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高电压引入是指雷电高电压通过金属线引导到其他地方和室内造成破坏的雷害现象。这种雷害现象占雷害的绝大部分,所以按《建筑物防雷规范》的规定,凡是有用电设备的建筑物都要考虑防高电压引入的措施。
高电压引入的高电压源有三种:其一是直击雷直接击中金属导线,让高压雷电以波的形式沿着导线两边传播而引入室内;第二种是来自感应雷的高电压脉冲,即由于雷云对大地放电或雷云之间迅速放电形成的静电感应和电磁感应.它们在各种电线中感生几千伏到几十千伏的高电位,以波的形式沿着导线传播而引入室内的;第三种是由于直击雷在房子或房子附近入地,因其通过地网入地时,在地网上会发生数十千伏至数百千伏的高电位.这种高电位通过电力系统的零线、保安接地线和通系统的地线,也是以波的形式传人室内,并沿着导线传播到远处,殃及更大的范围。
高电压雷电脉冲的电压到底有多高?这是读者关心的问题。由直击雷直接击中电力线,线等金属导线时,虽然直接被击中点的电位与雷云的电位相等.即具有数百万伏至数千万伏甚至更高的电位。但是当雷电流沿着导线向两边传播的时候,高电压每经过一根电线杆,电杆上的瓷瓶就会对地发生闪络.这样就把雷电的高电位降落成瓷瓶的闪络电压,这电压一般只有30~40kV.一般低压架空线的波限抗为300~600欧姆。假设线路的波阻抗为500欧姆,那么它在终端入地的电流为40000/500=80A,所以只要距离雷击点有3杆以上(即I000m以上),其终端入地电流峰值不会大于20OA,但是,如果雷击点很近.在三根电杆之内,入地峰值电流可能达到10 kA以上。由感应雷引起的高压源。理论上也可以达到100 kV,但是它的实际电压和电流值不可能大于上面所讲的直击雷高压源的数值。
第三种高压源是指直击雷直接击中大楼或附近时所形成的高压源。这时,高压源的电压由冲击电流峰值和地网的冲击接地电阻决定。根据资料报道.按50%概率统计.直击雷的峰值电流为30 kA,如果接地网接地电阻以4欧姆计,则接地网接引线端与大地间的电压为30 kA×4=120 kV,即达到120000V。也就是说,零线与相线间的电压有120000V(以上都是以低压电网和通架空电线计)。这样高的电压对于低压电器和一般通设备都是无法承受的。
由于高压雷电脉冲是雷害中年损害设备多的,所以对高压雷电引人的设备必须予以足够重视,在工程上往往要根据设备的重要性和其对高电压的耐受能力采用一级或多级设防。其中级设防,往往是把高电压雷电脉冲的幅值降低,其办法有下列三种。1. 输电网金具接地法
如果电源输入是明线输入,应把入室前三根电杆的线码铁脚用金属线引下接地,以便降低闪击电压。并且进房屋前后一根电杆的零线(或接地系统的地线)重复接地,接地电限不应大于10欧姆(见图1)。并在相线与地之间留有2 mm的空气间隙,把从相线引来的过电压降下来,可能的悄况下,进户线应尽量采用有金属屏蔽层的电缆直接埋地或穿金属管进线。在雷电高发区,房尾前为开阔地,或房子内有精密电子设备和电子计算机的情况更应该是这样.并且埋地的电缆其长度不应小于15m。并要求从架空线转电缆的进线端,和电缆入屋的输出端,都接避雷器。避雷器的接地端、电缆的金属屏蔽层、钢管都必须接到防雷电感应的接地装置上。按供电部门要求.供电零线进人钢筋水泥大楼后,仍必须与从大楼、梁、柱内引出的一条主钢筋作电气连接,无钢筋连接的建筑物应做接地极,把零线重复接地。
