《低压配电线路和电子系统中雷电过电压的绝缘配合GBT+21697-2022》详细解读

《低压配电线路和电子系统中雷电过电压的绝缘配合GB/T21697-2022》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4雷电流与雷电过电压4.1雷电流4.2雷电过电压5绝缘配合与绝缘水平contents目录5.1概述5.2作用电压5.3雷电过电压绝缘配合5.4绝缘水平6绝缘试验及其要求6.1绝缘试验6.2试验要求6.3环境条件contents目录7雷电防护措施的选择和应用7.1电涌保护器7.2隔离变压器7.3隔离放电间隙7.4光纤7.5接地及接地装置7.6屏蔽附录A(资料性)主要雷电参数contents目录附录B(资料性)雷电过电压附录C(资料性)低压设备抗扰度判据附录D(规范性)SPD的绝缘配合和选用要求参考文献011范围低压配电线路本标准适用于额定电压1kV及以下的低压配电线路。电子系统同样涵盖与低压配电线路相连的电子设备和系统。1范围022规范性引用文件这些引用文件构成了本标准的基础，确保了标准的科学性和准确性。规范性引用文件的更新和变动将直接影响本标准的实施和解读。列出了制定本标准所引用的相关国家标准和国际标准。2规范性引用文件033术语和定义雷电过电压是指根据电气设备的绝缘特性和使用环境条件，合理选择设备的绝缘水平，以保证设备在正常运行和过电压情况下都能安全可靠地工作。绝缘配合低压配电线路指额定电压在1kV及以下的电力线路，主要用于传输和分配电能。指由雷电引起的电力系统中的过电压现象，可能对设备和线路造成损害。3术语和定义044雷电流与雷电过电压4雷电流与雷电过电压雷电过电压的影响雷电过电压可能对低压配电线路和电子系统造成严重的损坏，包括设备损坏、数据丢失、系统停机等。因此，必须采取有效的雷电防护措施来保护系统和设备的安全运行。同时，合理的绝缘配合设计也是降低雷电过电压影响的关键。雷电过电压的产生雷电过电压是由雷云放电引起的，当雷云对地面或线路放电时，会在放电通道上产生一个非常高的电压降，这个电压降就是雷电过电压。它会对线路和设备产生极大的威胁。雷电流特性雷电流具有幅值高、时间短的特点，其波形通常为非周期性冲击电流波。这种电流波形的特性对于低压配电线路和电子系统的绝缘配合设计至关重要。054.1雷电流要点三定义与特性雷电流是指由于雷电现象而产生的瞬间大电流，其特点是峰值高、持续时间短。这种电流对电力系统和电子设备构成严重威胁。影响因素雷电流的大小和波形受多种因素影响，包括雷电的强度、击中物体的导电性能以及接地电阻等。这些因素共同决定了雷电流对系统和设备的影响程度。危害与防护高幅值的雷电流可能导致设备损坏、数据丢失甚至引发火灾等安全事故。因此，在低压配电线路和电子系统中，需要采取有效的雷电防护措施，如安装避雷器、使用浪涌保护器等，以降低雷电流对系统的危害。4.1雷电流010203064.2雷电过电压4.2雷电过电压定义与分类雷电过电压是指由于雷击引起的瞬时过电压，可分为直击雷过电压和感应雷过电压。直击雷过电压是由雷电直接击中线路或设备产生的，感应雷过电压则是由于雷击附近地面或物体，通过电磁感应在线路或设备上产生的过电压。01危害与影响雷电过电压可能对低压配电线路和电子系统造成严重的危害，包括但不限于设备损坏、数据丢失、系统瘫痪等。此外，雷电过电压还可能引起火灾、触电等安全事故。02防护措施为减少雷电过电压的危害，应采取相应的防护措施，如安装避雷器、使用浪涌保护器等。同时，对于重要的电子设备，还应采取接地、屏蔽等措施，以提高其抗雷电过电压的能力。03075绝缘配合与绝缘水平5绝缘配合与绝缘水平绝缘配合原则根据雷电过电压的特性，确定电气设备的绝缘水平，以保证在雷电过电压作用下设备能够安全运行。这涉及到设备绝缘的耐受电压、保护装置的动作电压等参数的合理配置。