電力調度自動化系統(tǒng)及計算機網絡防雷措施
隨著電力系統(tǒng)容量的增加和自動化水平的不斷提高,農電系統(tǒng)的眾多縣級電力局已使用了相當數量的計算機、rtu和其他微電子設備。這些微電子器件的工作電壓僅幾伏,傳遞信息的電流小至微安級,極易受雷電流產生的瞬變電磁場干擾,甚至損壞。而微電子器件中ttl數字電路的抗沖擊能力Z弱,10v、30ns脈寬的沖擊電壓就可使ttl電路損壞。
1、雷電流入侵途徑。
雷電可以通過電磁感應、沿電力線和通信線等侵入微電子系統(tǒng)。約有25%的雷電流會通過電力線侵入,約有5%的雷電流會通過通信電纜侵入,約有50%的雷電流會通過接地系統(tǒng)分流,約有20%的雷電流會通過水管、天然氣管分流人地,當然這些金屬管必須接地良好。
2、主要防雷措施。
①盡量降低侵入電源的過電壓。在電力線上分區(qū)加裝避雷器,通過多級避雷措施后可將侵入設備的殘壓限制到一個合理水平。如在變壓器低壓側加裝通流容量大于40ka的三相電源避雷箱,在進入機房的配電柜處加裝中等容量的三相電源避雷箱,Z后在計算機等網絡設備處就近加裝單相電源避雷箱。所有的避雷器都Z好加裝在防雷區(qū)的交界處,并應就近與該區(qū)等電位接地排相連。
對于電源,具體防雷方法可采用四級保護。第一級用三極氣體放電管將大的雷電流限制到后續(xù)保護系統(tǒng)可允許的范圍;第二級用限流模塊;第三極用壓敏電阻;第四級用tvs管(即瞬態(tài)電壓抑制器),使輸出的鉗位電壓達到規(guī)定的要求。利用上述四級保護后,ups或被保護電源一般不會因雷擊而損壞。
tvs管的顯著特點為:響應速度快(10-12 s級),瞬時吸收功率大(數千瓦),漏電流。10-9a級),擊穿電壓偏差。ā5%ubr與±10% ubr兩種),鉗位電壓較易控制(鉗位電壓uc與擊穿電壓ubr之比為1.2~1.4),體積小等。它對保護裝置免遭靜電、雷電、操作過電壓、斷路器電弧重燃等各種電磁波干擾十分有效,是微電子設備過電壓保護的首選器件。
②在信息傳輸線上采取防雷措施。信息傳輸線的雷電防護原理與電源線是基本相同的,只不過通過信息傳輸線的雷電流和工作電流均較小,這樣放電器、耦合阻抗的體積都較小,可以在一個避雷器內實現(xiàn)多級防雷措施。另外無線傳輸網絡的天線工作在變電房區(qū),電磁環(huán)境惡劣,應加裝天線避雷器。目前避雷器的動作電壓為7~220v。
③采取合理的接地網和屏蔽。應盡量利用建筑物的鋼筋框架形成環(huán)形接地網,以減小雷電電磁干擾,同時能有效地分流雷電流,減輕線路避雷器的負擔。如果配電房距機房不足30m,應將配電房的地網與機房地網相連。所有從室外進入的金屬導體(包括水管、氣管、電纜屏蔽層)應在進人防雷區(qū)的交界處就近直接接地,不能直接接地的導體(如電力線、傳輸線等)應通過避雷器接地,電力、通信電纜應穿金屬管并埋地(大于0. 6m)進入機房,穿管埋地的距離應大于10m。金屬管兩端應良好接地。室內設備的金屬部分應可靠接地,所有的接地必須接在同一個接地基準點(即匯流排或均壓環(huán))上,以保證室內設備不會因為地電位升高而產生電位差。
接地裝置的接地電阻越小,過電壓值越低。因此,在經濟合理的前提下應盡可能降低接地電阻值,其具體要求如下:
通信調度樓,接地電阻為1~5ω;通信站(樓),5~ 10ω;獨立避雷針,10~ 30ω;配電變壓器,小于100kva時為10ω,大于或等于100kva時為4ω。以上低數值為一般土壤的要求,高數值為高土壤電阻率土壤的要求。
1、雷電流入侵途徑。
雷電可以通過電磁感應、沿電力線和通信線等侵入微電子系統(tǒng)。約有25%的雷電流會通過電力線侵入,約有5%的雷電流會通過通信電纜侵入,約有50%的雷電流會通過接地系統(tǒng)分流,約有20%的雷電流會通過水管、天然氣管分流人地,當然這些金屬管必須接地良好。
2、主要防雷措施。
①盡量降低侵入電源的過電壓。在電力線上分區(qū)加裝避雷器,通過多級避雷措施后可將侵入設備的殘壓限制到一個合理水平。如在變壓器低壓側加裝通流容量大于40ka的三相電源避雷箱,在進入機房的配電柜處加裝中等容量的三相電源避雷箱,Z后在計算機等網絡設備處就近加裝單相電源避雷箱。所有的避雷器都Z好加裝在防雷區(qū)的交界處,并應就近與該區(qū)等電位接地排相連。
對于電源,具體防雷方法可采用四級保護。第一級用三極氣體放電管將大的雷電流限制到后續(xù)保護系統(tǒng)可允許的范圍;第二級用限流模塊;第三極用壓敏電阻;第四級用tvs管(即瞬態(tài)電壓抑制器),使輸出的鉗位電壓達到規(guī)定的要求。利用上述四級保護后,ups或被保護電源一般不會因雷擊而損壞。
tvs管的顯著特點為:響應速度快(10-12 s級),瞬時吸收功率大(數千瓦),漏電流。10-9a級),擊穿電壓偏差。ā5%ubr與±10% ubr兩種),鉗位電壓較易控制(鉗位電壓uc與擊穿電壓ubr之比為1.2~1.4),體積小等。它對保護裝置免遭靜電、雷電、操作過電壓、斷路器電弧重燃等各種電磁波干擾十分有效,是微電子設備過電壓保護的首選器件。
②在信息傳輸線上采取防雷措施。信息傳輸線的雷電防護原理與電源線是基本相同的,只不過通過信息傳輸線的雷電流和工作電流均較小,這樣放電器、耦合阻抗的體積都較小,可以在一個避雷器內實現(xiàn)多級防雷措施。另外無線傳輸網絡的天線工作在變電房區(qū),電磁環(huán)境惡劣,應加裝天線避雷器。目前避雷器的動作電壓為7~220v。
③采取合理的接地網和屏蔽。應盡量利用建筑物的鋼筋框架形成環(huán)形接地網,以減小雷電電磁干擾,同時能有效地分流雷電流,減輕線路避雷器的負擔。如果配電房距機房不足30m,應將配電房的地網與機房地網相連。所有從室外進入的金屬導體(包括水管、氣管、電纜屏蔽層)應在進人防雷區(qū)的交界處就近直接接地,不能直接接地的導體(如電力線、傳輸線等)應通過避雷器接地,電力、通信電纜應穿金屬管并埋地(大于0. 6m)進入機房,穿管埋地的距離應大于10m。金屬管兩端應良好接地。室內設備的金屬部分應可靠接地,所有的接地必須接在同一個接地基準點(即匯流排或均壓環(huán))上,以保證室內設備不會因為地電位升高而產生電位差。
接地裝置的接地電阻越小,過電壓值越低。因此,在經濟合理的前提下應盡可能降低接地電阻值,其具體要求如下:
通信調度樓,接地電阻為1~5ω;通信站(樓),5~ 10ω;獨立避雷針,10~ 30ω;配電變壓器,小于100kva時為10ω,大于或等于100kva時為4ω。以上低數值為一般土壤的要求,高數值為高土壤電阻率土壤的要求。
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