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图1 接零系统在架空线路上零线重复接地做法图
当雷电波到达电缆首端(输人端)时,避雷器被击穿,电缆外皮导体与电缆芯接通。一部分雷电流经电缆首端接地电阻入地;另一部分雷电流流经电缆芯。由于雷电流高频谐波相当丰富.产生集肤效应,流经电缆芯的电流被排挤到外皮导体去。同时,流经外皮导体的电流在芯中产生感生反电势.使流经电缆芯的雷电流就被抑制到很小。2. 相线与地线间并联电容器法
架空电线引入的地方装设保护电容器对感应雷有良好的保护效果,但对直击雷则无能为力,原因是直击雷能量太大.电容器承受不了。装设保护电容器能对感应雷高电压引入起到良好保护作用的原因是;
当天空出现雷云的时候,地面即感应出与它相反的电荷.显然架空电线上也感应到与地面大致密度相同的电荷.设其电量为Q。当闪击使雷云与大地之间的电荷迅速中和而使雷云与大地之间的电场,由于架空线与大地之间有较大的电阻而不能及时使它上面的电荷,这就使架空线与大地之间形成感应高电压,该电压为
V感=Q/C
式中:
C-架空线对大地之间的电容,该电容很小,通常只有百分之几法;
Q-导线与大地间存储的电荷。
如果在架空线引入房尾端与大地之间接入一个电容器,即使只有很小.也可以使架空线路的引入高电压降低到原来的几十分之一。
如果接人电容的容量再大些,感应电压将可以降到更低。
在架空电线装电容器防止感应雷的优点是时间响应为零,因为电容的瞬变电流是超前于电压的;其次是使雷电压波形变钝.钝波形比尖波形危害要小.并联电容器对直击雷无能为力,但将电容器与保护间隙合并使用会得到更好的效果。因为放电间隙电流通流容量很大,从几千安到几十千安。但它有时间滞后,它们并联使用互补其短.对防止高电压引人能起到很好的作用。架空电线引入和电缆输入、输出端接口也可以用氧化锌避雷器来防止高电压引入。它的时间响应小于50ns。当采用电容器与其他器件并联避雷时,电容器的耐受电压应高于所并联器件的残压。3.变压器隔离法
在电源线和号传输线上装变压器可以对雷电高电压引入起很有效的限制作用.当强大的雷电波输入变压器时,由于雷电波电压比变压器正常的电压高很多倍,使得激励的磁感应强度远远大于铁芯允许通过的大磁感应强度,因而变压器铁芯饱和,变压器的磁-电变换暂时失效,雷电高电压不能传输到变压器的副边.从而保护了用电设备。所以,凡是装了变压器的电子仪器比未装变压器的电子器被雷击损坏的概率小得多。
平凉泾川温州盾开电气有限公司是国内专业的 电涌保护器,信号隔离器生产厂家。自成立以来坚持品质创新,成立了专业的技术研发部、售后服务部,以保证给予合作伙伴的基本权益。公司一直秉承“质量为根、信誉为本、客户至上”的服务宗旨,始终坚持以客户的需求和满意为核心,不断的用优质、精美、具有创造力的产品为广大业主提供更大的价值回报。
温州盾开电气有限公司专注于雷电、电涌和电磁脉冲防护相关产品。温州盾开成功解决了电源电涌保护器失效与起火、电涌保护器失效和遥信脱扣等四大性防雷难题。产品主要包括:防雷器保护器,防雷器,SPD后备保护器等。公司产品均已通过了检验认证。
所谓,其实就是一种“基准”,它给人们提供一个事物判别的准则、检测的依据和兼容及互联的保障。的目的在于帮助和服务于社会,帮助人们和利用而不。帮助人们塑造生活而不是把生活搞得没有头绪;帮助人们地生活而不致遇到危险;帮助人们先进科学的而不落后于社会,帮助人们学会用法律来保护自己的权益而不被轻易损害.
