防雷知識
爲什(shén)麽要三級防雷
時間:2014-12-08 20:18:36 浏覽:
随著(zhe)現代社會(huì)的(de)發展,建築物(wù)的(de)規模不斷擴大(dà),其内各種電氣設備的(de)使用(yòng)日趨增多,尤其是計(jì)算機網絡信息技術(shù)的(de)普及,建築物(wù)越來越多采用(yòng)各種信息化的(de)電氣設備。我國每年因雷擊破壞建築物(wù)内電氣設備的(de)事件(jiàn)時有(yǒu)發生,所造成的(de)損失非常巨大(dà)。因此建築物(wù)的(de)防雷設計(jì)就顯得尤爲重要。
直擊雷和(hé)感應雷是雷電入侵建築物(wù)内電氣設備的(de)兩種形式。直擊雷是雷電直接擊中線路(lù)并經過電氣設備入地(dì)的(de)雷擊過電流;感應雷是由雷閃電流産生的(de)強大(dà)電磁場(chǎng)變化與導體感應出的(de)過電壓,過電流形成的(de)雷擊。根據國家标準《建築物(wù)防雷設計(jì)規範》GB50057-94(2000年版)規定,建築物(wù)的(de)防雷區劃分(fēn)爲LPZ0A,LPZ0B,LPZ1,LPZn+1等區(各區的(de)具體含義本文(wén)不再贅述)。将需要保護的(de)空間劃分(fēn)爲不同的(de)防雷分(fēn)區,是爲了規定各部分(fēn)空間不同的(de)雷擊電磁脈沖的(de)嚴重程度和(hé)等電位聯結點的(de)位置,從而決定位于該區域的(de)電子設備采用(yòng)何種電湧保護器(qì)在何處以何種方式實現與共同接地(dì)體等電位聯結。
建築物(wù)直擊雷的(de)保護區域爲LPZOA區,其保護設計(jì)已爲電氣設計(jì)人(rén)員所熟知,根據國家标準《建築物(wù)防雷設計(jì)規範》GB50057-94(2000年版),設計(jì)由避雷網( 帶),避雷針或混合組成的(de)接閃器(qì),立柱基礎的(de)鋼筋網與鋼屋架,屋面闆鋼筋等構成一個(gè)整體,避雷網通過全部立柱基礎的(de)鋼筋作爲接地(dì)體,将強大(dà)的(de)雷電流入大(dà)地(dì)。建築物(wù)感應雷的(de)保護區域爲LPZ0B,LPZ1,LPZn+1區,即不可(kě)能(néng)直接遭受雷擊區域;感應雷是由遭受雷擊電磁脈沖感應或靜電感應而産生的(de),形成感應雷電壓的(de)機率很高(gāo),對建築物(wù)内的(de)電氣設備,尤其低壓電子設備威脅巨大(dà),所以說對建築物(wù)内部設備的(de)防雷保護的(de)重點是防止感應雷入侵。由感應雷産生的(de)雷電過電壓過電流主要有(yǒu)以下三個(gè)途徑:
(1)由供電電源線路(lù)入侵;高(gāo)壓電力線路(lù)遭直擊雷襲擊後,經過變壓器(qì)耦合到(dào)各低壓0.38KV/0.22KV線路(lù)傳送到(dào)建築物(wù)内各低壓電氣設備;另外低壓線路(lù)也(yě)可(kě)能(néng)被直擊雷擊中或感應雷過電壓。據測,低壓線路(lù)上(shàng)感應的(de)雷電過電壓平均可(kě)達10KV,完全可(kě)以擊壞各種電氣設備,尤其是電子信息設備。
(2)由建築物(wù)内計(jì)算機通信等信息線路(lù)入侵;可(kě)分(fēn)爲三種情況:
①當地(dì)面突出物(wù)遭直擊雷打擊時,強雷電壓将鄰近土(tǔ)壤擊穿,雷電流直接入侵到(dào)電纜外皮,進而擊穿外皮,使高(gāo)壓入侵線路(lù)。
②雷雲對地(dì)面放(fàng)電時,在線路(lù)上(shàng)感應出上(shàng)千伏的(de)過電壓,擊壞與線路(lù)相(xiàng)連的(de)電器(qì)設備,通過設備連線侵入通信線路(lù)。這種入侵沿通信線路(lù)傳播,涉及面廣,危害範圍大(dà)。
③若通過一條多芯電纜連接不同來源的(de)導線或者多條電纜平行(xíng)鋪設時,當某一導線被雷電擊中時,會(huì)在相(xiàng)鄰的(de)導線感應出過電壓,擊壞低壓電子設備。
