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室外照明系统防雷与接地解决方案

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在现代社会,随着城市化的推进,电力设施在人们生活中扮演着越来越重要的角色。配电线路的安全运行直接关系到供电质量和人民生活。为了确保配电线路在恶劣天气条件下的稳定运行,防雷和接地措施显得尤为重要。
首先,针对10kV架空线路,我们可以采取以下防雷措施:一是提高绝缘子和横担的绝缘水平,使用绝缘性能更好的支柱式绝缘子或瓷横担;二是安装避雷器,在易遭受雷击的线路地段安装氧化锌避雷器;三是安装线路过电压保护器;四是选用性能良好的安普线夹;五是市区内采用绝缘导线;六是采用防雷型绝缘子;七是确保接地合格,接地电阻要达到规定要求。
对于低压配电线路,防雷措施同样重要。一般低压线路防雷时,需要在变压器低压侧安装击穿保险器或低压避雷器,并做好接地。干线和分支线终端处应重复接地,接地电阻也应达到规定要求。此外,为了防止雷电波沿低压配电线路侵入用户,接护线上的绝缘子铁角应接地。
针对变压器和箱变,防雷和接地措施同样重要。变压器和箱变高压侧安装阀型避雷器,且尽量靠近变压器安装。在低压侧安装击穿保险器或低压避雷器,以防止低压侧遭受雷击后致高压侧绝缘损坏。采用“三位一体”的接地法,即将避雷器接地引下线、配电变压器金属外壳与低压侧中性点三点连在一起接地。
在高压线路与低压线路交叉的情况下,要保证导线垂直间距达到规定要求,以避免雷击事故扩大范围。对于高杆灯、灯塔、灯桥等,也需要采取相应的防雷和接地措施。
此外,照明灯防雷也是不可忽视的环节。例如,对于HID气体放电灯,由于其较稳定,具有较好的防雷能力。独立太阳能路灯防雷时,需要考虑接闪器、引下线、接地、线路和设备防雷等方面。风光互补路灯防雷同样需要考虑接闪器、引下线、接地、设备防雷等方面。
总之,为了确保配电线路在恶劣天气条件下的安全运行,我们需要采取全面的防雷和接地措施。只有确保了线路的安全,才能为人们的生活提供可靠的电力保障。1 配电线路防雷和接地   1.1 10kV架空线路     (1)提高绝缘子和横担的绝缘水平:尽量采用绝缘水平较高的支柱式绝缘子或瓷横担;   (2)安装避雷器:在易遭受雷击的线路地段安装线路型氧化锌避雷器,在带拉线的高杆、终端杆等变压器、柱上开关、电缆头安装氧化锌避雷器;   (3)安装线路过电压保护器;   (4)选用连接性能较好的安普线夹;   (5)市区内采用绝缘导线;   (6)采用防雷型绝缘子;   (7)接地合格:10kV线路接地装置接地电阻≤10Ω,与1kV以下设备共用的接地装置接地电阻≤4Ω;   (8)两条10kV线路交叉或10kV线路与其它低压线路交叉,导线垂直间距≥2m,避免雷击事故扩大范围;   1.2 低压配电线路     (1)一般低压线路防雷     低压线路在变压器低压侧安装击穿保险器或低压避雷器,同时做好接地,接地电阻≤4Ω;     干线和分支线终端处应重复接地,接地电阻≤10Ω,较长线路,重复接地≥3处;     为防止雷电波沿低压配电线路侵入用户,接护线上的绝缘子铁角应接地,接地电阻应≤30Ω;     低压线路进出建筑物或箱变应在室外穿15m以上钢管,或改为铠装电缆,钢管和铠装电缆外皮的两端可靠接地,接地电阻≤10Ω;     建筑物内有电子设施时,引入电源应进行三级防护。     (2)照明线路防雷     箱变高压侧和低压侧分别安装高压和低压避雷器;     室外照明配电宜采用TT系统(见图1),为防止高压侧雷电压经变压器接地窜到低压侧PE线,照明线路PE接地不可与变压器接地连接。PE线接地应从近箱变第一基照明灯柱起做起;     同杆架设的高压线路与路灯低压线路应保证适当间距,防止雷电压等高电压侵入低压线路。开关箱加装SPD电涌保护器,并作好接地。   2 变压器和箱变防雷和接地     变压器和箱变高压侧安装阀型避雷器,且尽量靠近变压器安装;     为防止低压侧遭受雷击后致高压侧绝缘损坏,应在低压侧安装击穿保险器或低压避雷器;为防止雷击对低压用户的影响,低压用户入户处应重复接地,接地电阻≤10Ω.     