来自实践和科学研究.是千百技工作者智慧的结晶。随着技术的进步,也在不断地修改和更新.一、防雷概况
IEC/TC 81(第81技术会—防雷)是从1980年开始工作的,其主要技术内容是防雷。1990年发布项《建筑物防雷》之后,陆续出版了如下系列防雷(或草案)。
1. IEC 61024系列(直击雷防护).目前已颁布的61024-1,2,3和1-1,1-2都是外部防雷,但均与内部防雷关联。IEC 61024-2对高于60m的建筑物提出了防雷的附加条件,IEC 61024-3对易燃易爆场所提出了附加条件。
2. IEC 61312系列(雷电电磁脉冲防护系列).
3. TC 81还出版(或以草案形式出版)了关于通信线路防雷(IEC61663),雷击损害危险度确定的(IEC 61662)和模拟防雷装置各部件效应的测量参数(IEC 61819)等。
由于IEC内部的分工和配合在IEC/TC 37,TC 64和TC 77同期出版了相关的,形成对TC 81的补充和完善。
4. IEC 60364系列(建筑物电气设施).
5.2005年IEC公布了以“雷电防护”为总标题的IEC 62305防雷,它包括五部分:部分总则,第二部分风险,第三部分建筑物的有形损害和生命损害,第四部分建筑物内的电气电子,第五部分服务设施。
此外,国外有些也制定了一些相应的,如美国防火协会(NFPA780:1992)的《雷电防护规程》,英国(BS6651:1992)的《构筑物避雷的实用规程》工业JIS(A 4201-1992)《建筑物等的避雷设备(避雷针)》。
上述防雷也同样地对船舶、风力发电站、体育场、大帐篷、树木、桥梁、停泊的飞机、储罐、海滨游乐场、码头乃至露天家畜养殖场的外部防雷做出了规定。
特别要提出的是,一些对岩石山地的接地装置在很难达到规定的低阻值时做出这样的规定:在地面平铺环型扁钢,并与被保护物的引下线在四个方向连接,环型地的半径不应小于5m,这种等电位连接同样能起作用.二、国内防雷概况
我国的建筑物防雷早为GBJ 57-83. 1994年11月参照IEC 61024直击雷防护系列规范进行了修订,既《建筑物防雷设计规范》GB 50057 -94。这个是目前我国防雷技术中具权威性的.它结合我国的地理、气象条件、经济发展水平并考虑到过去长期使用的的延续性,1995年IEC61312发布了雷电电磁脉冲的防护系列规范,2000年在我国GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》中也了第六章部分雷电电磁脉冲的防护的内容。规范适用范围为新建建筑物的防雷设计,不适于天线塔、共用天线电视接收、油罐、化工户外装置的防雷设计。
到目前为止,我国已颁布了一系列有关防雷及涉及防雷(部分条文)的相关和规范:
《电子计算地通用规范》GB/T 2887-200;
《通信设备过电压保护用气体放电管通用技术条件》GB/T 9043-1999;
《接地的型式及技术要求)GB 14050-93;
《建筑物电气装置 第5部分:电气设备的选择与安装 第53章:开关设备和控制设备》GB 16895. 4-1997/IEC 60364-5-53;1994;
《建筑物电气装置 第4部分:防护 第43章:过电流保护》GB16895.5-2000/IEC 60364-4-43;1997;
《建筑物电气装置第7部分:特殊装置或场所的要求 第707节 数据处理设备用电气装置的接地要求)GB 16895. 9-2000/IEC 60364-7-707:1984 ;
《建筑物电气装置 第4部分:防护 第44章:过电压保护第443节:大气过电压或操作过电压保护)GB 16895. 12-2001/IEC 60364-4-443,1995;
《建筑物电气装置第4部分‘防护第44章:过电压保护 第444节:建筑物电气装置电磁(EMI)防护》GB 16895. 16-2002/IEC 60364-4-444:1996;
《建筑物电气装置 第5部分:电气设备的选择与安装 第548节:信息技术装置的接地配置和等电位联结,GB 16895. 17-2002/IEC 60364-5-548,1996;
《建筑物电气装置 第5-53部分:电气设备的选择与安装 隔离、开关和控制设备 第534节:过电压保护电器》GB 16895. 22-2004/IEC 60364-5-53:2001 Al:2002;
