǒng)中,引出中性線型系統(tǒng)各相線與中性線間的最大電壓為1.1U0,各相線和和地線間的最大電壓為U0,中性線和地線間的最大電壓為U0。
■3.3 應(yīng)用中的關(guān)鍵點
(1)對于配電網(wǎng),使用電涌保護器應(yīng)安裝于配電開關(guān)柜內(nèi)的隔板中。具體安裝要根據(jù)配電柜內(nèi)的情況而定,配電柜中空間充足且安裝后與其他裝置不沖突,線路不會有太多交叉,即可安裝在柜中;配電柜內(nèi)空間狹小則應(yīng)在柜外靠近柜體的地方安裝。
(2)配電網(wǎng)中安裝電涌保護器要注意多個因素,包括:1.電涌保護器的銘牌注明的生產(chǎn)廠家、型號、性能參數(shù)、質(zhì)量檢查認證等應(yīng)具體可靠。2.認真閱讀使用說明,工作人員應(yīng)熟記產(chǎn)品結(jié)構(gòu),掌握保護器的安裝技巧。3.安裝前,檢查保護器表面是否存在缺損。使用中,保護器指示器是否能準確顯示。4.安裝后,檢查保護器是否安裝牢靠。
(3)在安裝線路電涌保護器時,接地線應(yīng)盡量短。不要使保護器接近電源端的線路和后面的線路交叉纏繞到一起。關(guān)鍵位置的電涌保護器應(yīng)和被保護的設(shè)備線路比較接近。
(4)定期對電涌保護器進行維護,尤其是在雷雨天氣后應(yīng)迅速進行線路的排查。檢查的關(guān)鍵點是保護器的外形是否改變、接線是否牢靠、線路是否存在燒焦破損痕跡、運行指示器是否正常運行、保護器外殼是否高溫。
智能電子設(shè)備在配網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用范圍越來越廣,如何保護設(shè)備防雷抗涌成為關(guān)鍵問題。電涌保護器在配電網(wǎng)絡(luò)中良好的應(yīng)用,可以很好的幫助線路抗擊雷電,保護設(shè)備放置電場及磁場的影響。
* [1]郭春微,王宇彪.電涌保護器在工業(yè)供配電系統(tǒng)防雷保護中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2016,05:180-181.