專利名稱：解決因雷電造成低壓配電智能總開關(guān)或變頻器跳閘的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及低壓配電系統(tǒng)中智能化電氣產(chǎn)品的雷電防護(hù)方法及裝置，更具體地說(shuō)
是提供一種解決因雷電造成低壓配電智能總開關(guān)或變頻器跳閘的方法，以及一種具有雷電防護(hù)能力的低壓配電智能總開關(guān)柜或變頻器控制柜。
背景技術(shù)：
在我國(guó)雷電是一種嚴(yán)重的自然災(zāi)害，時(shí)刻威脅人類的生命和財(cái)產(chǎn)的安全，據(jù)統(tǒng)計(jì)2004至2007年度由于雷電災(zāi)害造成百萬(wàn)元以上損失的事故次數(shù)每年達(dá)45次以上，因此完善良好的雷電防護(hù)措施是降低雷電災(zāi)害的最好方法；20世紀(jì)90年代以前，我國(guó)的防雷工程大部分集中在工礦企業(yè)、民用建筑物、電力等受雷電危害嚴(yán)重的行業(yè)，防雷技術(shù)措施主要是以防范直擊雷擊和線路雷擊過(guò)電壓為主，而目前隨著以微電子技術(shù)為基礎(chǔ)的智能化電氣產(chǎn)品、計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的高度發(fā)展，如采用微電子技術(shù)控制的低壓配電智能總開關(guān)、變頻器以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)備等，它們?cè)谏a(chǎn)、生活各方面領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，極大地提高了工廠企業(yè)低壓配電系統(tǒng)產(chǎn)品的技術(shù)質(zhì)量和管理水平，但由于微電子芯片耐過(guò)電壓水平低，使得它們極易遭受雷擊的侵害，造成智能化電氣產(chǎn)品的毀壞，嚴(yán)重地影響工廠企業(yè)的正常生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)。因此，加強(qiáng)雷電災(zāi)害防御，采取新的雷電防護(hù)技術(shù)保護(hù)智能化電氣產(chǎn)品，最大限度地減輕雷電對(duì)工廠企業(yè)造成的危害，是一項(xiàng)刻不容緩的任務(wù)。 目前在低壓配電系統(tǒng)雷電防護(hù)方法上，大部分采用單一閥型或氧化鋅避雷器作為防雷電侵襲的主要設(shè)備，由于閥型或氧化鋅避雷器自身產(chǎn)品的條件限制，如流通容量小，雷擊后殘壓高等，只能作為傳統(tǒng)強(qiáng)電設(shè)備粗放式保護(hù)，不能有效地對(duì)智能化電氣產(chǎn)品進(jìn)行雷電保護(hù)。例如我們?cè)趯?shí)踐中就發(fā)現(xiàn)，低壓配電智能總開關(guān)或變頻器中的智能開關(guān)控制系統(tǒng)在雷擊時(shí)容易發(fā)生跳閘現(xiàn)象，即便采取了增大接地網(wǎng)、更換接地金屬材料以盡可能地降低接地電阻等措施，此現(xiàn)象仍然無(wú)法有效改善。

發(fā)明內(nèi)容
為解決目前在低壓配電系統(tǒng)雷電防護(hù)方法上，不能有效地對(duì)智能化電氣產(chǎn)品進(jìn)行
雷電保護(hù)的問(wèn)題，本發(fā)明的目的即在于提供一種針對(duì)智能化電氣產(chǎn)品的雷電防護(hù)技術(shù)方
案，解決因雷電造成低壓配電系統(tǒng)智能總開關(guān)或變頻器跳閘的方法及設(shè)備。 本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，雷電擊后的高殘壓是造成低壓配電系統(tǒng)智能總開關(guān)或變頻器中的
智能開關(guān)控制系統(tǒng)跳閘的主要原因。由于該高殘壓遠(yuǎn)高于低壓配電系統(tǒng)智能總開關(guān)或變頻
器中智能開關(guān)的設(shè)計(jì)電壓，才造成了智能總開關(guān)或變頻器的跳閘。為此，本發(fā)明解決因雷電