(3)地(dì)電位反擊電壓通過接地(dì)體入侵;雷擊時強大(dà)的(de)雷電流經過引下線和(hé)接地(dì)體洩入大(dà)地(dì),在接地(dì)體附近放(fàng)射型的(de)電位分(fēn)布,若有(yǒu)連接電子設備的(de)其他(tā)接地(dì)體靠近時,即産生高(gāo)壓地(dì)電位反擊,入侵電壓可(kě)高(gāo)達數萬伏。建築物(wù)防直擊雷的(de)避雷引入了強大(dà)的(de)雷電流通過引下線入地(dì),在附近空間産生強大(dà)的(de)電磁場(chǎng)變化,會(huì)在相(xiàng)鄰的(de)導線(包括電源線和(hé)信号線)上(shàng)感應出雷電過電壓,因此建築物(wù)避雷系統不但(dàn)不能(néng)保護計(jì)算機,反而可(kě)能(néng)引入了雷電。計(jì)算機網絡系統等設備的(de)集成電路(lù)芯片耐壓能(néng)力很弱,通常在100伏以下,因此必須建 立多層次的(de)計(jì)算機防雷系統,層層防護,确保計(jì)算機特别是計(jì)算機網絡系統的(de)安全。
由此可(kě)見,對建築物(wù)内各電氣設備進行(xíng)防感應雷保護設計(jì)是必不可(kě)少(shǎo)的(de)一項内容;設計(jì)的(de)合理(lǐ)與否,對電氣設備的(de)安全使用(yòng)與運行(xíng)有(yǒu)著(zhe)至關重要的(de)作用(yòng)。
目前,在感應雷的(de)防護當中,電湧保護器(qì)的(de)使用(yòng)已日趨頻繁;它能(néng)根據各種線路(lù)中出現的(de)過電壓,過電流及時作出反應,洩放(fàng)線路(lù)的(de)過電流,從而達到(dào)保護電氣設備的(de)目的(de)。
根據國家标準《建築物(wù)防雷設計(jì)規範》GB50057-94(2000年版)第6.4.4條規定:電湧保護器(qì)必須能(néng)承受預期通過它們的(de)雷電流,并應符合以下兩個(gè)附加要求:通過電湧時的(de)最大(dà)鉗壓,有(yǒu)能(néng)力熄滅在雷電流通過後産生的(de)工(gōng)頻續流。即電湧保護器(qì)的(de)最大(dà)鉗壓加上(shàng)其兩端的(de)感應電壓應與所屬系統的(de)基本絕緣水(shuǐ)平和(hé)設備允許的(de)最大(dà)電湧電壓協調一緻。
現在,我們根據國家标準《建築物(wù)防雷設計(jì)規範》GB50057-94(2000年版)附錄六規定的(de)各類防雷建築物(wù)的(de)雷擊電流值進行(xíng)電湧保護器(qì)的(de)最大(dà)放(fàng)電電流的(de)選擇。
一、防雷建築物(wù)
1.根據國家标準《建築物(wù)防雷設計(jì)規範》GB50057-94(2000年版)附錄六規定,其首次雷擊電流幅值爲200KA,波頭10us;二次雷擊電流幅值爲50KA ,波頭0.25μs;根據圖1,全部雷電流i的(de)50%按流入建築物(wù)防雷裝置的(de)接地(dì)裝置計(jì),另外50%按1/3分(fēn)配于線纜計(jì));首次雷擊:總配電間第根供電線纜雷電流分(fēn)流值 爲200*50%/3/3=11.11KA;後續雷擊;總配電間每根供電線纜雷電流分(fēn)流值爲50*50%/3/3=2.78KA;如(rú)果進線電纜已經進行(xíng)屏蔽處理(lǐ),其每根供電線纜雷電流的(de)分(fēn)流值将減低到(dào)原來的(de)30%,即11.11KA*30%=3.3KA及2.78KA*30%=0.8KA,而在電湧保護器(qì)承受10/350 μs的(de)雷電波能(néng)量相(xiàng)當于8/20 μs的(de)雷電波能(néng)量的(de)5~8倍,所以選擇能(néng)承受8/20 μs波形電湧保護器(qì)的(de)最大(dà)放(fàng)電電流爲11.11*8=88.9KA;即設計(jì)應選用(yòng)電湧保護器(qì)SPD的(de)最大(dà)放(fàng)電電流爲100KA,以HY公司産品爲例,選用(yòng)HY38P-100J型。根據國家标準《建築物(wù)防雷設計(jì)規範》GB50057-94(2000年版)第6.4.7條規定,該級電湧保護器(qì)應在總配電間處安裝,即在LPZ0A,LPZ0B 與LPZ1區的(de)交界處安裝。