《建筑物电气装置 第5-54部分:电气设备的选择与安装 接地装置、保护导体和保护联结导体》GB 16895. 3-2004/IEC 60364-5-54:2002;
《低压内设备的绝缘配合 第1部分:原理/要求和试验》 GB/T 16935. 1一1997;
《电磁兼容试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验》GB/T 17626. 5-1999/IEC 61000-4-5:1995;
《接地的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则 第1部分:常规测量》GB/T 17949.1-2000;
《电能 暂时过电压和瞬感态过电压》GB/T 18481-2001;
《低压配电的浪涌保护器(SPD)第1部分:性能要求和》GB 18802. 1-2002/IEC 61643-1:1998;
《低压配电的电涌保护器(SPD)第12部分:选择和使用导则》GB 18802. 12-2006/IEC 61643-12,2002;
《雷击电磁脉冲的防护 第1部分:通则》GB/T 19271. 1-2003/IEC 61362-1:19951;
《城镇燃气设计规范》GB 50028-93(2002年版)(摘录);
《低压电气设计规范》GB 50054-95;
《建筑物防雷设计规范》GB 50057-94(2000年版);
《和火灾危险电力装置设计规范》GB 50058-92(摘录);
《小型水力发电站设计规范》GB 50028-92(摘录);
《石油库设计规范》GB 50074-2002(摘录);
《民用工厂设计规范》GB 50089-98(摘录);
《住宅设计规范》GB 50096-1999(2003年版)(摘录);
《汽车加油加气站设计与施工规范)GB 50156-2002(摘录);
《石油化工企业设计防火规范》GB 50160-92(1999年版)(摘录);
《古建筑木结构与加固技术规范》GB 50165-92(摘录);
《电气装置安装工程 接地装置施工及验收规范》GB 50169-92(摘录);
《电子计算机机房设计规范》GB 50174-93(摘录);
《建设工程施工现场供用电规范》GB 50194-93(摘录);
《民用闭路电视工程技术规范)GB 50198-94(摘录);
《有线电视工程技术规范》GB 50200-94(摘录);
《煤炭工业矿井设计规范)GB 50215-94(摘录);
《输气管道工程设计规范》GB 50251-2003(摘录);
《输油管道工程设计规范》GB 50253-2003(摘录);
《电气装置安装工程 和火灾危险电气装置施工及验收规范》GB50257-96(摘录)。
《飞机库设计放防火规范》GB 50284-98(摘录);
《建筑电气工程施工验收规范》GB 50303-2002(摘录);
《建筑与建筑群综合布线工程设计规范》GB/T 50311-2000(摘录);
《消防通信指挥设计规范》GB/T 50313-2000(摘录);
《智能建筑设计》GB/T 50314-2000(摘录);
《粮食平房仓设计规范》GB/T 50320-2001(摘录);
《粮食钢板筒仓设计规范》GB/T 50322-2001(摘录);
《建筑物电子信息防雷技术规范》GB 50343-2004;
《架空索道工程技术规范》GBJ 127-89(摘录);
《小型火力发电厂设计规范》GBJ 49-83(摘录);
《计算机信息实体技术要求第1部分:局域计算》GA371-2001 ;
《新一代天气站防雷技术规范》QX 2-2000;
《气象信息雷击电磁脉冲的防护规范》QX 3-2000;
《气象台(站)防雷技术规范)QX 4-2000;
《电涌保护器第1部分:性能要求和试验》QX 10. 1-2002;
《电涌保护器第2部分:在低压电气中的选挥和使用原则》QX10. 2-2003;
《电涌保护器第3部分:在电子网络中的选择和使用原则》QX10.3-2007;
《雷电灾害调查技术规范》QX/T 103-2009;
《接地降阻剂》QX/T 104--2009;
