住宅小區(qū)低壓配電系統(tǒng)防雷措施

馬 林

(銅陵市氣象局，安徽銅陵 244100)

0 引言

目前，住宅小區(qū)正朝著智能化方向發(fā)展，配套的配電線路越來越集中、復雜，一旦遭受雷擊，不但直接威脅建筑物安全，也給電子設(shè)備、電器、配電線路等帶來嚴重損失。因此，要采取科學、合理的防雷措施對低壓配電系統(tǒng)進行保護。

1 變電站防雷措施

通常情況下，變電站遭受的雷擊多以下行雷為主。這種雷電主要來自雷直擊變電站和雷擊輸電線路產(chǎn)生的雷電波沿線路侵入變電站。針對上述情況，可采取以下幾方面措施進行防雷保護。

(1)設(shè)置合理的接地系統(tǒng)。變電站接地系統(tǒng)的合理與否，直接關(guān)系到人身和設(shè)備安全。根據(jù)安全與工作接地的要求，敷設(shè)統(tǒng)一的接地網(wǎng)，并在避雷針、電涌保護器(Surge Protective Device，SPD)下增設(shè)接地體，來滿足防雷要求。另外，也可以在避雷裝置下敷設(shè)獨立的接地體。

(2)裝設(shè)避雷針或避雷線。這是防直擊雷最有效的途徑之一。避雷針或避雷線能夠引導雷電流，并將其安全泄放至大地中，從而對附近的絕緣起到一定的保護作用。在安裝避雷針或避雷線時，需要進行相應(yīng)的計算，以保證雷電擊中避雷針或避雷線時不會導致電氣設(shè)備遭到反擊。在安裝避雷針或避雷線時，應(yīng)將其與接地網(wǎng)進行可靠連接，并且還應(yīng)在附近加裝集中接地裝置。需要注意的是，避雷針或避雷線與接地網(wǎng)的連線點至變壓器與接地網(wǎng)的連接點沿接地體的地中距離不得小于15 m。

(3)對于雷電侵入波，利用避雷器及與避雷器相配合的進線段進行保護。在變壓器的每組主母線和分段母線上都加裝閥型或金屬氧化物防雷SPD，能有效防止雷電波的侵入。在安裝防雷SPD時，應(yīng)合理選擇安裝位置，除了要盡量靠近主設(shè)備外，還應(yīng)當能夠兼顧其他設(shè)備。若防雷SPD至主變壓器的電氣距離超出規(guī)定的允許值時，則應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器，以確保主設(shè)備的安全。

(4)為了消除雷電引發(fā)的電位差，還需要進行等電位聯(lián)結(jié)。電源線、信號線的金屬管道通過防雷SPD進行等電位聯(lián)結(jié)。各個局部等電位母排也應(yīng)互相連接，然后接到主等電位母排上。

2 樓層低壓配電防雷措施

對于低壓配電線路的防雷，可從變壓器的出口位置處加裝避雷裝置或防擊穿保護裝置，并進行可靠接地。需要特別注意的是，接地裝置的電阻值≤4 Ω。同時，應(yīng)當在干線及分支線的終端位置處進行重復接地，接地電阻值≤10 Ω。若低壓配電線路相對較長，重復接地一般應(yīng)不少于3處。此外，應(yīng)對接戶線的絕緣子進行接地，其電阻值一般≥30 Ω。

依據(jù)GB 50096—2011《住宅設(shè)計規(guī)范》規(guī)定:現(xiàn)代住宅小區(qū)供電設(shè)計，一般都采用TT、TN-S或TN-C-S接地方式。接地方式如圖1所示。

圖1 接地方式

圖1中，L1、L2、L3、N 及 PE 由變電室的低壓總柜引出，并引至建筑物總配電箱內(nèi)，再分配到各樓層單元電表箱內(nèi)。這種分配方式能確保保護地線有效接入到用戶的配電箱內(nèi)。雷電流屬于突變脈沖電流，當其沿著電源線入侵時，防雷SPD受到PE線分布電感的影響，而無法瞬時將雷電流全部泄放，從而引起雷擊事故。因此，在進行低壓配電系統(tǒng)設(shè)計時，可以從當層的等電位環(huán)引出一條40 mm×4 mm的熱鍍鋅鋼板至相應(yīng)的配電箱內(nèi)，并作為防雷SPD和PE線的接地端子。

3 安裝防雷SPD

對于單元樓層，可在電源引入的總配電箱內(nèi)安裝符合Ⅰ級試驗要求的防雷SPD。為了提高防雷水平，還可在屋頂風機和電梯等設(shè)備的電源配電箱內(nèi)安裝符合Ⅱ級分類試驗的防雷SPD。若樓層的檔次較高且造價允許，可在住戶配電箱內(nèi)安裝符合Ⅲ級分類試驗的防雷SPD;如果是分散型的小別墅，則可將防雷SPD安裝在住戶的配電箱內(nèi)。

安裝防雷SPD的過程中，需要注意以下幾方面:

(1)第一級保護的防雷SPD應(yīng)當盡可能安裝在靠近建筑物入戶線的總等電位聯(lián)結(jié)端子處，第二、三級保護的防雷SPD則可安裝在被保護設(shè)備的附近。

(2)防雷SPD的接地應(yīng)就近接至等電位端子，導線不宜過長，一般為0.5 m，同時還要保證導線平直。第二級及以后的防雷SPD不得利用電源PE線作為接地線。

(3)在條件允許的前提下，應(yīng)盡可能選用同一個廠家的同類型產(chǎn)品，并要求廠家提供各級產(chǎn)品間的安裝距離。若無法獲得準確的數(shù)據(jù)，當電壓開關(guān)型SPD與限壓型防雷SPD間的線路長度＜10 m或兩限壓型防雷SPD間的線路長度＜5 m時，則應(yīng)當串接退耦裝置。

(4)防雷SPD連接導線最小截面宜符合表1。

表1 防雷SPD連接導線最小截面積

(5)對于設(shè)有信息系統(tǒng)的建筑物，若需要加裝防雷SPD，可按照第三類防雷建筑采取防直擊雷的措施。同時，為了滿足屏蔽要求，防直擊雷接閃器應(yīng)選用避雷網(wǎng)。

4 結(jié)語

本文從住宅小區(qū)變電站和低壓配電系統(tǒng)兩方面介紹了城市住宅小區(qū)的防雷措施，指出正確安裝防雷SPD可最大限度確保住宅小區(qū)的低壓配電系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠運行，減少由于雷擊事故造成的損失。

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