2.根據國家标準《建築物(wù)防雷設計(jì)規範》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9條規定,在分(fēn)配電箱處,即在LPZ1與LPZ2區的(de)交界處安裝 電湧保護器(qì),其額定放(fàng)電電流不宜小(xiǎo)于5KA(8/20 μs),故此處應選用(yòng)電湧保護器(qì)SPD的(de)最大(dà)放(fàng)電電流爲40KA,額定放(fàng)電電流爲10KA;以HY公司産品爲例,選用(yòng)HY38P-40型。
二、防雷建築物(wù)
1.根據國家标準《建築物(wù)防雷設計(jì)規範》GB50057-94(2000年版)附錄六規定,其首次雷擊電流幅值爲150KA,波頭10μs;二次雷擊電流幅值爲37.5 KA,波頭0.25μs;根據圖1,全部雷電流i的(de)50%按流入建築物(wù)防雷裝置的(de)接地(dì)裝置計(jì),另外50%按1/3分(fēn)配于線纜計(jì);首次雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流分(fēn)流 值爲150*50%/3/3=8.33KA;後續雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流的(de)分(fēn)流值爲37.5*50%/3/3=2.08KA;如(rú)果進線電纜已經進行(xíng)屏蔽處理(lǐ),其每根供電線纜雷電流的(de)分(fēn)流值将減低到(dào)原來的(de)30%,即 8.33KA*30%=2.5KA及2.08KA*30%=0.6KA,而在電湧保護器(qì)承受10/350 μs的(de)雷電波能(néng)量相(xiàng)當于8/20 μs的(de)雷電波能(néng)量的(de)5~8倍,所以選擇能(néng)承受8/20 μs波形電湧保護器(qì)的(de)最大(dà)放(fàng)電電流爲8.33*8=66.6KA;即設計(jì)應選用(yòng)電湧保護器(qì)SPD的(de)最大(dà)放(fàng)電電流爲65KA,以HY公司産品爲例,選用(yòng)HY38P-80 型。根據國家标準《建築物(wù)防雷設計(jì)規範》GB50057-94(2000年版)第6.4.7條規定,該級電湧保護器(qì)應在總配電間處安裝,即在LPZ0A,LPZ0B與LPZ1區的(de)交界處安裝。
2.根據國家标準《建築物(wù)防雷設計(jì)規範》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9條規定,在分(fēn)配電箱處,即在LPZ1與LPZ2區的(de)交界處安裝 電湧保護器(qì),其額定放(fàng)電電流不宜小(xiǎo)于5KA(8/20 μs),故此處應選用(yòng)電湧保護器(qì)SPD的(de)最大(dà)放(fàng)電電流爲40KA,額定放(fàng)電電流爲10KA;以HY公司産品爲例,選用(yòng)HY38P-40型。
三、防雷建築物(wù)
1.根據國家标準《建築物(wù)防雷設計(jì)規範》GB50057-94(2000年版)附錄六規定,其首次雷擊電流幅值爲100KA,波頭10us;二次雷擊電流幅值爲25KA ,波頭0.25μs;根據附圖1,全部雷電流i的(de)50%按流入建築物(wù)防雷裝置的(de)接地(dì)裝置計(jì),另外50%按1/3分(fēn)配于線纜計(jì);首次雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流分(fēn)流值100*50%/3/3=5.55KA;後續雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流分(fēn)流值爲25*50%/3/3=1.39KA;如(rú)果進線電纜已經進行(xíng)屏蔽處理(lǐ),其每根供電線纜雷電流的(de)分(fēn)流值将減低到(dào)原來的(de)30%,即5.55KA*30%=1.7KA及1.39KA*30%=0.4KA,而在電湧保護器(qì)承受10/350 μs的(de)雷電波能(néng)量相(xiàng)當于8/20 