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1、论文低压输电线路的雷电防护研究申请人:XXX学科(专业):XXXX指导教师:XXX XXXX年XX月25网络教育学院毕 业 设 计 (论 文) 任 务 书专业班级 层次 姓名 学号 一、毕业设计(论文)题目 二、毕业设计(论文)工作自 年 月 日起至 年 月 日止三、毕业设计(论文)基本要求: 指导教师: 网络教育学院毕业设计(论文)考核评议书指导教师评语:建议成绩: 指导教师签名: 年 月 日答辩小组意见:负责人签名 年 月 日答辩小组成员 毕业设计(论文)答辩委员会意见: 负责人签名: 年 月 日摘要论文题目:低压输电线路的雷电防护研究学科(专业):XXXX申请人:XXX指导教师:XXX
2、摘要雷电对于电力系统的影响是非常巨大的常常都会造成电力系统比较严重的故障,尤其是雷电对于低压输电线路系统运行有着非常大的影响,如果没有对低压输电线路系统进行有效的保护就会导致线路被破坏设备被损坏,所以必须要研究雷电对低压输电线路系统的破坏情况以及雷电电波,通过分析了解到电涌保护器能够有效的对低压输电线路系统进行保护,并且电涌保护器的使用有着极高的实用意义;尤其是低压输电线路系统能够进行有效组合提高雷电的防护作用;本文主要针对低压输电线路系统中雷电防护的形式以及低压输电线路系统中电涌保护的应用进行了分析,希望通过这样的组合能够实现一个真正有效的低压输电线路的雷电防护系统保护低压设备线路。关 键
3、词:雷电防护;低压输电;输电线路;电涌保护器;雷波论文类型:XXXX目录目 录1 绪论11.1 标题211.1.1 标题311.242 XXXXX52.1 标题252.1.1 标题352.252.2.153 XXXXX73.1 标题273.1.1 标题374 XXXXX94.1 标题294.1.1 标题395 XXXXX115.1 标题2115.1.1 标题3116 XXXXX136.1 标题2136.1.1 标题3137 结论与展望157.1 标题2157.1.1 标题315致 谢17参考文献19附 录23攻读学位期间取得的研究成果25西安交通大学网络教育学院论文1绪论一般来说低压的输电线路
4、受到雷电的影响主要就表现在一个过压,一般来说雷电会导致低压输电线路产生过压情况,然后就会产生低压输电线路所能够承受的最大电流和产生电涌等一些导致输电线路破坏的电流情况,影响整个低压的输电电路系统。1.1低压交流输电线路系统中的过压来源低压电力系统在工作的时候一般都是接地的,一般来说良好的接地就能够保证这些低压输电线路的正常与低压用电器的正常工作,但是实际上工作过程中一旦发生雷电的情况,就会因为雷电导致的强大电场引起电路电网的电磁感应,从而让接地的部分也产生过高的电压导致过载的出现,导致低压电路系统受到过压的破坏,由于低压输电线路都是直接面对各种各样的低压用电设备的,所以说低压输电线路受到雷电影
5、响产生过大的电压电流就一定会导致用电器的损坏,一般来说雷电导致的过压主要就是以下的这样四种形式:1.1.1直击雷过电压顾名思义“直击雷”过电压的形式主要就是直接雷电击到低压输电线路上导致的过电压,或者就是雷电直接击到低压输电线路所在的建筑物和其周围,导致建筑物的低压输电线路出现过压情况;而且这样一种形式的过电压是有一定的传播性的,会随着低压输电线路进行传播传输到室内的各个线路上来,同时被雷电击中的地方电压非常之高,但是在这种高压电流传输的过程中,就会逐渐的减弱;尤其是电杆上的瓷瓶就会对这样的一种高压电流进行闪络放电,到最后一般电压能够有效地降到30到40千伏。1.1.2感应雷过电压“感应雷”式
6、的过电压,主要就是由于感应产生的巨大电位差导致的过压电流产生,一般来说没有雷电直接击到低压输电线路上来,但是由于低压输电线路上空或者周围有雷电云经过,就会由于静电感应的现象导致低压输电线路中形成过压出现高压电流,同样能够有几十万伏的高压产生。1.1.3反击过电压一般来说建筑物和电路系统为了防止雷电的破坏都会设置一些避雷针等设施,但是同样在雷电击中这些避雷针或者接地系统的时候就会产生反击的过电压,而且由于避雷针的接地线路的电阻往往都是比较大的,那么这样的高压电流一定是会向电阻小的接地电路或者一些弱点保护系统流去,同样能够顺着室内的低压输电线路进行传播,产生巨大的反击过压电流破坏掉一些用电设备。1
