[发明专利]一种防止雷电入侵配电柜的方法及装置

说明书

本发明公开了一种防止雷电入侵配电柜的方法及装置，属于配电柜防雷技术领域，所述装置包括配电柜、电源和输电线，所述电源经输电线与配电柜连接供电，所述输电线上依次设置隔离变压器、共模信号抑制器和反冲装置。本发明隔离变压器初级线圈与次级线圈电气通道的阻断作用，使得外部入侵雷电波在隔离变压器初级线圈产生全反射，无法通过物理通道到达次级，避免配电柜内设备(变频器等)因感应雷击过电压而出现故障，甚至被打坏。

技术领域

本发明涉及输配电架空线路防雷技术领域，尤其涉及一种防止雷电入侵配电柜的方法及装置。

背景技术

随着电力建设的迅猛发展，单台电力设备更加大型化，雷击对发电机组的安全运行和经济效益的影响也日益突出。

风机雷击事故的多年研究显示，每年每百台风机雷击事故率高达8％左右，遇雷击而易损坏的部件系统主要是电气通信系统、控制系统、叶片和发电机。其中，控制系统几率最大，约为40％～50％。风机控制系统雷击损坏主要集中于顶部的PLC控制模块和底部的控制柜模块，分别占控制系统总故障率的65％和22％，此类模块主要控制风机的偏航、液压、变桨及系统通信，对单台风机的安全运行有重要作用。在生产运行中，感应雷击产生的过电压还会沿线路(包括输电线路、通信线路)波及到弱电系统，使弱电系统的通信和控制模块信号丢失或受干扰，造成设备故障。目前，中控和风机配电柜柜采用浪涌保护器的措施，但浪涌保护器被雷打坏的事故仍时有发生，控制系统因雷击损坏的概率也相当高。

针对雷电波入侵弱电系统、损坏配电柜内设备(例如变频器)的问题，现提出一种防止雷电波入侵配电柜的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防止雷电入侵配电柜的方法及装置，以解决背景技术中存在的技术问题。该方法中的雷电过电压无法通过低压线路入侵到弱电系统配电柜，保证了配电柜内设备的安全。

一种防止雷电入侵配电柜的方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1：在风机底部配电柜的供电线上依次设置共模信号抑制器和隔离变压器；

步骤2：当雷击时会在配电柜的供电线上产生感应雷击过电压，过电压沿线路向配电柜传导；

步骤3：雷电波到达共模信号抑制器时，在共模信号抑制器输入端产生高电位，抑制雷电过电压；

步骤4：雷电波被共模信号抑制器抑制后变弱，变弱后的雷电波流经隔离变压器时，隔离变压器实现电气阻断作用，过电压在初级侧产生全反射，无法通过物理通道到达次级，有效防止雷电波入侵配电柜。

进一步地，所述共模信号抑制器前端的输电线上设置有反冲装置，反冲装置的空气间隙被击穿，反冲装置熄灭高电位差引起的冲击闪络电弧。

进一步地，所述反冲装置包括导弧电极和反冲管，所述导弧电极设置在输电线，所述反冲管与导弧电极间隙设置，当输电线出现高点位时，间隙被导通，产生电弧，反冲管将电弧引入并反冲削弱或者熄灭电弧。

进一步地，所述反冲管包括反冲管支撑体、反冲通道、裙边和反冲电极，所述反冲通道设置在反冲管支撑体内，所述反冲通道顶端开口设置，底部封闭设置，所述反冲电极设置在反冲通道的底部，所述裙边设置在反冲管支撑体的外侧。

进一步地，所述反冲管支撑体底部设置有接地电极，接地电极设置为向内凹陷的金属内螺纹孔，与接地线连接。

进一步地，还包括引弧电极，引弧电极设置在反冲通道的入口处，所述引弧电极设置为圆形金属环，圆形金属环外侧壁与反冲通道入口的内侧壁紧贴设置。

进一步地，当出现闪络时，引弧电极通过对闪络电弧进行物理触碰、库仑力作用和者尖端放电构成上行先导，将电弧牵引至反冲通道内入口处，外电弧在接闪电极作用下进入极细的反冲通道，其中，反冲通道内径远小于电弧直径；