μs的(de)雷電波能(néng)量的(de)5~8倍,所以選擇能(néng)承受8/20 μs波形電湧保護器(qì)的(de)最大(dà)放(fàng)電電流 5.55*8=44.4KA;即設計(jì)應選用(yòng)電湧保護器(qì)SPD的(de)最大(dà)放(fàng)電電流爲40KA,以HY産品爲例,選用(yòng)HY38P-40 型,根據國家标準《建築物(wù)防雷設計(jì)規範》GB50057-94(2000年版)第6.4.7條規定,該級電湧保護器(qì)應在總配電間處安裝,即在LPZ0A,LPZ0B與LPZ1區的(de)交界處安裝。
2.根據國家标準《建築物(wù)防雷設計(jì)規範》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9條規定,在分(fēn)配電箱處,即在LPZ1與LPZ2區的(de)交界處安裝 電湧保護器(qì),其額定放(fàng)電電流不宜小(xiǎo)于5KA(8/20 μs),故此處應選用(yòng)電湧保護器(qì)SPD的(de)最大(dà)放(fàng)電電流爲40KA,額定放(fàng)電電流爲10KA;以HY公司産品爲例,選用(yòng)HY38P-40型。在供電線路(lù)中,電湧保護器(qì)的(de)具體安裝以較常用(yòng)的(de)TN-S系統,TN-C-S系統,TT系統爲例,示意如(rú)下:
1)TN-S系統過電壓保護方式
2)TN-C-S系統過電壓保護方式
3)TT系統過電壓保護方式
綜上(shàng)所述可(kě)見,在防雷保護設計(jì)中,總的(de)防雷原則是采用(yòng)三級保護:
1.将絕大(dà)部分(fēn)雷電流直接引入地(dì)下基礎接地(dì)裝置洩散;
2.阻塞沿電源線或數據、信号線引入的(de)過電壓;
3.限制(zhì)被保護設備上(shàng)浪湧過電壓幅值(過電壓保護)。這三道防線,缺一不可(kě),相(xiàng)互配合,各行(xíng)其責。目前通常作法是以下三點:
1)建立聯合共用(yòng)接地(dì)系統,形成等電位防雷體系
将建築物(wù)的(de)基礎鋼筋(包括樁基、承台、底闆、地(dì)梁等),梁柱鋼筋,金(jīn)屬框架,建築物(wù)防雷引下線等連接起來,形成閉合良好的(de)法拉第籠式接地(dì),将建築物(wù)各部分(fēn)的(de)接地(dì)(包括交流工(gōng)作地(dì),安全保護地(dì),直流工(gōng)作地(dì),防雷接地(dì))與建築物(wù)法拉第籠良好連接,從而避免各接地(dì)線之間存在電位差,以消除感應過電壓産生。
2)電源系統防雷以建築物(wù)爲一個(gè)供電單元,應在供電線路(lù)的(de)各部位(防雷區交接處)逐級安裝電湧保護器(qì),以消除雷擊過電壓。
3)等電位聯結系統
國家标準《建築物(wù)防雷設計(jì)規範》GB50057-94(局部修訂條文(wén))明(míng)确規定,各防雷區交接處,必須進行(xíng)等電位聯結;尤其建築物(wù)内的(de)計(jì)算機房等弱電機房,遭受直擊雷的(de)可(kě)能(néng)性比較小(xiǎo),所以在此處除采取電湧保護器(qì)進行(xíng)感應雷防護外,還應采用(yòng)等電位聯結方式來進行(xíng)防雷保護,本文(wén)不再叙述。
作爲電氣設計(jì)人(rén)員都(dōu)非常清楚,建築物(wù)的(de)防雷保護設計(jì)是一項既簡單又(yòu)繁瑣的(de)内容,但(dàn)對建築物(wù)的(de)安全使用(yòng),電氣設備的(de)正常運行(xíng)有(yǒu)著(zhe)至關重要的(de)作用(yòng),所以還有(yǒu)待于各位電氣設計(jì)人(rén)員作進一步的(de)研究與探討(tǎo);同時必須嚴格按照(zhào)國家規範,善爲謀劃,精心設計(jì)。
千家科技------浪湧保護器(qì),監控防雷器(qì),信号防雷器(qì),過電壓保護器(qì),電源防雷器(qì),二合一防雷器(qì),三合一防雷器(qì)