7、.1.4侵入波过电压“入侵波式”的过电压也是一种由于感应现象产生的电压,通过电波的形式在低压输电线路系统中进行传播。1.2过电压的防护技术一般来说高压输电线路系统中的各种设备能够承受的电压本身就比较大,所以在受到雷电的影响时遭受的破坏也一般比较小,通常情况下高压输电线路系统中采用的电压保护器也比较简单设置也比较简单;但是不同的是,低压输电线路系统中受到雷电影响时可能出现的破坏也就比较大,虽然说实际情况中雷电直接击到低压输电线上的可能性是比较小的,但是雷电击中建筑物或者一些其他的设施几率确实比较高的,一般来说都是雷电电流产生的感应现象导致的高电压电流破坏,或者是雷电电流产生的分电流进入到实际生活
8、的低压输电线路造成破坏,所以说通常情况下,都是采用分级保护的方式进行低压输电线路系统的雷电保护,而且要根据一般来说要根据雷区的不同设置不同的电涌保护器,来对低压输电线路和设备进行有效的保护。1.2.1雷电的波形雷电最为最为主要的影响就是因为其放电导致出现巨大的电流,从而引起各种设备的过压情况,一般来说雷电电波是低压输电线路中产生过电流的主要原因,雷电电波一般是单极性脉冲波,一般这样的雷电波都是采用波长时间和波幅,还有波头时间来对雷电的电波进行一个常规的描述(如图所示),一般来说如果雷电电波能量非常巨大,那么这个雷电的波头时间也就会相应的比较短,一般来说,对于这些雷电波的描述都是采用统一方法的,
9、一般来说低压输电线路中对于雷电的防护主要就是用1.2/50s冲击电压和8/20s冲击电流,来体现和表现一个雷电的电波情况;通常情况下在设置直击雷的防护时都是使用10/350s波形;同样的如果是非直击雷一般都是采用8/20s波形;这两种波形也是ANSI/IEEEC62.41、IEC616421标准要求中指定使用的雷电过压电涌保护器设计使用的雷电电波波形。(图1-1雷电流表示)1.2.2防雷保护区域的划分一般情况下对环境的雷区划分主要就是以下的划分方法,把雷区划分成为以下的这些,如图1-2:(图1-2建筑的雷区划分图)(l)LPZ0A所指的是非直击防雷区:一般来说这样的一个区域的设备都是暴露的能够
10、直接受到雷电雷击的,所以说这样的一个区域一般都不设防。(2)LPZ0B所指的是直击防雷区:这个区域的所有设备能够受到雷电保护装置的保护,但是这个区域受到雷电影响磁场却还是没有任何减弱,所以能够直接受到雷电磁场的直接影响。(3)LPZI所指的是第一防护区:这个区域的雷电磁场能够受到比较明显的减弱,而且雷电电波情况受到有效的控制,比起上一个防雷区要明显的得到控制。(4)LPZ2所指的是第二防护区:雷电电流进一步防护的一个防护区域。(5)LPZn所指的是后续防护区:虽然雷电的电流电压能够在这个区域得到有效的控制,但是雷电的电磁环境依旧是存在的,需要设置有效的电涌保护器来更好地控制雷电的电磁破坏。1.
11、2.3低压交流电源系统中雷电防护的主要措施低压输电系统几乎都是低压交流电输电系统,这样的低压交流电输电系统中,防雷的措施主要就是分成内外进行防雷。一般来说低压交流电输电线路的外部防雷主要就是利用一些较为传统可靠地避雷针接地装置等进行有效的雷电防护,这些设施对于直击雷的影响能够有效地防护,但是对于雷电产生的巨大电磁场是是不能够有效的进行防护和屏蔽的,那么我们必须要从低压输电线路的整体进行一个综合的防雷考虑,进行真正有效的防护,才能够保证低压输电线路不受到雷电的破坏。(l)屏蔽措施低压输电线路面对的都是一些低压用电设备,而这些低压用电设备中太多的半导体或者一些集成电路元件,这些部件能够承受的电流比较小本身就比较的脆弱,根本不可能承受的住雷电几十万伏的高压,往往因为雷电电波的进入出现被破坏失灵的情况;所以必须要通过一些有效的手段来进行雷电波的屏蔽,正是因为雷电波也是一种电磁波所以能够有效的使用金属网,和一些外部的金属屏蔽设置来对雷电波进行有效的屏蔽。(2)良好的接地系统同时低压输电线路系统必须要良好的接地,电源的接地一般来说要按照规范进行,接地要良好而且电阻要有效的进行控制保证;对于一些电涌保护器和屏蔽接地要处理得当。(3)等电位连接雷电雷击一旦发生,那么就会导