联合循环——23 电厂建筑屋顶防雷，盘柜中性点地排设计说明

一、屋顶防雷1放电类型90%云对地放电是负极性总的来说放电开始于云端的负电荷而扩展到正电荷的地面。然而大量的放电现象发生在云层之间。2雷电波幅80%雷击不超过40kAGB 50057显示对于一类防雷建筑物首次负极性雷击波幅是100kA。实际上80%的雷击波幅仅仅在30kA-40kA。3电压漏斗接触电压和跨步电压当雷击建筑、树木、甚至地面雷电流进入地面形成电压漏斗产生电压的梯度。下图形象的解释了跨步电压的危害也间接解释了GB 50057合理要求防直击雷的专设引下线距出人口或人行道边沿不宜小于3m并做特殊处理。4SPD Surge Protection Device雷电电磁脉冲防护暂态过电压、操作过电压、感应过电压 、雷击过电压都可以产生浪涌电流雷击产生的过电压最高能达到额定电压的100倍配电系统和弱电系统安装SPD刻不容缓。5直击雷电磁耦合半径当雷击建筑物附近时产生强大的附加电磁场在电气系统感应出高压。所以GB 50343本规范严格引用IEC 62305-2要求的建筑物雷击风险评估在工程设计阶段显得特别重要既是防直击雷措施的基础也是电气系统设置SPD系统的重要依据。雷击影响的半径最大2km。6电厂防雷电厂项目采用Ⅲ、Ⅳ级雷电防护易燃易爆区域采用Ⅱ级防护。变压器区域以及高压配电装置区域接闪器保护范围的计算基于IEC-61936 附录E滚球半径应为接闪器高度H的3倍。确定接闪器位置的方法包括防护角法、滚球法、网格法。对于本工程来说规则的建筑物采用网格法来计算雷电防护范围其他建筑物及构筑物采用滚球法计算雷电防护范围。为防止感应雷混凝土屋面的建筑物屋顶设置有避雷带。厚度不小于4mm的钢板屋面的建筑物可利用其钢屋面作为天然接闪器无需另外设置避雷带。7滚球防雷法rolling sphere /sfɪə®/ method接闪系统的设计有滚球法、保护角法和网格法。其中滚球法是唯一一个建立在物理原则基础上的确定电磁场的雷击模型方法能够解决保护角法和网格法的不确定性。8当建筑物超过60m防直击雷做法对于上图中剩余的80%部分IEC 62305提倡从地面层开始每隔20m做均压环目的是防止侧击雷lateral impact。9保护角保护角法虽然简单但是只能用于简单的、小型的建筑或者建筑群的局部。此时避雷针像混社会的大佬庇荫着那些小混混。换言之避雷针不是“专门”为这些小众的对象设置只是有些对象“碰巧”落在了避雷针的保护范围。各防雷专业分包商对于避雷针的保护角数据稍有差别。以2m避雷针为例对应于I,II,III,IV类保护对象OBO提供的保护角分别为70度72度76度79度而DEHN提供的数据为71度74度77度79度差别不明显。10伸缩段温度会引起避雷带长度变化因此必须考虑伸缩段而不是仅仅在建筑物的伸缩缝处考虑。这点GB 50057似乎忽视了一般来讲钢质避雷带直线段每隔15m、铜质/不锈钢/铝质避雷带每隔10m就要考虑伸缩段。11间隔距离和防雷等电位联结凡是屋面的金属部分都应该和防雷装置联结吗屋面的避雷针我国规范叫接闪杆不在意因为英文名称不变。如何和保护对象保持一定间隔距离何时考虑这个间隔距离要求中外标准要强调这个间隔距离的目的就是为了防止防雷系统和建筑物金属部分、电气设备外壳发生闪击。工程上需要严肃考虑这个因素。凡是没有和接地的建筑物钢筋连接或者低压配电系统的保护导体连接且和外部防雷系统在1m以内的金属部分均应考虑间隔距离。当遇到特殊情况间隔距离保证不了怎么设计我的外部防雷系统此时设计绝缘的外部防雷系统因为传统的外部防雷系统已经不能满足间隔距离的要求。德国有的专业防雷分包商产品能做到相当于空气间隔距离0.75m。这样防雷系统距离金属部分0.25米以上就够了。11接地网格IEC 62305推荐了两种接地形式A型是离散的接地极B型是环形接地极包括利用建筑基础钢筋的环形接地。前者适合低矮建筑后者适合体量大的建筑/建筑群。问一个传统的问题建筑物的接地网格多大合适似乎您在GB 50057找不到答案喔。