千家科技專業(yè)生産及代理(lǐ)各類浪湧保護器(qì)、電湧保護器(qì)等避雷器(qì)和(hé)防雷器(qì),産品應用(yòng)于各個(gè)行(xíng)業(yè),産品分(fēn)别爲:電源防雷器(qì)、信号防雷器(qì)、監控防雷器(qì)等,另外還有(yǒu)過電壓保護器(qì)與光(guāng)伏防雷器(qì)以及風電防雷器(qì)等。
直擊雷和(hé)感應雷是雷電入侵建築物(wù)内電氣設備的(de)兩種形式。直擊雷是雷電直接擊中線路(lù)并經過電氣設備入地(dì)的(de)雷擊過電流;感應雷是由雷閃電流産生的(de)強大(dà)電磁場(chǎng)變化與導體感應出的(de)過電壓,過電流形成的(de)雷擊。根據國家标準《建築物(wù)防雷設計(jì)規範》GB50057-94(2000年版)規定,建築物(wù)的(de)防雷區劃分(fēn)爲LPZ0A,LPZ0B,LPZ1,LPZn+1等區(各區的(de)具體含義本文(wén)不再贅述)。将需要保護的(de)空間劃分(fēn)爲不同的(de)防雷分(fēn)區,是爲了規定各部分(fēn)空間不同的(de)雷擊電磁脈沖的(de)嚴重程度和(hé)等電位聯結點的(de)位置,從而決定位于該區域的(de)電子設備采用(yòng)何種電湧保護器(qì)在何處以何種方式實現與共同接地(dì)體等電位聯結。
建築物(wù)直擊雷的(de)保護區域爲LPZOA區,其保護設計(jì)已爲電氣設計(jì)人(rén)員所熟知,根據國家标準《建築物(wù)防雷設計(jì)規範》GB50057-94(2000年版),設計(jì)由避雷網( 帶),避雷針或混合組成的(de)接閃器(qì),立柱基礎的(de)鋼筋網與鋼屋架,屋面闆鋼筋等構成一個(gè)整體,避雷網通過全部立柱基礎的(de)鋼筋作爲接地(dì)體,将強大(dà)的(de)雷電流入大(dà)地(dì)。建築物(wù)感應雷的(de)保護區域爲LPZ0B,LPZ1,LPZn+1區,即不可(kě)能(néng)直接遭受雷擊區域;感應雷是由遭受雷擊電磁脈沖感應或靜電感應而産生的(de),形成感應雷電壓的(de)機率很高(gāo),對建築物(wù)内的(de)電氣設備,尤其低壓電子設備威脅巨大(dà),所以說對建築物(wù)内部設備的(de)防雷保護的(de)重點是防止感應雷入侵。由感應雷産生的(de)雷電過電壓過電流主要有(yǒu)以下三個(gè)途徑:
(1)由供電電源線路(lù)入侵;高(gāo)壓電力線路(lù)遭直擊雷襲擊後,經過變壓器(qì)耦合到(dào)各低壓0.38KV/0.22KV線路(lù)傳送到(dào)建築物(wù)内各低壓電氣設備;另外低壓線路(lù)也(yě)可(kě)能(néng)被直擊雷擊中或感應雷過電壓。據測,低壓線路(lù)上(shàng)感應的(de)雷電過電壓平均可(kě)達10KV,完全可(kě)以擊壞各種電氣設備,尤其是電子信息設備。
(2)由建築物(wù)内計(jì)算機通信等信息線路(lù)入侵;可(kě)分(fēn)爲三種情況:
①當地(dì)面突出物(wù)遭直擊雷打擊時,強雷電壓将鄰近土(tǔ)壤擊穿,雷電流直接入侵到(dào)電纜外皮,進而擊穿外皮,使高(gāo)壓入侵線路(lù)。
②雷雲對地(dì)面放(fàng)電時,在線路(lù)上(shàng)感應出上(shàng)千伏的(de)過電壓,擊壞與線路(lù)相(xiàng)連的(de)電器(qì)設備,通過設備連線侵入通信線路(lù)。這種入侵沿通信線路(lù)傳播,涉及面廣,危害範圍大(dà)。
③若通過一條多芯電纜連接不同來源的(de)導線或者多條電纜平行(xíng)鋪設時,當某一導線被雷電擊中時,會(huì)在相(xiàng)鄰的(de)導線感應出過電壓,擊壞低壓電子設備。
(3)地(dì)電位反擊電壓通過接地(dì)體入侵;雷擊時強大(dà)的(de)雷電流經過引下線和(hé)接地(dì)體洩入大(dà)地(dì),在接地(dì)體附近放(fàng)射型的(de)電位分(fēn)布,若有(yǒu)連接電子設備的(de)其他(tā)接地(dì)體靠近時,即産生高(gāo)壓地(dì)電位反擊,入侵電壓可(kě)高(gāo)達數萬伏。建築物(wù)防直擊雷的(de)避雷引入了強大(dà)的(de)雷電流通過引下線入地(dì),在附近空間産生強大(dà)的(de)電磁場(chǎng)變化,會(huì)在相(xiàng)鄰的(de)導線(包括電源線和(hé)信号線)上(shàng)感應出雷電過電壓,因此建築物(wù)避雷系統不但(dàn)不能(néng)保護計(jì)算機,反而可(kě)能(néng)引入了雷電。計(jì)算機網絡系統等設備的(de)集成電路(lù)芯片耐壓能(néng)力很弱,通常在100伏以下,因此必須建 立多層次的(de)計(jì)算機防雷系統,層層防護,确保計(jì)算機特别是計(jì)算機網絡系統的(de)安全。
