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雷電過(guò)電壓對(duì)低壓配電系統(tǒng)的多種影響形式！
一、概述
三種情況會(huì)引起低壓系統(tǒng)中產(chǎn)生電涌過(guò)電壓：
①自然現(xiàn)象，如雷擊，通過(guò)直擊或感應(yīng)產(chǎn)生過(guò)電壓；
②人為因素，如在輸變電系統(tǒng)或低壓系統(tǒng)終端用戶進(jìn)行的負(fù)載或電容器操作；
③非人為因素，如電力系統(tǒng)的故障和恢復(fù)或電力系統(tǒng)與信號(hào)/通信系統(tǒng)不同系統(tǒng)之間互相作用產(chǎn)生的過(guò)電壓。
本部分中考慮的沖擊過(guò)電壓是超過(guò)兩倍峰值工作電壓，持續(xù)時(shí)間從微秒級(jí)到毫秒級(jí)。
低于兩倍峰值工作電壓的過(guò)電壓或者由于電力設(shè)備的操作及設(shè)備的損壞引起的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的過(guò)電壓同樣不在考慮范圍內(nèi)。
因?yàn)槠胀ǖ?a href="http://www.shanghaibeijia.cn" target="_blank">電涌保護(hù)器不對(duì)這類低幅值和持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的電涌起作用，它們需用與本部分討論所不同的保護(hù)方式進(jìn)行保護(hù)。
二、雷電過(guò)電壓
雷電是不可避免的事件，它會(huì)通過(guò)幾種機(jī)理影響低壓系統(tǒng)(包括電力系統(tǒng)和信號(hào)/通信系統(tǒng))。最明顯的干擾是系統(tǒng)受到直擊雷。
但其他耦合機(jī)理也會(huì)引起系統(tǒng)電壓升高，在此將討論引起低壓系統(tǒng)過(guò)電壓的三種耦合方式。
在討論過(guò)電壓時(shí)，也考慮與過(guò)電壓相關(guān)的過(guò)電流情況，由過(guò)電壓引起的初始電流也是本附錄一個(gè)重要方面，三種類型如下:
a) 直擊于電力系統(tǒng)，發(fā)生于MV/LV配電變壓器的原邊側(cè)、LV配電系統(tǒng)(架空的或隱埋的)，同時(shí)也侵入到個(gè)別建筑物中；
b)非直接閃絡(luò)：雷擊附近物體，通過(guò)感應(yīng)耦合或公用路徑耦合在LV配電系統(tǒng)中產(chǎn)生過(guò)電壓。雖然非直接閃絡(luò)產(chǎn)生的過(guò)電壓和電流低于直接閃絡(luò)所產(chǎn)生的過(guò)電壓和電流，但其出現(xiàn)的頻率更大；
c)直擊到防雷系統(tǒng)或最終用戶建筑物的外部(建筑物的鋼件及水管、暖氣管、升降梯等非電氣部分)，這會(huì)產(chǎn)生兩種影響：
一是雷電流通過(guò)建筑物外部產(chǎn)生感應(yīng)耦合；
二是雷電流從建筑物注人到LV系統(tǒng)，從而不可避免地在LV系統(tǒng)中導(dǎo)體和地或裝置等電位排之間要用SPD浪涌保護(hù)器。對(duì)一個(gè)閃絡(luò)，在最終用戶使用電器時(shí)出現(xiàn)的過(guò)電壓將反映耦合路徑的性能，例如閃絡(luò)點(diǎn)和終端用戶之間的距離及接地情況、接地電阻、SPD浪涌保護(hù)器的數(shù)量及配電系統(tǒng)的分支。
1、由MV傳輸?shù)絃V系統(tǒng)的電涌
①通過(guò)MV/LV變壓器的電容和電感耦合；
②通過(guò)接地耦合。
傳遞的電涌幅值依賴于很多參數(shù)：
① LV接地方式(TT、TN、IT)；
②LV線路和負(fù)載的特性；
③LV過(guò)電壓保護(hù)裝置；
④MV和LV接地間的耦合狀況；
⑤變壓器的結(jié)構(gòu)。
如果雷電直擊MV線路，避雷器動(dòng)作或火花間隙擊穿使電涌電流轉(zhuǎn)移到接地系統(tǒng)，并且在MV和LV系統(tǒng)之間產(chǎn)生阻性的耦合，從而導(dǎo)致過(guò)電壓進(jìn)入LV系統(tǒng)中。
根據(jù)接地阻抗的不同，通過(guò)變壓器的過(guò)電壓幅值可能遠(yuǎn)高于容性耦合的情況。
在TN系統(tǒng)中，如果用戶裝置內(nèi)的中性點(diǎn)接地，將會(huì)產(chǎn)生輕度的過(guò)電壓。
值得注意的是，這種類型的電阻耦合可以通過(guò)在變壓器的LV側(cè)安裝一個(gè)獨(dú)立的接地系統(tǒng)來(lái)避免。
通過(guò)容性耦合和感性耦合輸人到MV/LV側(cè)的過(guò)電壓其典型的取值是相和中性線間相對(duì)地電壓的2%，是相和地間電壓的8%。
這些值對(duì)于負(fù)載LV電路是相對(duì)典型的。當(dāng)變壓器的LV側(cè)開路或者輕載時(shí)，這個(gè)值會(huì)顯著的升高，決定于LV系統(tǒng)。
感應(yīng)雷在MV系統(tǒng)中產(chǎn)生的電涌(通常小于1kA)比直擊雷要小得多，并且實(shí)際中過(guò)電壓輸人到LV系統(tǒng)僅僅是通過(guò)容性耦合，其值不會(huì)超過(guò)幾千伏。
在這種情況下，LV系統(tǒng)(至少是在距離雷擊不遠(yuǎn)的部分)所直接感應(yīng)的過(guò)電壓一般比從MV側(cè)輸人的要高。如果有一個(gè)SPD浪涌保護(hù)器動(dòng)作或者放電發(fā)生，電流將會(huì)較小，相應(yīng)的阻性耦合的情況也被忽略。
