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直擊雷保護裝置

3.1位置確定直擊雷過電壓保護可采用避雷針或避雷線，它們的保護范圍應覆蓋需保護的設施。針對風電場升壓站，設置保護裝置的要點主要有以下幾點[2]：

（1） 主要對屋外配電裝置（包括組合導線和母線管廊）、高建筑物設直擊雷保護裝置。

（2） 主廠房、主控制室和配電裝置室一般不裝設直擊雷保護裝置；雷電活動特殊強烈地區宜裝設直擊雷保護裝置。為保護其他設備而裝設的避雷針，不宜裝在獨立的主控制室和35kV及以下變電所的屋頂上。但采用鋼結構或鋼筋混凝土結構等有屏蔽作用的建筑物的車間變電所可不受此限制。

（3） 主廠房如裝設避直擊雷保護裝置或為保護其他設備而在主廠房上裝設避雷針，應采取加強分流、裝設集中接地裝置、設備的接地點盡量遠離避雷針接地引下線的入地點、避雷針接地引下線盡量遠離電氣設備等防止反擊的措施。

（4） 主控室、配電裝置室和35kV及以下變電所的屋頂上如裝設直擊雷保護裝置時，若為金屬屋頂或屋頂上有金屬結構，則將金屬部分接地；若屋頂為鋼筋混凝土結構，則將其焊接成網接地；若結構為非導電的屋頂時，則采用避雷帶保護，改避雷帶的網格為8m~10m，每隔10m~20m設引下線接地。

（5） 露天布置的GIS外殼不許裝設直擊雷保護裝置，但應接地。

（6） 獨立避雷針（線）宜設獨立的接地裝置。在非高土壤電阻率地區，其接地電阻不宜超過10Ω。當有困難時，該接地裝置可與主接地網連接，但避雷針與主接地網的地下連接點至35kV以及下設備與主接地網的地下連接點之間，沿接地體的長度不得小于15m。

（7） 獨立避雷針不應設在人經常通行的地方，避雷針及其接地裝置與道路或出入口等的距離不宜小于3m，否則應采取均壓措施，或鋪設礫石或瀝青地面，也可鋪設混凝土地面。

（8） 獨立避雷針、避雷線與配電裝置帶電部分間的空氣中距離以及獨立避雷針、避雷線的接地裝置與接地網見的地中距離。a) 獨立避雷針與配電裝置帶電部分、電氣設備接地部分、架構接地部分之間的空氣中距離，應符合式（2）的要求：Sa≥0.2Ri+0.1h                               

（2）式中，Sa——空氣中距離，m；Ri——避雷針的沖擊接地電阻，Ω；h——避雷針校驗點的高度，m。b) 獨立避雷針的接地裝置與接地網間的地中距離應符合式（3）的要求：Se≥0.3Ri                                    

（3）式中，Se——地中距離，m。c) 避雷線與配電裝置帶電部分、電氣設備接地部分以及架構接地部分間的空氣中距離應符合下列要求：對一端絕緣另一端接地的避雷線：Sa≥0.2Ri+0.1(h+∆l)                                   

（4）式中，h——避雷線支柱高度，m；∆l——避雷線上校驗的雷擊點與接地支柱的距離，m。對兩端接地的避雷線：Sa≥β’[0.2 Ri +0.1(h+∆l)]                                

（5）式中，β’——避雷線分流系數；∆l——避雷線上校驗的雷擊點與最近支柱間的距離，m。避雷線分流系數可按式（6）計算：                     

（6）式中，l2——避雷線上校驗的雷擊點與另一端支柱間的距離，l2=l’-∆l，m；l’——避雷線兩支柱間的距離，m；τt——雷電流泊頭長度，一般取2.6μs。d) 避雷線的接地裝置與接地網間的地中距離，應符合下列要求：對一端絕緣另一端接地的避雷線，應按式（3）校驗。對兩端接地的避雷線應按式（7）校驗：Se≥0.3β’Ri                                           

（7）e) 除上述要求外，對避雷針和避雷線，Sa不宜小于5m，Se不宜小于3m。 

防雷接地系統

3.2 制圖步驟

（1） 以最新的電氣總平圖為底板，刪除不必要表示的導線、耐張串等，僅保留構架、建筑及道路等。

（2） 根據保護范圍計算書制作保護范圍表，可以從計算書選擇性粘貼為ACAD圖元。折線法避雷針保護范圍計算書見附件2。

（3） 根據保護范圍表畫出保護范圍，畫保護范圍時確定保護高度。

3.3 注意點

（1） 不同保護范圍用不同層、不同顏色。根據保護范圍的復雜情況酌情分幾張圖來畫。

（2） 注意針與針，針與保護物是否有高差。

（3） 使用階梯算法時要畫出斷面。

4 接地平面布置

照明設計是相對簡單的設計，也是電氣設計的基礎。主要數據參考中華人民共和國電力行業標準DL/T 5390-2007火力發電廠和變電站照明設計技術規定。

4.1 水平接地極材料的選擇

參考文獻[1]中的表5.4.1，同時根據附件3的接地計算書計算得出合適的水平接地極材料。

4.2 制圖步驟

（1） 以防雷保護范圍圖為底板，關掉保護范圍的層。

（2） 根據接地計算書的結論布置網格，有條件的話盡量要在圍墻外設一圈地網。

（3） 根據文獻[3]的表16-17，結合實際情況設計升壓站大門入口處的“帽檐式”均壓帶，如下圖所示：

圖2 “帽檐式”均壓帶示意圖

（4） 對網格進行適當的調整、剪切使地網不穿建筑物。

（5） 對地網邊緣進行修圓角，圓角半徑不小于網格間距的一半。

（6） 在避雷針、避雷器及建筑物的周圍打垂直接地極。在圍墻外的地網打垂直接地極。

（7） 計算升壓站內綜合電阻，如果電阻過高，需要沿溝渠或征地向外引接地極。

（8） 統計材料。

4.3 注意點

（1） 不同保護范圍用不同層、不同顏色。根據保護范圍的復雜情況酌情分幾張圖來畫。

（2） 注意針與針，針與保護物是否有高差。使用階梯算法時要畫出斷面。

（3） 避雷針、避雷器的集中接地裝置打2.5m長的垂直接地極。圍墻外的地網一般情況也打2.5m的垂直接地極，土壤情況差的站打6m的垂直接地極，間距都是約20m左右。

（4） 人工接地體在土壤中的埋設深度不應小于0.5m，一般采用0.8m。并宜敷設在當地凍土層以下。

（5） 圍繞各設備基礎或建筑物基礎敷設的環形水平接地極離各建筑物或設備基礎的距離不宜小于1.5m。

（6） 應結合三通一平敷設接地極，接地極如遇設備基礎可從旁邊繞過基礎。水平接地體的間距約為8m。

（7） 獨立針要通過測量井與地網連接。接地測量井兩端導線需與水平接地極相接