由此可(kě)見,對建築物(wù)内各電氣設備進行(xíng)防感應雷保護設計(jì)是必不可(kě)少(shǎo)的(de)一項内容;設計(jì)的(de)合理(lǐ)與否,對電氣設備的(de)安全使用(yòng)與運行(xíng)有(yǒu)著(zhe)至關重要的(de)作用(yòng)。
目前,在感應雷的(de)防護當中,電湧保護器(qì)的(de)使用(yòng)已日趨頻繁;它能(néng)根據各種線路(lù)中出現的(de)過電壓,過電流及時作出反應,洩放(fàng)線路(lù)的(de)過電流,從而達到(dào)保護電氣設備的(de)目的(de)。
根據國家标準《建築物(wù)防雷設計(jì)規範》GB50057-94(2000年版)第6.4.4條規定:電湧保護器(qì)必須能(néng)承受預期通過它們的(de)雷電流,并應符合以下兩個(gè)附加要求:通過電湧時的(de)最大(dà)鉗壓,有(yǒu)能(néng)力熄滅在雷電流通過後産生的(de)工(gōng)頻續流。即電湧保護器(qì)的(de)最大(dà)鉗壓加上(shàng)其兩端的(de)感應電壓應與所屬系統的(de)基本絕緣水(shuǐ)平和(hé)設備允許的(de)最大(dà)電湧電壓協調一緻。
現在,我們根據國家标準《建築物(wù)防雷設計(jì)規範》GB50057-94(2000年版)附錄六規定的(de)各類防雷建築物(wù)的(de)雷擊電流值進行(xíng)電湧保護器(qì)的(de)最大(dà)放(fàng)電電流的(de)選擇。
一、防雷建築物(wù)
1.根據國家标準《建築物(wù)防雷設計(jì)規範》GB50057-94(2000年版)附錄六規定,其首次雷擊電流幅值爲200KA,波頭10us;二次雷擊電流幅值爲50KA ,波頭0.25μs;根據圖1,全部雷電流i的(de)50%按流入建築物(wù)防雷裝置的(de)接地(dì)裝置計(jì),另外50%按1/3分(fēn)配于線纜計(jì));首次雷擊:總配電間第根供電線纜雷電流分(fēn)流值 爲200*50%/3/3=11.11KA;後續雷擊;總配電間每根供電線纜雷電流分(fēn)流值爲50*50%/3/3=2.78KA;如(rú)果進線電纜已經進行(xíng)屏蔽處理(lǐ),其每根供電線纜雷電流的(de)分(fēn)流值将減低到(dào)原來的(de)30%,即11.11KA*30%=3.3KA及2.78KA*30%=0.8KA,而在電湧保護器(qì)承受10/350 μs的(de)雷電波能(néng)量相(xiàng)當于8/20 μs的(de)雷電波能(néng)量的(de)5~8倍,所以選擇能(néng)承受8/20 μs波形電湧保護器(qì)的(de)最大(dà)放(fàng)電電流爲11.11*8=88.9KA;即設計(jì)應選用(yòng)電湧保護器(qì)SPD的(de)最大(dà)放(fàng)電電流爲100KA,以HY公司産品爲例,選用(yòng)HY38P-100J型。根據國家标準《建築物(wù)防雷設計(jì)規範》GB50057-94(2000年版)第6.4.7條規定,該級電湧保護器(qì)應在總配電間處安裝,即在LPZ0A,LPZ0B 與LPZ1區的(de)交界處安裝。
2.根據國家标準《建築物(wù)防雷設計(jì)規範》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9條規定,在分(fēn)配電箱處,即在LPZ1與LPZ2區的(de)交界處安裝 電湧保護器(qì),其額定放(fàng)電電流不宜小(xiǎo)于5KA(8/20 μs),故此處應選用(yòng)電湧保護器(qì)SPD的(de)最大(dà)放(fàng)電電流爲40KA,額定放(fàng)電電流爲10KA;以HY公司産品爲例,選用(yòng)HY38P-40型。