绝缘水平的选择绝缘水平的选择应综合考虑系统的额定电压、雷电过电压的保护水平、设备的重要性及运行环境等因素。不同的设备和系统可能需要不同的绝缘水平，以确保在雷电过电压下不会发生闪络或击穿。绝缘配合的实践应用在实际工程中，绝缘配合通常通过选择合适的避雷器、电容器、电抗器等设备来实现。这些设备在雷电过电压下能够吸收过电压能量，保护其他设备免受损坏。同时，合理的布线方式和接地措施也是绝缘配合的重要组成部分。085.1概述绝缘配合的重要性合理的绝缘配合能够确保设备在雷电过电压作用下仍能保持正常运行，提高整个系统的抗雷击能力。标准制定的背景和目的为了提高低压配电线路和电子系统中设备的安全性和可靠性，减少雷电过电压造成的损害。雷电过电压的危害雷电过电压可能对设备造成损坏，影响电力系统的稳定运行，甚至引发安全事故。5.1概述095.2作用电压5.2作用电压雷电过电压的分类根据雷电过电压的特性，可以将其分为直击雷过电压和感应雷过电压。这两种过电压都可能对低压配电线路和电子系统造成影响，因此在绝缘配合中需要充分考虑。作用电压的确定作用电压是指在雷电过电压作用下，设备或系统能承受的最高电压。在绝缘配合中，需要综合考虑设备或系统的额定电压、雷电过电压的幅值、波形等因素，以确定合理的作用电压。作用电压与绝缘配合的关系作用电压是绝缘配合的重要参数之一。在确定了作用电压后，需要选择适当的绝缘材料和结构，以确保在雷电过电压作用下，设备或系统不会发生绝缘击穿或损坏。同时，合理的绝缘配合还能提高设备或系统的耐雷水平和运行可靠性。105.3雷电过电压绝缘配合5.3雷电过电压绝缘配合绝缘配合原则雷电过电压绝缘配合的目的是确保在雷电过电压作用下，系统能够安全可靠地运行。这要求在选择设备和设计系统时，必须考虑到设备绝缘的耐受能力，以及系统可能出现的最大雷电过电压。配合方法绝缘配合通常包括确定设备的绝缘水平、选择适当的保护设备（如避雷器）以及进行合理的接地设计。这些方法都是为了将雷电过电压限制在设备绝缘可以承受的范围内。重要性和应用场景雷电过电压绝缘配合对于保护低压配电线路和电子系统的安全运行至关重要。它广泛应用于电力系统、通信系统以及各种工业电子设备中，确保这些系统在雷电天气下能够正常工作，避免因雷电过电压而造成的损坏或故障。115.4绝缘水平定义了系统对雷电过电压的耐受能力标准中详细规定了低压配电线路和电子系统在雷电过电压下的绝缘水平，即系统能够承受的最大电压值，这有助于确保系统在雷电天气下的稳定运行。5.4绝缘水平考虑了不同设备和线路的需求标准针对不同类型的设备和线路，规定了不同的绝缘水平要求，以确保各种设备和线路在雷电过电压下的安全。提供了测试和评估方法为了验证系统的绝缘水平是否符合标准要求，标准还提供了相应的测试和评估方法，包括绝缘电阻测试、耐压试验等。这些方法有助于及时发现并解决潜在的绝缘问题，提高系统的可靠性。126绝缘试验及其要求01试验目的：绝缘试验的目的是为了验证低压配电线路和电子系统在雷电过电压下的绝缘性能，确保设备和系统的安全可靠运行。02试验方法：根据GB/T21697-2022标准，绝缘试验应包括冲击耐压试验、工频耐压试验以及局部放电试验等。这些试验方法能够全面评估被试设备的绝缘性能。03试验要求：在进行绝缘试验时，应严格按照标准规定的试验条件和步骤进行。例如，冲击耐压试验的电压波形、幅值和持续时间等应符合标准要求；工频耐压试验应选择合适的电压等级和持续时间，以确保设备在额定电压下能够正常运行；局部放电试验应检测设备的局部放电量，判断设备的绝缘状态。同时，试验过程中还应注意安全，避免人员伤亡和设备损坏。6绝缘试验及其要求136.1绝缘试验6.1绝缘试验绝缘试验是为了验证低压配电线路和电子系统在雷电过电压下的绝缘性能，确保设备在雷电天气下能够安全运行。试验目的根据GB/T21697-2022标准，绝缘试验包括冲击耐压试验、工频耐压试验等。这些试验能够模拟雷电过电压的情况，对设备的绝缘性能进行全面检测。