避雷器接地线材质与截面选择技巧

避雷器接地线材质与截面选择技巧有关有关避雷器接地线材质与截面的选择技巧，包括避雷器接地线的设计要求，避雷器接地线的设计，避雷器接地线截面积计算方法等，一起来了解下。避雷器接地线材质与截面一、引言开关设备主回路和电气装置壳体的接地线设计要求在有关标准中有明确规定，但常用的交流金属氧化物避雷器接地线的设计要求和材质截面选择方面的资料却鲜为人见。工程中习惯性地使用截面积为16㎜2左右的铜编织带，有不少用户认为雷电能量巨大，怀疑16㎜2的铜编织带截面达不到要求，还打电话询问选择依据，有的客户甚至要求配备更大截面的铜编织带，这种不必要加添成本的要求让厂家有些犯难。本文对交流金属氧化物避雷器接地线的设计要求和材质截面选择做一探讨，为经济地、快捷地选择接地线的材质和截面供给一些参考。二、避雷器接地线的设计要求1、与避雷器和接地汇流排连接便利简单。2、与避雷器和接地汇流排连接强度牢靠。3、必需承受雷电冲击时的强大泄流，而不会因过热导致功能失效。三、避雷器接地线的设计1、材质常见的金属材料均可用作避雷器接地线。但考虑因热效应而失效的问题还是以选择良导体和软化点高的导体为宜，如紫铜、黄铜、铝。2、材料由于避雷器在开关柜中的位置具有多变性和多而杂性，为充足连接便利简单的要求，因此选择软材为佳，如多股和单股芯线、编织线。3、工艺制造依据避雷器和接地汇流排的安装位置，估算避雷器接地线所需的最短长度，再放长一些裕度。若为非镀锡料，则在下料后两端镀锡为宜。在两端分别压接与避雷器和接地汇流排连接的接线端子。四、避雷器接地线的截面积1、避雷器的试验电流参考了广州华盛、陕西同远、北京中诺远东的避雷器产品参数，220kV以下的各种无间隙氧化锌避雷器的最大方波通流容量为800A（2ms），最大电流冲击耐受100kA（4/10us）。2、避雷器接地线温升允许温度的假定避雷器接地线泄流温升允许温度假定取避雷器接地线材质作为触头使用而软化失效的温度。不作为触头使用的材质，建议取退火温度的70%。3、常量与参数密度，kg/dm3温度为℃时电阻率，mm2/mk平均电阻温度系数，℃1r温升允许温度，℃CP比热容,J/（kg℃）L接地线的长度，mS接地线截面积，mm2R接地线电阻，m接地线质量，kgI试验方波电流，AIP试验冲击电流峰值，At试验电流持续时间，sA电功，J4、计算式推导避雷器接地线电阻率是随温度上升而加添的，泄流温升极限温度时的电阻率为：=20（1+k（r20））（1）泄流温升极限温度时的电阻为：R=tL/S（2）电功通用公式：A=I2Rt，假如按方波通流容量试验计算电功，则有：A=I2Rt=8002R2x103=1280R假如按最大电流冲击耐受计算电功（取峰值电流的1/3代入公式计算），则有：A=IP2Rt/9=1000002R（4+10）x106/9=15555R可见后者电功较大,以此为准计算接地线更为安全，故写为公式：A=15555R（3）接地线质量：m=SL103（4）设环境温度为40℃，假定疏忽雷电冲击能量散失，完全被接地线汲取升温到允许温度，则接地线汲取的热功为：A=CPm（r40）（5）将以上5式联立方程组，并用代入法可求得接地线截面积S如下：S=3950（20（1+K（r20））/（CP（r40）））0.5（6）从（6）式可知，接地线的长度不影响承载电流的本领，按需要配置长度即可。5、计算接地线的截面积1）以紫铜材料为例计算。常量与参数：密度=8.9kg/dm320℃时电阻率20=0.0175mm2/m电阻温度系数k=0.0039℃1查触头设计资料有紫铜的软化温度r=463℃比热容CP=394J/（kg℃）代入（6）式可得S=0.71mm2折合成圆芯直径为0.95㎜。2）以铝质材料为例计算。常量与参数：密度=2.7kg/dm320℃时电阻率20=0.0294mm2/m电阻温度系数k=0.0043℃1查触头设计资料有铝的软化温度r=423℃比热容CP=880J/（kg℃）代入（6）式可得S=1.17mm2折合成圆芯直径为1.2㎜。五、总结1、交流金属氧化锌避雷器接地线计算出的理论截面是很小的，在安装和检修设备过程中简单发生意外损伤和折断现象。为充足连接强度牢靠的设计要求，需要加大截面才能确保连接强度。兼顾强度及经济性，取截面积规格为4、6、10mm2的多芯或单芯铜线或铝线即可，既取材便利又经济适用，单芯线需要折弯，弯曲半径宜大于10㎜，也可选用市售的扁的或圆的接地编织带。2、按本文计算结果，推论能充足要求的材质和规格较多，在暂无铜线和铝线的情况下，可以考虑用其它材料代替，但在选择截面时有必要先按本文供给的公式计算一下，并需要考虑充分充足避雷器接地线的设计要求。