二、防雷建築物(wù)
1.根據國家标準《建築物(wù)防雷設計(jì)規範》GB50057-94(2000年版)附錄六規定,其首次雷擊電流幅值爲150KA,波頭10μs;二次雷擊電流幅值爲37.5 KA,波頭0.25μs;根據圖1,全部雷電流i的(de)50%按流入建築物(wù)防雷裝置的(de)接地(dì)裝置計(jì),另外50%按1/3分(fēn)配于線纜計(jì);首次雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流分(fēn)流 值爲150*50%/3/3=8.33KA;後續雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流的(de)分(fēn)流值爲37.5*50%/3/3=2.08KA;如(rú)果進線電纜已經進行(xíng)屏蔽處理(lǐ),其每根供電線纜雷電流的(de)分(fēn)流值将減低到(dào)原來的(de)30%,即 8.33KA*30%=2.5KA及2.08KA*30%=0.6KA,而在電湧保護器(qì)承受10/350 μs的(de)雷電波能(néng)量相(xiàng)當于8/20 μs的(de)雷電波能(néng)量的(de)5~8倍,所以選擇能(néng)承受8/20 μs波形電湧保護器(qì)的(de)最大(dà)放(fàng)電電流爲8.33*8=66.6KA;即設計(jì)應選用(yòng)電湧保護器(qì)SPD的(de)最大(dà)放(fàng)電電流爲65KA,以HY公司産品爲例,選用(yòng)HY38P-80 型。根據國家标準《建築物(wù)防雷設計(jì)規範》GB50057-94(2000年版)第6.4.7條規定,該級電湧保護器(qì)應在總配電間處安裝,即在LPZ0A,LPZ0B與LPZ1區的(de)交界處安裝。
2.根據國家标準《建築物(wù)防雷設計(jì)規範》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9條規定,在分(fēn)配電箱處,即在LPZ1與LPZ2區的(de)交界處安裝 電湧保護器(qì),其額定放(fàng)電電流不宜小(xiǎo)于5KA(8/20 μs),故此處應選用(yòng)電湧保護器(qì)SPD的(de)最大(dà)放(fàng)電電流爲40KA,額定放(fàng)電電流爲10KA;以HY公司産品爲例,選用(yòng)HY38P-40型。
三、防雷建築物(wù)
1.根據國家标準《建築物(wù)防雷設計(jì)規範》GB50057-94(2000年版)附錄六規定,其首次雷擊電流幅值爲100KA,波頭10us;二次雷擊電流幅值爲25KA ,波頭0.25μs;根據附圖1,全部雷電流i的(de)50%按流入建築物(wù)防雷裝置的(de)接地(dì)裝置計(jì),另外50%按1/3分(fēn)配于線纜計(jì);首次雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流分(fēn)流值100*50%/3/3=5.55KA;後續雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流分(fēn)流值爲25*50%/3/3=1.39KA;如(rú)果進線電纜已經進行(xíng)屏蔽處理(lǐ),其每根供電線纜雷電流的(de)分(fēn)流值将減低到(dào)原來的(de)30%,即5.55KA*30%=1.7KA及1.39KA*30%=0.4KA,而在電湧保護器(qì)承受10/350 μs的(de)雷電波能(néng)量相(xiàng)當于8/20 μs的(de)雷電波能(néng)量的(de)5~8倍,所以選擇能(néng)承受8/20 μs波形電湧保護器(qì)的(de)最大(dà)放(fàng)電電流 5.55*8=44.4KA;即設計(jì)應選用(yòng)電湧保護器(qì)SPD的(de)最大(dà)放(fàng)電電流爲40KA,以HY産品爲例,選用(yòng)HY38P-40 型,根據國家标準《建築物(wù)防雷設計(jì)規範》GB50057-94(2000年版)第6.4.7條規定,該級電湧保護器(qì)應在總配電間處安裝,即在LPZ0A,LPZ0B與LPZ1區的(de)交界處安裝。
