国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会联合发布了《GBT 28547-2023 交流金属氧化物避雷器选择和使用导则》,替代了原有的2012年版本。该导则作为指导电力系统及各类电气设备防雷保护的关键技术文件,其更新对提升防雷安全水平、优化设备选型具有重要意义。本文将对该新版标准的核心变化及防雷器(避雷器)的选型应用进行解读。
一、 新版导则的主要修订背景与意义
随着我国电网规模不断扩大、电压等级持续提高,以及新能源发电(如风电、光伏)大规模并网,电力系统的过电压特性日趋复杂。金属氧化物电阻片(MOV)制造技术、避雷器设计工艺和在线监测技术也取得了显著进步。2012年版导则的部分内容已难以完全适应新的系统条件和应用需求。GBT 28547-2023的发布,旨在吸纳最新的技术成果和实践经验,为避雷器的科学选择、正确安装、运行维护提供更精准、更全面的指导,从而更有效地保护电力设备免受雷电过电压和操作过电压的损害,保障电网安全稳定运行。
二、 核心内容解读:避雷器的选择与使用
- 选型参数更加细化与明确:
- 持续运行电压:导则进一步强调了根据系统接地方式(有效接地、非有效接地)和可能出现的暂时过电压情况,准确选取避雷器持续运行电压(Uc)的重要性。这对于中性点不接地或经消弧线圈接地的系统尤为重要,可有效防止避雷器在单相接地故障时因长时间承受较高电压而损坏。
- 标称放电电流与残压:结合不同电压等级和设备重要性,明确了标称放电电流(如5kA、10kA、20kA)的选取原则。对保护水平(残压)与设备绝缘水平的配合提出了更细致的要求,确保足够的保护裕度。
- 能量吸收能力:针对特殊应用场景(如长电缆线路、并联电容器组投切、新能源场站集电线路),导则加强了对避雷器方波通流能力和操作冲击残压的要求,强调了其吸收操作过电压能量的能力,避免因能量过大导致热崩溃。
- 应用场景的扩展与针对性指导:
- 新能源领域:新版导则显著增加了针对风电场、光伏电站等新能源发电系统用避雷器的选型和应用建议。考虑到这些场站往往位于雷电多发区,且设备(如风机、逆变器)绝缘水平相对较低,导则对集电线路、箱变、汇流环节的防雷保护配置提出了具体指导。
- 配电系统与用户侧:对10kV及以下配电系统、开关柜内以及用户工程(如数据中心、通信基站、工商业配电)中避雷器的选择、安装位置(线路型、电站型、配电型)和配合原则进行了更清晰的说明,提升了用户侧设备的防雷可靠性。
- 特殊设备保护:对变压器、气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)、旋转电机(发电机、电动机)等关键设备所配避雷器的特殊要求进行了梳理和强调。
- 安装、监测与维护要求提升:
- 细化了避雷器的安装规范,包括连接导线的截面积、长度、布线方式对保护效果的影响,以及接地要求。
- 积极响应智能电网发展,强调了带在线监测功能避雷器的应用优势。导则对监测参数(如全电流、阻性电流、动作次数)的解读和预警阈值设置提供了参考,助力状态检修和故障预警。
- 对运行中避雷器的巡检、定期试验(如直流参考电压、泄漏电流测量)和退役准则给出了更明确的指导。
三、 对“防雷器”选型与应用的启示
在日常语境中常被称为“防雷器”的设备,其核心通常就是指交流金属氧化物避雷器(MOA)。新版导则的发布,为正确选用“防雷器”提供了权威依据:
- 摒弃“通用”思维:必须根据具体的系统电压、接地方式、设备类型、安装位置及当地雷电活动强度进行针对性选型,不能简单地“照搬”或“降级使用”。
- 关注综合保护特性:选择时不仅要看电压保护水平(残压),还要综合考虑其持续运行电压能力、能量耐受水平和标称放电电流,确保其在各类过电压下均能安全可靠动作。
- 重视安装与配套:再好的避雷器,如果安装不当(如接地不良、连接线过长)、与被保护设备距离过远或与其他保护装置(如熔断器、保护间隙)配合不当,其保护效果也会大打折扣。
- 倡导预防性维护:结合在线监测和定期试验,变“故障后更换”为“状态预警与计划更换”,可极大提升防雷保护的主动性和经济性。
结论
GBT 28547-2023的颁布实施,标志着我国交流金属氧化物避雷器的选择与应用进入了更加科学化、精细化的新阶段。对于电力系统设计、运行维护人员以及用电单位的相关技术人员而言,深入理解和贯彻该导则的要求,是确保电力系统安全、提高设备防雷保护效果、减少雷电灾害损失的关键举措。在防雷工作中,应始终坚持以标准为指导,做到精准选型、规范安装、有效监测,从而构筑起坚固的过电压防护屏障。