《防雷装置施工与验收规范》QX/T 105-2009;
《防雷装置设计技术评价规范》QX/T 106-2009;
《电涌保护器》QX/T 108-2009;
《城镇燃气防雷技术规范》QX/T 109-2009;
《和火灾危险防雷装置检测技术规范》QX/T 110-2009;
《接地装置工频特性参数的测量导则》DL 475-92;
《微波站防雷与接地设计规范)YD 2011-93;
《通信防雷与接地设计规范》YD 5068-98;
《通信局(站)低压配电用电涌谋护器技术要求》YD/T 1235.1-2002;
《通信局(站)低压配电用电涌保护器》YD/T 1235.2-2002;
《通信局(站)雷电过电压保护工程设计规范》YD/T 5098-2001;
《市话通信过电压过电流防护技术要求》YD/T 695-93;
《用户终端设备耐过电压和过电流能力要求和》YD/T 870-1996;《通信电源设备的防雷技术要求和》YD/T 944-1998;
《电信交换设备耐过电压过电流防护技术要求及试验)》YD/T950-1998;
《点心终端设备防雷技术要求和试验》YD/T 993-1998;
《铁路电子设备用防雷保安器》TB/T 2311-2002;
《铁道设备雷击电磁脉冲防护技术条件》TB/T 3074-2003;
《水文自动测报规范》SL 61-94(摘录); 《户外设施钢结构技术规范》CECS 148:2003(摘录);
《档案馆建筑设计规范》JGJ 25-2000(摘录);
《剧场建筑设计规范》JGJ 57-2000(摘录);
《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-96(摘录);
《棉麻仓库建设》(摘录);
《建筑物防雷装置检测技术规范》GB/T 21431-2008;
《雷电防护 第1部分 总则》GB/T 21714. 1-2008/IEC 62305-1:2006;
《雷电防护 第2部分 风险》GB/T 21714.2-2008/IEC 62305-I:2006;
《雷电防护 第3部分 建筑物的有形损害和生命损害.》GB/T 21714. 3-2008/IEC 62305一1:2006;
《雷电防护 第4部分 建筑物内的电气电子》GB/T 21714. 4-2008/TEC 62305-1.2006;三、防雷常用的图集
1.建筑设计《防雷与接地安装》GJBT 516
①99D562《建筑物、构筑物防雷设施安装》;
②86D563《接地装置安装);
③D565《避雷针》第1分册.钢筋结构避雷针;第2分册,钢筋混凝土环形避雷针;
④86SD566《利用建筑物金属体做防雷及接地装置安装》;
⑤97SD567《等电位联结安装》。
2.建筑安装工程施工图集《电气工程》:第13节 防雷及接地装置安装。
3.建筑设备设计施工图集《电气工程》:第17节 防雷装置。
注意事项
· 当双路电源防雷箱安装于终系统时,必须执行标准 GB4943(EN60950,IEC60950)的所有要求。· 设备应当由被授权的专业人员安装。安装时必须断开电源,严禁带电操作,以防发生意外。适用范围
· 双路电源防雷箱适用于双路供电系统的电力设备防雷保护, 能为有效记录雷击和浪涌次数提供依据;
· 广泛应用于通讯类机房、计算机机房、通、电力、厂矿、金融、民航、铁路等系统的主电源防雷击及过电压保护;
· 建筑物总配电屏、室外配电柜、配电箱;
· 无人执守但须安装级带遥指示的防雷设备的环境;
· 需要有级防雷失效指示、报警指示及雷电泄放记录的环境;
· 根据安装位置不同, 可选通用挂墙式或平放式两种。
性能特点
· 采用新热脱离技术,彻底避免火灾
· 通流容量大,残压低, 响应时间快
· 采用特殊冲击熔片,具有高可靠性
· 自带远程告警干接点,便于远程监控
· 配备雷电计数器,准确记录雷击次数
· 带有电源状态指示灯,指示防雷器工作状态
· 采用温控保护电路,内置热保护,工作稳定可靠
· 核心元件采用国际知名品牌,性能优异
· 可以实现凯文接线;结构严谨,安装方便,维护简单
· 工艺考究,能在酸、碱、尘、盐雾及潮湿等恶劣环境下长期工作
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