德国同行推荐有外部防雷措施时接地网格10x10m无外部防雷措施时接地网格20x20m。再问个问题这个经验值合理性在哪有什么讲究12LED路灯选用哪型SPD路灯的维护属于高危作业要用到升降机和大量人力因此维护费用相当的高。其次 LED路灯不同于普通的钠灯/金卤灯LED驱动器给光源特低电压供电对过电压特别敏感。因此LED路灯需要SPD保护。LED路灯如何设计保护首先设计好通长的接地线。按照IEC 62305-3次接地线应该敷设在电缆上方0.5m接地线补偿了电压差并且降低雷电感应对电缆的拉弧的概率。做市政道路照明时总要通长敷设一根40x4mm镀锌扁钢。一方面作为PE线另一方面就是起上面的作用。情形一当雷击发生在路灯上时如下图所示此时在灯柱和电控箱安装的组合型SPDtype III能有效的抑制浪涌。情形二当雷击发生在路灯附近时1.5km以内此时会产生雷电感应通过电缆传导。显然相比直击雷能量小了许多但是依然会损坏LED电子器件。显然此时装设II型SPD就可以了。二、盘柜中性点1、等电位接地网的设计范围集控楼电气继电室和网络继电器室、高压变压器和高压配电装置区域的等电位接地网的布置和安装。室内外二次屏柜和就地端子箱与等电位接地网联结的安装设计。2、等电位接地网的技术要求1在高压配电装置区域的二次电缆沟内敷设截面120mm^2的铜排形成室外等电位接地网并在电缆沟各末梢处通过截面120mm2的铜缆与主地网可靠连接。2在连接集控楼电气继电器室、网络继电器、高压变压器和高压配电装置区域之间的电缆沟道内应敷设截面积120mm2的铜排将各室内、室外等电位接地网可靠连接形成一个大的全厂等电位接地网。3电缆沟道内敷设的铜排与集控楼电气继电器室、网络继电器室在电缆入口处一点连接此点应与室内等电位网的接地点布置在一处。当集控楼电气继电器室、网络继电器室有多个电缆入口时各电缆沟道内敷设的铜排应汇集到室内等电位网的接地点所处的电缆入口处一点连接。4高压配电装置区域就地控制柜下部应设有120mm2的接地铜排柜内二次装置的接地端子应用截面6mm2的铜绞线和接地铜排相连。屏内接地铜排使用120mm2的铜缆与电缆沟道内室外的等电位接地网相连并应用截面120mm2的铜缆将此等电位接地网与主接地网可靠连接。5互感器的二次回路和屏蔽电缆的屏蔽层可通过屏柜内的接地铜排或高压设备端子箱内的接地铜排接地。6铜排缆的连接方式就地控制柜内接地铜排通过铜缆与等电位接地网连接的两端可采用螺栓压接连接方式外其余等电位接地体间的连接方式均需要采用放热焊接。Note1、The connection area on the equipment should be cleaned metallic bright without paint or rust and the whole earthing termination should be painted with transparent marine varnish after completion of connection.设备上的连接区域应清洁金属光亮无油漆或锈蚀连接完成后整个接地端应涂上透明的船用清漆。2、Values in table of fasten of bolt is for reference onlythe actual value should be confirmed to the relative code based on the class and type of bolt purchased.螺栓紧固表中的数值仅供参考实际数值应根据所购螺栓的等级和型号与相关代号确认。3、Welded portions should be cleaned metallic without rust and should be painted with zinc rich paint after welded.焊接部分应进行金属清洁无锈蚀焊接后应涂上富锌涂料。4、only exothermic welding is adopted.只采用放热焊接。