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变频器系统防雷设计方案详解

按照IEC1312-1~3规范,为保护你变频器系统的设备,将需要保护的空间划分为不同的防雷区(LPZ),根据各部分空间不同的LEMP(雷闪电磁脉冲)的严重程度和实际情况确立相应的防护等级,合理使用相应的防雷器。

一、实施计划

1、保护器不影响被保护设备的正常工作;

2、雷击产生冲击波时,所采用的防护器件应有低阻抗,将冲击电流直接导入大地而不产生危险的冲击对地电位差;

3、防护器件应有较高的承受冲击能量的能力,并有规范的接地系统。

按照IEC1312-1~3规范,为保护你变频器系统的设备,将需要保护的空间划分为不同的防雷区(LPZ),根据各部分空间不同的LEMP(雷闪电磁脉冲)的严重程度和实际情况确立相应的防护等级,合理使用相应的防雷器。

二、电源配电系统雷电防护设计

针对变频器配电系统的特点,可将其分为三个防雷区分别加以以考虑。由于如前所述单级防雷可能会带来因雷电流过大而导致的泄流后残压过大或者保护能力不足引起的设备损坏。因此选用电源系统多级保护,可防范从直雷到操作浪涌的各级过电压的侵袭。

按《建筑物防雷设计规范》第六章:第四节6.4.7条要求每线标称放电电流不宜小于15KA。同时,依据《建筑物防雷设计规范》第六章:第四节第6.4.7及IEC《雷电电磁脉冲的防护》第三部分;浪涌保护器的要求,浪涌保护器可以将数万伏的感应雷击过电压限制到4KV以下。

综上所述应在380V低压配电房总配电柜安装标称通流容量25KA的10/350µS波形(或100KA的8/20µS波形开关型)AOTEMATPORT/4P-B100模块式电源电涌保护器,用于整个所有用电设备的第一级电源防护。

大楼电源配电箱分别安装8/20µS波形通流容量20KA~40KA的ATT385/4P-C40三相电源防雷器。

根据IEC61312-3雷电电磁脉冲的防护第三部分:浪涌保护器的要求,在LPZ2-LPZ3区防雷器通流容量为(8/20µS):≥10KA。可在变频器电源配电箱处分别安装8/20µS波形通流容量20KA~40KA的ATT385/4P-C20三相电源防雷器。

4、SPD连接导线应短而直,SPD连接导线不宜大于0.5m,当长度大于0.5m时应适当加粗线径。当SPD1~SPD2的线距小于10m、SPD2~SPD3的线距小于5m、SPD3~SPD4的线距小于5m时,应在两SPD间加装退耦装置。为防止SPD老化造成短路,要求SPD安装线路上应有过流保护装置,应选用有劣化显示功能的SPD。

5、接地系统

5.1避雷器首先是一种雷击放电流的泄放通道,也是一种等电位连接器。所有避雷器的保护原理是在雷击瞬间保证设备、大地、建筑物及其附属设备之间构成等电位体,从而避免过电压的损害,其中最关键的就是接地系统。

5.2理想的接地装置(包括从接闪器到地面的引线)是没有电阻的,当雷击时,不论雷电流有多大,接地装置上任何一点对大地的电势差为零,这样对人和设备时绝对安全的。但是,这样的接地装置实际上是不存在的。因此接地阻值应尽可能地小,依据《计算机机房接地规范》以及其它有关国家防雷标准地要求,机房的接地电阻值应小于4欧姆,并采取联合接地的方式。

5.3一般利用大楼主钢筋联合接地。开凿大楼主钢筋,焊接引出地线,根据防雷规范连接导线,防雷器地线应短而直,不宜大于0.5m。

三、运行维护

(1)避雷器安装之后,应检查所有接线是否正确安装,然后运行测试,看系统和设备是否正常工作,有无异常情况,如有,应及时检查,直至整个系统均正常运作。

(2)每年雷雨季节前应对接地系统进行检查和维护。主要检查连接处是否紧固、接触是否良好、接地引下线有无锈蚀、接地体附近地面有无异常,必要时应挖开地面抽查地下蔽部分锈蚀情况,如果发现问题应及时处理。

(3)接地网的接地电阻宜每年进行一次测量。

(4)每年雷雨季节前应对运行中的避雷器进行一次检测,雷雨季节中要加强外观巡视,如检测发现异常应及时处理。