造成低壓配電智能總開關(guān)或變頻器跳閘的方法為在低壓配電智能總開關(guān)或變頻器中的各
相線、零線與保護(hù)地線間，并聯(lián)接入電源電涌保護(hù)器；所述電涌保護(hù)器的非保護(hù)地線側(cè)，接
至所述低壓配電智能總開關(guān)柜或變頻器控制柜中的智能開關(guān)輸入側(cè)與電源進(jìn)線端之間。所
述電涌保護(hù)器的電壓保護(hù)水平，可選擇《1. 5kV(20kA，8/20ii s)。 本發(fā)明的另一目的，在于提供一種具有雷電防護(hù)能力的低壓配電智能總開關(guān)柜或變頻器控制柜所述低壓配電智能總開關(guān)柜或變頻器控制柜的輸入端接至電源，輸出端接至負(fù)載；所述低壓配電智能總開關(guān)或變頻器中設(shè)置有智能開關(guān)及其控制電路；其特別之處在于，在低壓配電智能總開關(guān)柜或變頻器控制柜中的各相線、零線與保護(hù)地線間，并聯(lián)接有電源電涌保護(hù)器；所述電涌保護(hù)器的非保護(hù)地線側(cè)，接至所述低壓配電智能總開關(guān)柜或變頻器控制柜中的智能開關(guān)輸入側(cè)與電源進(jìn)線端之間。所述電涌保護(hù)器的電壓保護(hù)水平選擇《1. 5kV(20kA，8/20ii s)。 針對(duì)雷電能量大、危害大的特點(diǎn)，配合以在低壓配電總開關(guān)處的傳統(tǒng)型閥型或氧化鋅避雷器的第一級(jí)保護(hù)，本發(fā)明在低壓配電智能總開關(guān)或變頻器柜內(nèi)安裝電涌保護(hù)器作為第二級(jí)保護(hù)，利用電涌保護(hù)器殘壓低、響應(yīng)速度快、流通容量大的特點(diǎn)，在低壓配電系統(tǒng)中形成了閥型或氧化鋅避雷器和電涌保護(hù)器的兩級(jí)保護(hù)。當(dāng)雷電發(fā)生時(shí)，雷電波首先經(jīng)過(guò)第一級(jí)閥型或氧化鋅避雷器，雷電波的高電壓使閥型或氧化鋅壓敏電阻擊穿，雷電流通過(guò)壓敏電阻流入大地，此時(shí)雷電流能量得到較大釋放；雷電波經(jīng)過(guò)本發(fā)明的第二級(jí)電涌保護(hù)器再次釋放能量后，剩余雷電產(chǎn)生的瞬時(shí)過(guò)電壓被有效限制在低壓配電智能總開關(guān)或變頻器電子控制元件所能承受的電壓值范圍內(nèi)，可保護(hù)低壓配電智能總開關(guān)或變頻器不被毀壞，解決了因雷電造成智能總開關(guān)或變頻器跳閘的問(wèn)題，達(dá)到保證工業(yè)企業(yè)正常生產(chǎn)生活的目的。 實(shí)驗(yàn)證明，這樣的解決方法相比采用更換或提高低壓配電智能總開關(guān)或變頻器容量及耐壓水平(有時(shí)并不能完全達(dá)到)、或者采用通過(guò)把接地電阻降低更多來(lái)達(dá)到降低過(guò)電壓水平的方法，更加經(jīng)濟(jì)、合理、有效。本發(fā)明方法雖然簡(jiǎn)單，但卻克服了本領(lǐng)域一般技術(shù)人員的偏見，切實(shí)解決了長(zhǎng)期以來(lái)未能有效解決的因雷電影響造成低壓配電智能總開關(guān)或變頻器跳閘的問(wèn)題。 本發(fā)明中所述電源電涌保護(hù)器可為箱式或模塊式，并配置工作指示、故障指示、雷擊記數(shù)器、遙信接口及劣化指示等功能；采用溫控?cái)嗦菲骷夹g(shù)、內(nèi)置過(guò)流保護(hù)電路，劣化時(shí)自動(dòng)脫扣；具有殘壓低、響應(yīng)速度快、流通容量大、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。


圖1是應(yīng)用有本發(fā)明智能化電氣產(chǎn)品雷電防護(hù)方法的低壓配電系統(tǒng)電氣邏輯原理圖。 圖2是本發(fā)明具有雷電防護(hù)能力的低壓配電智能總開關(guān)柜的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本發(fā)明具有雷電防護(hù)能力的變頻器控制柜的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖標(biāo)記說(shuō)明 l空氣斷路器 2-智能開關(guān) 3-熔斷器 4-氧化鋅避雷器 5-電涌保護(hù)器 6-等電位接地端子板 7-退耦器件 8-隔離開關(guān)