采用“三位一体”的接地法,即避雷器接地引下线、配电变压器金属外壳与低压侧中性点三点连在一起接地(见图2),接地电阻:变压器容量≥100kVA时,接地电阻≤4Ω;变压器容量>100kVA时,接地电阻≤10Ω.将人工接地装置做成环(矩)形;杆上避雷器引下线应短而直,连接紧密,采用铜芯绝缘线,其截面:上引线:≥16mm2;下引线:≥25mm2。   3 高杆灯和灯塔、灯桥防雷和接地     接闪器:灯(塔)顶加装1~1.5m长避雷针,使灯(塔)在避雷针防雷保护范围之内。灯桥、高置投光灯的灯具、电源缆线、开关箱等不能成为接闪器;     引下线:灯柱的钢板(构件)壁厚≥4mm,即可兼作引下线;接地:在灯(塔)周围做环形(或矩形)接地网,半径2.5~5m,接地电阻≤10Ω,金属柱体和基础筋与接地网有两点以上相连接。经测试合格后与室外照明接地网连接;电源箱或配电板安装SPD避雷器;近高杆灯的电缆选用铠装电缆,或非铠装电缆穿15m钢管保护,铠装电缆外皮或钢管两端接地。箱变接地如图3所示。   4 照明灯防雷     (1)HID气体放电灯较稳定,具有较好的防雷能力;     (2)独立太阳能路灯防雷(见图4、图5)     1)接闪器:利用灯柱顶部兼作接闪器,或利用避雷针、高大建(构)筑物等作接闪器。太阳能电池板等应在接闪器保护范围之内,使太阳能电池板、灯具等不会被雷电直接击中;     2)引下线:金属灯柱可作为引下线,要求灯柱壁厚≥4mm;如果使用混凝土灯柱,应采用内置引下线:镀锌圆钢φ10mm,或者镀锌扁钢40mm×4mm;     3)接地:“接地极+基础接地”构成太阳能或风光互补路灯防雷接地,再用PE线(镀锌圆钢φ10mm或镀锌扁钢40mm×4mm)连接各灯柱接地极。避雷引下线以及SPD的接地线必须良好接地,接地电阻≤10Ω.     4)线路和设备防雷:太阳能电池板引入控制器并加装SPD电涌保护器,其型号和性能与负载要求配套;     5)太阳能电池板、灯具等金属构架应与金属灯柱可靠连接。若无金属灯柱,则必须专设避雷引下线;     6)电涌保护器SPD电压、频率等性能应与光伏系统性能相匹配;     7)SPD一般装在控制器内。     (3)并网太阳能路灯防雷(见图6)     为保证室外重要太阳能路灯供电,太阳能路灯电源可接入市电电网,也要安装SPD电涌保护器。     其它同上。     (4)接地     做好接地,接地电阻≤10Ω.   5 风光互补路灯防雷     (1)接闪器     ①在风机上部即灯柱顶部安装避雷针,可选择优化避雷针或普通避雷针,针长约1.5m,必须使风机全部处于避雷针保护范围之内,太阳能电池板、灯具等也应在接闪器保护范围之内,使它们不被雷电直接击中;     ②垂直轴式风机(如磁悬浮风力发电机)有比水平轴式风机更好的防雷效果;     ③风机叶片防雷:在叶片的预计雷击点安装接闪器,通过叶片内部金属连接到叶片根部的金属法兰。在轮毂的法蓝处通过放电间隙将雷电流传至机舱底座,释放雷击过电压。     (2)引下线     金属灯柱可作为引下线,要求灯柱壁厚≥4mm;     如果使用混凝土灯柱,应采用内置引下线:镀锌圆钢φ10mm,或者镀锌扁钢40mm×4mm.     (3)接地     “接地极+基础接地”构成风光互补路灯防雷接地,再用PE线(镀锌圆钢φ10mm或镀锌扁钢40×4mm)连接各灯柱接地。接地电阻≤10Ω。     (4)设备防雷     风机、太阳能电池、板引入控制器及与用电设备(照明灯、信号灯等)供电和控制线路引入控制器,加装SPD,其型号和性能与负载要求配套(见图7);     风机、太阳能电池板、灯具等金属构架应与金属灯柱可靠连接。若无金属灯柱,则必须专设避雷引下线;     防雷器SPD电压、频率等性能应与光伏系统性能相匹配而SPD一般装在控制器内。

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