试验方法在进行绝缘试验时，需要按照标准规定的试验条件和步骤进行操作。同时，对于试验结果的判定也需要遵循相应的标准，确保试验结果的准确性和可靠性。通过绝缘试验，可以及时发现设备绝缘性能的薄弱环节，为设备的安全运行提供保障。试验要求146.2试验要求6.2试验要求根据标准规定，应进行绝缘配合试验，以确保设备或系统在雷电过电压下的绝缘性能。这包括对各种绝缘材料、结构和组件进行测试，以验证它们在雷电过电压下的绝缘强度和耐受能力。绝缘配合试验试验应按照标准中规定的详细方法和步骤进行。这可能包括模拟雷电过电压的波形和幅值，以及测试绝缘材料的击穿电压、泄漏电流等参数。此外，还应记录试验过程中的环境温度、湿度等条件，以确保试验结果的准确性和可重复性。试验方法和步骤在完成绝缘配合试验后，应对试验结果进行评估。评估标准可能包括绝缘材料是否出现击穿、闪络或其他异常情况，以及泄漏电流是否超过规定限值等。根据评估结果，可以判断设备或系统的绝缘性能是否符合标准要求，以及是否需要采取进一步的改进措施。试验结果评估010203156.3环境条件温度与湿度标准中详细规定了进行绝缘配合测试时的环境温度和湿度范围，确保测试结果的有效性和可靠性。气压与海拔其他环境因素6.3环境条件考虑到不同地区的气压和海拔差异，标准中对这些因素也进行了规范，以保证测试的一致性。除了温、湿度以及气压海拔，标准还考虑了其他可能影响测试结果的环境因素，如电磁干扰、尘埃等，并提出了相应的控制要求。167雷电防护措施的选择和应用优先考虑能够最大限度减少雷电对设备和人身安全威胁的防护措施。安全性原则在满足安全性的前提下，选择成本合理、易于实施的防护措施。经济性原则结合实际情况，选择适用于特定环境和设备条件的防护措施。实用性原则7雷电防护措施的选择和应用010203177.1电涌保护器作用与重要性-电涌保护器（SPD）是低压配电线路和电子系统中防止雷电过电压损坏设备的关键元件。7.1电涌保护器-它能够有效泄放电流，将过电压限制在设备可以承受的范围内，从而保护系统免受雷电电涌的危害。-根据系统特点和设备耐受电压能力，选择合适的SPD类型和规格。-SPD的配置应考虑到系统的整体防雷需求，包括安装位置、数量以及接线方式等。选择与配置7.1电涌保护器7.1电涌保护器-在安装前，应对SPD进行测试，确保其性能符合要求；在运行过程中，也应定期检测和维护，确保其有效性。-SPD应满足相关标准规定的性能要求，如最大持续运行电压、标称放电电流等。性能要求与测试010203187.2隔离变压器作用与重要性7.2隔离变压器-隔离变压器在低压配电线路和电子系统中起到电气隔离的作用，能够防止雷电过电压对系统造成直接冲击。-通过隔离变压器，可以保护后级电路及设备免受前级电源线路中雷电过电压的损害。7.2隔离变压器技术要求与标准01-隔离变压器应符合GB/T21697-2022标准中关于雷电过电压防护的相关技术要求。02-变压器应具有良好的绝缘性能，能够承受规定的雷电冲击电压而不损坏。03应用与选择7.2隔离变压器-在选择隔离变压器时，应根据系统的实际需求和防雷要求来确定变压器的规格和型号。-隔离变压器的安装位置应尽可能靠近被保护设备的前端，以最大限度地减少雷电过电压对系统的影响。197.3隔离放电间隙7.3隔离放电间隙技术参数该标准详细规定了隔离放电间隙的技术参数，如放电电压、放电电流以及放电时间等，确保其性能符合雷电防护的要求。安装与维护标准中提供了隔离放电间隙的安装指导，包括安装位置的选择、接线方式等，并强调了定期检测与维护的重要性，以确保其长期有效的保护作用。定义与作用隔离放电间隙是一种保护设备，设计用于在雷电过电压情况下，通过间隙的放电来限制过电压对设备的影响，从而保护低压配电线路和电子系统的安全运行。030201207.4光纤7.4光纤光纤在雷电过电压下的特性光纤作为一种优秀的传输介质，在雷电过电压下具有较高的抗干扰能力和稳定性，能够有效减少雷电对信号传输的干扰。