一种电源线路防雷和地电位高压反击抑制保护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种电源线路防雷和地电位高压反击抑制保护装置，所述保护电路由并联在电源线上的TMOV模块电路和接地线上串联的雷电流频率阻抗器组成；解决了现有技术防雷装置存在的无法正常脱扣、引起工频短路和引起火灾等及接地装置存在的雷电浪涌电压通过防雷接地进入联合接地网时就会沿弱地线进行相互传导、干扰、造成地电位高压反击和高压传导等技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电源线路防雷和地电位高压反击抑制保护装置
本技术属于变电站二次系统电源线路防雷击技术，尤其涉及一种电源线路防雷和地电位高压反击抑制保护装置。
技术介绍
目前变电站二次系统建筑大楼大多数采用避雷针保护建筑物的安全，防止直击雷对建筑物本身的损害。而避雷针的作用是“引雷”,而不是“避雷”，特别是避雷针为了有效接闪雷电流入地和增加保护范围，均设计的要高于建筑物本身，因此更加加大了机房内电子设备遭受雷击电磁脉冲辐射的风险。它的作用是把闪电引向自身,并沿着它流入大地，这就意味着凡是接入该接地系统的所有设备都会受到来自外部防雷系统、内部防雷系统(SPD)对地放电后产生的雷电流高压反击的危害。雷击发生时产生的强烈的电磁脉冲辐射，会给变电站二次系统供电线路设备造成电磁感应形成线路浪涌，造成设备损坏，而雷电主要入侵通道包括电源线路、信号线路、设备接地线路。其中如何提升电源线路防雷设备的防雷效果和安全性及如何解决地电位高压反击成为新课题。由于传统的防雷箱在实际使用中均在前级安装断路器，目的是当防雷器故障短路或维护更换时起到断电操作。但这个方法限制了防雷特性和目的，会导致防雷器的后备断路器不能和防雷器及主回路空开协调、配合，残压高，耐冲击能力差。传统SPD有故障短路或起火，SPD发热，SPD表面的热通过传热点或点传热效率低下，使低温焊锡融化脱扣。弹力脱扣机构受弹性机构易失效、卡滞、熔点温度、制造工艺等因素影响无法正常脱扣，引起工频短路，引起火灾等隐患。此种脱扣技术无法同时解决SPD故障脱扣、起火隐患、击穿断路、故障负载跳闸等要求。目前电源线路的防雷主要由后备保护空气开关和防雷模块组成，后备空气开关串联在防雷模块前级，主要当防雷模块故障短路后，让空气开关跳闸，让防雷器脱离电网，防止起火燃烧。主要隐患有：1、由于变电站二次系统设备的采购到安装由不同的部门和厂家完成，完善的防雷系统在变电站二次系统中未普遍实施，部分机柜里只有一级防雷模块，防雷手段单一无法形成完善、系统的防雷体系，无法实现多级分流、限幅、限压为目的，末端设备雷击安全隐患严重。2、传统防雷装置受到机械脱扣失效、防雷器空开与防雷器、主回路断路器的配合问题造成防雷器故障起火或系统跳闸。传统的防雷器在实际使用中均在前级安装断路器，目的是当防雷器故障短路或维护更换时起到断电操作。但这个方法限制了防雷特性和目的，会导致防雷器的后备断路器不能和防雷器及主回路空开协调、配合，残压高，耐冲击能力差。由于配电系统的短路器配置与防雷设备内的断路器选型由两个部分(厂家)分割完成，防雷器前级的断路器无法耐受大雷电流的冲击，故防雷器断路器限制了防雷器的放电电流能力，没有将防雷器的作用发挥到最大。根据行业标准，100kA防雷器前级最大串联100A断路器，实测冲击到50—60kA时，断路器就跳闸，防雷器退出保护。由于负载空开的最大电流值固定，造成负载空开、防雷空开、防雷器难匹配。防雷空开小了防雷时跳闸；大了负载跳闸，电源断电。另，传统SPD有故障短路或起火，SPD发热，SPD表面的热通过传热点(点传热效率低下)使低温焊锡融化脱扣。弹力脱扣机构受弹性机构易失效、卡滞、熔点温度、制造工艺等因素影响无法正常脱扣，引起工频短路，引起火灾等隐患。此种脱扣技术无法同时解决SPD故障脱扣、起火、故障负载跳闸要求。目前变电站机房的接地线，按功能分类主要包括防雷保护接地(PE)和电线接地(GND)两类。防雷地：是指为设备或系统的电源线路、信号线路提供旁路分流通道的装置，将线路中的雷电过压对地进行分流、转移；它的对地连接的线缆叫防雷接地线。保护地：避免交、直流电源线对设备和人身构成威胁，设备中的不带电金属机壳与地相连，当发生漏电或机壳带电时，保证人身安全。理想中的两类地应该相互独立、互不干扰，或各自有独立的接地网，尤其是精密的终端设备不能受到防雷地电位的影响，否则会有高压反击的危险。