| 一、 简要分析
微波站位于珠海南部某山上,海拔457m,属年平均70个雷暴日范畴,由于地形地貌气候因素等影响,多雷易击。站内电源由山脚下10.5/0.38kV、50kVA变压器经2.7km长聚氯乙烯绝缘铠装电缆引入。雷雨季电缆经常被击穿,站内避雷器及隔离变压器两侧的压敏电阻经常被烧坏,已对安全生产构成严重威胁。分析事故可能发生的原因:
(1)从雷击祸源来说,下述两方面都应重视:
①微波塔落雷地电位升高引起反击。山上微波塔身高35m,塔基高出海平面457m,预计年落雷3次[4]。微波站的工频接地电阻据测虽然不高,但因山体岩石地电阻率较高而冲击接地电阻不可能很低(难于实测),不大的kA级入地电流形成的地电位升高,就足以引起保护不良的设备绝缘薄弱环节发生反击。据[1]我国26.5kA的落雷概率达50%,所以微波塔落雷就很容易发生反击引起设备损坏。
②由电源电缆传来的线路雷电侵入波(包括感应雷电波)过电压击毁设备。
(2)现有防雷保护存在某些较大的缺陷,主要表现在:
①站内380/220V三相四芯电源电缆终端N线开路没有装设避雷器。当有雷电侵入波(包括感应雷电波)传来时,开路末端全反射产生的2倍电压升高,将在2.7km长的电缆两端之间来回折反射,可能使电缆的某些部位产生很高的过电压而击穿损坏。
②现有装设的防雷柜中的隔离变压器由于两侧绕组间耦合电容的作用,不仅隔离不了雷电波,而且由于其原边为星形接法中性点开路又未装设避雷器,当电源侧有雷电波三相同时进波时,将在中性点发生的全反射同样可能引起很高的过电压而击坏设备。
③现有装设的防雷柜中的压敏电阻的标称冲击通流容量每片5kA,两片并联即使流量均匀也只有10kA,通流容量太小。按照压敏电阻标称冲击耐流量的含义(与高压氧化锌避雷器大不相同),5kA最多只能耐受2次,否则就会性能劣化或损坏。这样,如果微波站多次遭受强烈的雷击,隔离变压器两侧的压敏电阻不仅保护不了设备,而且经常自已先被烧坏,就是这个缘故。
④站内向同在一个山头上的另一个部门微波站供电的,380/220V三相四芯电缆首端的三相线和N线都没有装设避雷器。如果该微波站遭受雷击,其雷电过电压必将通过电缆传播危及本站。
二、 改造方案
(1)电源进线380/220V三相四芯电缆终端N线加装一相220V低压氧化锌无间隙避雷器。同时更换现有三相的Y1.5W0.28/1.3型避雷器,全部改用BLY-0.22型硅橡胶套无间隙低压氧化锌避雷器。后者具有残压低(5kA
1.3kV)、通流容量大(18/40ms、5kA、20次)、预期寿命长、体积小、重量轻等优点,更适用于高山微波站的防雷保护。
(2)拆除现有装设的防雷柜包括其隔离变压器和两侧压敏电阻(该隔离变压器绕组绝缘已经烧煳呈焦黄色,压敏电阻经常烧坏),改为装设一套380/220V交流电源雷电浪涌过电压防护装置。该装置标称冲击通流容量120kA(8/20ms),保护水平£1000V。主要保护模式为L-G(相线对地)、N-G(零线对地),兼有L-L(相线对相线)相间保护。该装置设有电子计数、状态显示和声光报警装置,以记录过电压保护动作次数和监视装置的运行状态。
(3)在给另一部门微波站供电的380/220V三相四芯电缆首端A、B、C三相和N线各装设一只BLY-0.22型低压氧化锌无间隙避雷器。
(4)在微波塔4根立柱的相邻两根立柱上各装设一套N&I型双参数雷电测试仪,以监测微波塔的落雷次数和雷电流幅值。
三、 设备清单

四、参考依据
[1]中华人民共和国电力行业标准DL/T 620-1997 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合,电力工业部1997-04-21发布,1997-10-01实施
[2]中华人民共和国水利电力部,电力设备过电压保护设计技术规程SDJ 7-79 第八章 微波通信站的过电压保护,1979
[3]中华人民共和国通信行业标准 微波站防雷与接地设计规范YD2011-93,中华人民共和国邮电部批准,1994-06-01实行
[4]中华人民共和国国家标准GB 50057-94建筑物防雷设计规范,国家技术监督局、中华人民共和国建设部1994-04-18联合发布,1994-11-01实施
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