光纤的绝缘配合要求在低压配电线路和电子系统中，光纤的绝缘配合至关重要。它要求光纤的绝缘材料能够承受雷电过电压的冲击，确保信号传输的稳定性和可靠性。光纤绝缘配合的测试方法为了确保光纤的绝缘配合满足要求，需要进行相应的测试。测试方法包括对光纤绝缘材料的耐压测试、绝缘电阻测试以及雷电冲击测试等，以确保光纤在雷电过电压下能够正常工作。217.5接地及接地装置接地装置的要求接地装置应满足一定的导电性能、耐腐蚀性能和机械强度，以确保其长期稳定运行。同时，接地装置的电阻值也应符合相关规定，以保证雷电流能够迅速泄入大地。接地的重要性接地是雷电防护系统中的重要组成部分，它能够有效地将雷电流引入大地，从而保护设备和人身安全。接地的实施方式根据具体情况选择合适的接地方式，如单点接地、多点接地或浮点接地等。在实施接地时，还应注意避免接地线路之间的相互干扰，以及确保接地极与土壤之间的良好接触。7.5接地及接地装置227.6屏蔽7.6屏蔽在低压配电线路和电子系统中，屏蔽是防止雷电过电压影响的重要措施。它能够有效地减少电磁干扰（EMI）对系统的影响，提高设备的运行稳定性和可靠性。屏蔽是通过将设备或线路包围在一个导电的金属壳体内，从而形成一个法拉第笼。这个金属壳体能够吸收和反射外部的电磁干扰，保护内部的设备不受影响。在实际应用中，屏蔽可以应用于各种低压配电线路和电子系统。例如，在计算机网络系统中，可以使用屏蔽双绞线（STP）或屏蔽电缆来减少外界电磁干扰对数据传输的影响。此外，在重要的电子设备或系统中，也可以使用金属屏蔽罩或屏蔽室来提供额外的保护。屏蔽的重要性屏蔽的原理屏蔽的应用23附录A(资料性)主要雷电参数附录A(资料性)主要雷电参数01表示雷电流的强度，是雷电防护设计中的重要参数。根据不同的雷电环境和设备耐受能力，需要确定合适的雷电流幅值以确保设备安全。描述了雷电流随时间的变化规律。标准的雷电流波形有助于准确模拟和测试设备在雷电环境下的性能，从而进行合理有效的防雷设计。指某一地区雷电现象出现的频次。了解雷电发生频率有助于评估该地区的雷电活动水平，为防雷措施的制定提供参考依据。0203雷电流幅值雷电流波形雷电发生频率24附录B(资料性)雷电过电压附录B(资料性)雷电过电压雷电过电压的防护措施为了防止雷电过电压对系统的损害，标准中推荐了一系列防护措施，包括但不限于安装避雷器、接地装置、以及合理的线路布局和屏蔽措施。这些措施可以有效地减少雷电过电压对系统的影响，提高系统的安全性和稳定性。雷电过电压的分类根据标准，雷电过电压可分为直击雷过电压和感应雷过电压。直击雷过电压是由雷电直接击中线路或设备引起的，而感应雷过电压则是由于雷电放电过程中，电磁场的变化在线路中感应出的过电压。雷电过电压的定义雷电过电压是指由于雷击引起的瞬时过电压，它可能对低压配电线路和电子系统造成严重影响。此标准详细描述了雷电过电压的特性及其对系统的影响。25附录C(资料性)低压设备抗扰度判据判据的制定背景-为了确保低压设备在雷电过电压作用下能够正常工作，不出现性能下降或损坏，需要制定相应的抗扰度判据。附录C(资料性)低压设备抗扰度判据-这些判据是基于设备的重要性、运行环境以及可能遭受的雷电过电压类型和幅值来确定的。判据的主要内容附录C(资料性)低压设备抗扰度判据-明确设备在雷电过电压作用下的性能要求，如工作电压范围、允许的最大电流等。-规定设备应能承受的雷电过电压类型和最大幅值，以及在这些过电压作用下的性能标准。-提供测试方法和步骤，用于验证设备是否满足抗扰度要求。附录C(资料性)低压设备抗扰度判据判据的应用意义-为用户选购和使用设备提供参考，帮助用户根据实际运行环境选择合适的设备。-为制造商提供明确的设备设计和生产标准，确保生产出的设备能够在雷电过电压环境下正常工作。-促进雷电防护技术的进步和发展，提高整个社会对雷电危害的防御能力。附录C(资料性)低压设备