但现在接地方式采用联合接地系统，即将所有接地线(防雷地、保护地)接在一块汇流排上，通过引下线与地网连接。现有的接地方式具有以下的缺陷及不足：1、接地系统、接地设备之间有相互影响。由于强地和弱地接的地线都通过同一汇流排的共点、共网的方式进行联合接地，因此即使接地电阻达到标准，两者的相互影响也很大，尤其是雷电浪涌电压通过防雷接地进入联合接地网时就会沿弱地线(设备接地线、工作接地线)进行相互传导、干扰、造成地电位高压反击和高压传导。2、按照传统意义理解，地电位为参考零电位，但当外部防雷装置、避雷器引入雷击电流后，瞬间将地电位太高对设备形成电压差，瞬间的冲击电流冲击至设备或机壳。根据IEC分流模型，当外部建筑物遭受雷击后，有50％雷击电流反击至电源系统、信号系统、金属管道等系统，造成设备反击损坏。传统的方法是尽可能的将系统接地电阻降低，尽快散流，减小冲击电阻，将设备与地网实现等电位连接，但由于在雷电大电流和雷电频率作用下，线缆之间呈高阻抗、感抗(除非采用超导导体连接)，在大电流冲击作用下会形成电压差，故该方法无法解决地电位反击。
技术实现思路
：本技术要解决的技术问题：提供一种电源线路防雷和地电位高压反击抑制保护装置，以解决现有技术防雷装置存在的无法正常脱扣、引起工频短路和引起火灾等及接地装置存在的雷电浪涌电压通过防雷接地进入联合接地网时就会沿弱地线进行相互传导、干扰、造成地电位高压反击和高压传导等技术问题。本技术技术方案：一种电源线路防雷和地电位高压反击抑制保护装置，所述保护电路由并联在电源线上的TMOV模块电路和接地线上串联的雷电流频率阻抗器组成。所述接地线上串联的雷电流频率阻抗器是串联在保护接地PE和电线接地GND之间。所述TMOV模块电路是合金型的温度保险丝F1和氧化锌压敏电阻MOV串联组成防过压、过热和过流的保护电路，所述氧化锌压敏电阻MOV上粘贴有一个常闭的温度保险丝F2和一个对温度变化而阻抗发生变化的NTC热敏电阻器，所述TMOV模块电路封装在一个阻燃外壳内。所述雷电流频率阻抗器是由与雷电流的频率同步的纳米晶磁芯材料、磁芯外壳及绝缘漆包线绕制而成，工作频段和抑制阻抗在100hz‐1Mhz之间。对于交流电源设备的3个相线加上零线和1个相线加上零线的保护电路：第一相线、第二相线、第三相线分别用2片以上的TMOV模块电路并联后连接至零线，零线与保护接地线之间用开关型器件连接，保护接地端与电线接地端之间用雷电流频率阻抗控制器连接，保护接地端接大地，电线接地接保护地和工作地。交流电源设备的三个相线及零线加上接电线接地、相线及零线加上电线接地的保护电路：每条相线及零线分别用2片以上的TMOV模块电路并联后连接至防雷保护接地线，保护接地线端与电线接地端之间用雷电流频率阻抗控制器连接，保护接地线端接地网，电线接地接保护地和工作地。交直流电源设备的保护电路分别在相线与零线之间或电源正端与电源负端之间；在相线与保护接地之间或电源正端与保护接地之间；在零线与保护接地之间或电源负端与保护接地之间用2片以上的TMOV模块电路并联，保护接地端与电线接地端之间用雷电流频率阻抗控制器连接，保护接地端接大地，电线接地接保护地和工作地。本技术的有益效果：本技术每片TMOV模块电路由一只主回路40kA合金型温度保险丝串联一只40kA本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源线路防雷和地电位高压反击抑制保护装置，其特征在于：所述保护电路由并联在电源线上的TMOV模块电路和接地线上串联的雷电流频率阻抗器组成。

【技术特征摘要】
1.一种电源线路防雷和地电位高压反击抑制保护装置，其特征在于：所述保护电路由并联在电源线上的TMOV模块电路和接地线上串联的雷电流频率阻抗器组成。2.根据权利要求1所述的一种电源线路防雷和地电位高压反击抑制保护装置，其特征在于：所述接地线上串联的雷电流频率阻抗器是串联在PE地和GND之间。3.根据权利要求1所述的一种电源线路防雷和地电位高压反击抑制保护装置，其特征在于：所述TMOV模块电路是合金型的温度保险丝F1和氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛先胤，曾华荣，黄欢，刘华麟，杜昊，邢懿，王朝武，左华杰，牛唯，彭文星，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司电力科学研究院，深圳市雷博斯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：贵州,52