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明解決因雷電造成低壓配電智能總開關(guān)或變頻器跳閘的方法，以及具有雷電防護(hù)能力的低壓配電智能總開關(guān)柜或變頻器控制柜作進(jìn)一步的說(shuō)明。(企業(yè)生產(chǎn)及工程實(shí)踐中，常常把低壓配電智能總開關(guān)及其附屬設(shè)施聯(lián)合形成柜體統(tǒng)稱為低壓
4配電智能總開關(guān)柜；同樣地，把變頻器及其附屬設(shè)施聯(lián)合形成柜體統(tǒng)稱為變頻器控制柜。)
圖1是應(yīng)用有本發(fā)明智能化電氣產(chǎn)品雷電防護(hù)方法的低壓配電系統(tǒng)電氣邏輯原理圖。 圖2是本發(fā)明具有雷電防護(hù)能力的低壓配電智能總開關(guān)柜的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本發(fā)明具有雷電防護(hù)能力的變頻器控制柜的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖，低壓配電系統(tǒng)設(shè)置兩級(jí)雷電保護(hù)，在低壓配電總開關(guān)處采用傳統(tǒng)型閥型或氧化鋅避雷器4作為第一級(jí)防雷保護(hù)，本發(fā)明的在低壓配電智能總開關(guān)或變頻器柜內(nèi)安裝電涌保護(hù)器5作為第二級(jí)防雷保護(hù)。在圖1至圖3中，本發(fā)明方法作為第二級(jí)保護(hù)參與到低壓配電系統(tǒng)的雷電防護(hù)中，其具體方案為所述低壓配電智能總開關(guān)柜或變頻器控制柜的輸入端接至前一級(jí)的輸出端，其輸出端接至負(fù)載；在低壓配電智能總開關(guān)柜或變頻器控制柜中的各相線、零線與保護(hù)地線間，并聯(lián)接入電源電涌保護(hù)器5 ;所述電涌保護(hù)器5的非保護(hù)地線側(cè)，接至所述低壓配電智能總開關(guān)柜或變頻器控制柜中的智能開關(guān)2的輸入側(cè)與電源進(jìn)線端之間。所述電涌保護(hù)器5的電壓保護(hù)水平選擇《1. 5kV(20kA，8/20 y s)。
所示各圖中，還按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)慣例與規(guī)范，視具體情形配置安裝有熔斷器3、等電位接地端子板6、退耦器件7及隔離開關(guān)8等。
實(shí)施例一 采用低壓配電智能總開關(guān)柜的情形(參見圖2)
本低壓配電系統(tǒng)設(shè)兩級(jí)雷電保護(hù)， (1)在低壓配電總開關(guān)處，安裝傳統(tǒng)型閥型或氧化鋅避雷器作為第一級(jí)防雷保護(hù) 如采用閥型避雷器，可選擇以下參數(shù) 電力系統(tǒng)額定電壓0. 38kV 避雷器額定電壓0. 5kV 標(biāo)稱放電電流(8/20) us :殘壓值^ 3. 0kV 如采用氧化鋅避雷器，可選擇以下參數(shù) 電力系統(tǒng)額定電壓0. 38kV 避雷器額定電壓0. 5kV 標(biāo)稱放電電流(8/20) us :殘壓值^ 2. 4kV (2)在低壓配電智能總開關(guān)柜內(nèi)，安裝電涌保護(hù)器作為第二級(jí)防雷保護(hù)
電涌保護(hù)器可選擇以下參數(shù)
電力系統(tǒng)額定電壓0. 38kV
電涌保護(hù)器額定電壓0. 38kV 標(biāo)稱放電電流(8/20) us :過(guò)電壓保護(hù)水平(殘壓值)^ 1. 5kV
實(shí)施例二 采用變頻器柜的情形(參見圖3)
本低壓配電系統(tǒng)設(shè)兩級(jí)雷電保護(hù) (1)在低壓配電總開關(guān)處，安裝傳統(tǒng)型閥型或氧化鋅避雷器作為第一級(jí)防雷保護(hù)； 如采用閥型避雷器，可選擇以下參數(shù)
電力系統(tǒng)額定電壓0. 38kV