2.根據國家标準《建築物(wù)防雷設計(jì)規範》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9條規定,在分(fēn)配電箱處,即在LPZ1與LPZ2區的(de)交界處安裝 電湧保護器(qì),其額定放(fàng)電電流不宜小(xiǎo)于5KA(8/20 μs),故此處應選用(yòng)電湧保護器(qì)SPD的(de)最大(dà)放(fàng)電電流爲40KA,額定放(fàng)電電流爲10KA;以HY公司産品爲例,選用(yòng)HY38P-40型。在供電線路(lù)中,電湧保護器(qì)的(de)具體安裝以較常用(yòng)的(de)TN-S系統,TN-C-S系統,TT系統爲例,示意如(rú)下:
1)TN-S系統過電壓保護方式
2)TN-C-S系統過電壓保護方式
3)TT系統過電壓保護方式
綜上(shàng)所述可(kě)見,在防雷保護設計(jì)中,總的(de)防雷原則是采用(yòng)三級保護:
1.将絕大(dà)部分(fēn)雷電流直接引入地(dì)下基礎接地(dì)裝置洩散;
2.阻塞沿電源線或數據、信号線引入的(de)過電壓;
3.限制(zhì)被保護設備上(shàng)浪湧過電壓幅值(過電壓保護)。這三道防線,缺一不可(kě),相(xiàng)互配合,各行(xíng)其責。目前通常作法是以下三點:
1)建立聯合共用(yòng)接地(dì)系統,形成等電位防雷體系
将建築物(wù)的(de)基礎鋼筋(包括樁基、承台、底闆、地(dì)梁等),梁柱鋼筋,金(jīn)屬框架,建築物(wù)防雷引下線等連接起來,形成閉合良好的(de)法拉第籠式接地(dì),将建築物(wù)各部分(fēn)的(de)接地(dì)(包括交流工(gōng)作地(dì),安全保護地(dì),直流工(gōng)作地(dì),防雷接地(dì))與建築物(wù)法拉第籠良好連接,從而避免各接地(dì)線之間存在電位差,以消除感應過電壓産生。
2)電源系統防雷以建築物(wù)爲一個(gè)供電單元,應在供電線路(lù)的(de)各部位(防雷區交接處)逐級安裝電湧保護器(qì),以消除雷擊過電壓。
3)等電位聯結系統
國家标準《建築物(wù)防雷設計(jì)規範》GB50057-94(局部修訂條文(wén))明(míng)确規定,各防雷區交接處,必須進行(xíng)等電位聯結;尤其建築物(wù)内的(de)計(jì)算機房等弱電機房,遭受直擊雷的(de)可(kě)能(néng)性比較小(xiǎo),所以在此處除采取電湧保護器(qì)進行(xíng)感應雷防護外,還應采用(yòng)等電位聯結方式來進行(xíng)防雷保護,本文(wén)不再叙述。
作爲電氣設計(jì)人(rén)員都(dōu)非常清楚,建築物(wù)的(de)防雷保護設計(jì)是一項既簡單又(yòu)繁瑣的(de)内容,但(dàn)對建築物(wù)的(de)安全使用(yòng),電氣設備的(de)正常運行(xíng)有(yǒu)著(zhe)至關重要的(de)作用(yòng),所以還有(yǒu)待于各位電氣設計(jì)人(rén)員作進一步的(de)研究與探討(tǎo);同時必須嚴格按照(zhào)國家規範,善爲謀劃,精心設計(jì)。
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千家科技專業(yè)生産及代理(lǐ)各類浪湧保護器(qì)、電湧保護器(qì)等避雷器(qì)和(hé)防雷器(qì),産品應用(yòng)于各個(gè)行(xíng)業(yè),産品分(fēn)别爲:電源防雷器(qì)、信号防雷器(qì)、監控防雷器(qì)等,另外還有(yǒu)過電壓保護器(qì)與光(guāng)伏防雷器(qì)以及風電防雷器(qì)等。
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