避雷器額定電壓0. 5kV標(biāo)稱放電電流(8/20) us :殘壓值^ 3. 0kV如采用氧化鋅避雷器，可選擇以下參數(shù)電力系統(tǒng)額定電壓0. 38kV避雷器額定電壓0. 5kV標(biāo)稱放電電流(8/20) us :殘壓值》2. 4kV(2)在變頻器柜內(nèi)，安裝電涌保護(hù)器作為第二級(jí)防雷保護(hù)電涌保護(hù)器可選擇以下參數(shù)電力系統(tǒng)額定電壓0. 38kV電涌保護(hù)器額定電壓0. 38kV標(biāo)稱放電電流(8/20)us :過(guò)電壓保護(hù)水平(殘壓值)》1. 5kV圖3所示的實(shí)施例中，還設(shè)置安裝有多處熔斷器3、等電位接地端子板6、退耦器件
7及隔離開關(guān)8等。隔離開關(guān)8，用于前后級(jí)隔離，便于進(jìn)行設(shè)備的維護(hù)檢修。 上述電涌保護(hù)器，可選擇采用箱式或模塊式。例如廣西地凱防雷工程有限公司的
DK-380AC100 (并聯(lián)C型)或DK—380AC100 (并聯(lián)II型)等。
權(quán)利要求
解決因雷電造成低壓配電智能總開關(guān)或變頻器跳閘的方法，該低壓配電智能總開關(guān)或變頻器設(shè)置有智能開關(guān)及其控制電路，其特征在于在所述低壓配電智能總開關(guān)或變頻器中的各相線、零線與保護(hù)地線間，并聯(lián)接入電源電涌保護(hù)器；所述電涌保護(hù)器的非保護(hù)地線側(cè)接至所述低壓配電智能總開關(guān)或變頻器中的智能開關(guān)輸入側(cè)與電源進(jìn)線端之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的解決因雷電造成低壓配電智能總開關(guān)或變頻器跳閘的方法， 其特征在于所述電涌保護(hù)器的選用電壓保護(hù)水平《1. 5kV(20kA，8/20ii s)。
3. 具雷電防護(hù)能力的低壓配電智能總開關(guān)柜或變頻器控制柜，所述低壓配電智能總開 關(guān)柜或變頻器控制柜的輸入端接至電源，輸出端接至負(fù)載；所述低壓配電智能總開關(guān)或變 頻器中設(shè)置有智能開關(guān)及其控制電路；其特征在于在所述低壓配電智能總開關(guān)柜或變頻 器控制柜中的各相線、零線與保護(hù)地線間，并聯(lián)接有電源電涌保護(hù)器；所述電涌保護(hù)器的非 保護(hù)地線側(cè)接至所述低壓配電智能總開關(guān)柜或變頻器控制柜中的智能開關(guān)輸入側(cè)與電源 進(jìn)線端之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的具雷電防護(hù)能力的低壓配電智能總開關(guān)柜或變頻器控制柜， 其特征在于所述電涌保護(hù)器的選擇電壓保護(hù)水平《1. 5kV(20kA，8/20ii s)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種解決因雷電造成低壓配電智能總開關(guān)或變頻器跳閘的方法及一種具雷電防護(hù)能力的低壓配電智能總開關(guān)柜或變頻器控制柜，即在低壓配電智能總開關(guān)柜或變頻器控制柜中的各相線、零線與保護(hù)地線間，并聯(lián)接入電源電涌保護(hù)器；所述電涌保護(hù)器的非保護(hù)地線側(cè)，接至所述低壓配電智能總開關(guān)柜或變頻器控制柜中的智能開關(guān)輸入側(cè)與電源進(jìn)線端之間。本發(fā)明方法雖然簡(jiǎn)單，但卻能將雷電產(chǎn)生的瞬時(shí)過(guò)電壓限制在智能總開關(guān)或變頻器內(nèi)部電子控制元件所能承受的電壓限制值內(nèi)，解決了長(zhǎng)期以來(lái)未能有效解決的因雷電影響造成低壓配電智能總開關(guān)或變頻器跳閘的問(wèn)題，保障了工業(yè)企業(yè)的正常、安全生產(chǎn)。
文檔編號(hào)H02H9/04GK101714758SQ200910114609
公開日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者梁旭義, 袁毅, 馬志紅 申請(qǐng)人:中國(guó)輕工業(yè)南寧設(shè)計(jì)工程有限公司