電涌范文10篇
時間:2024-01-19 15:51:40
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電涌保護設計分析論文
摘要:隨著防雷意識的不斷加深,國內防雷產業的發展方興未艾,國產SPD已經從實踐摸索,借鑒國外技術中闖出了一條技術創新之路。但不同于標準化的35mmDIN導軌安裝的低壓配電系統電涌保護器,信息系統電涌保護器的發展一直受到信息系統特點的制約,無論從外形、接口方式、或者應用標準等方面可以稱的上是五花八門,無奇不有……
關鍵詞:信息系統安防系統SPD標準化模塊化XP隨心專利
隨著防雷意識的不斷加深,國內防雷產業的發展方興未艾,國產SPD已經從實踐摸索,借鑒國外技術中闖出了一條技術創新之路。但不同于標準化的35mmDIN導軌安裝的低壓配電系統電涌保護器,信息系統電涌保護器的發展一直受到信息系統特點的制約,無論從外形、接口方式、或者應用標準等方面可以稱的上是五花八門,無奇不有。這也是因為信息系統本身固有的復雜特性帶來的。目前的包括安防系統在內的信息系統SPD大致上需要符合以下特點:
1保護電壓等級多-大約從5V開始一直到200V,甚至有更高的特殊需求
2接口眾多-RJ11/45、D型9針、15針、25針….、端子類、BNC\TNC\N\DIN….同軸類等常用的幾十種連接方式。
3線路標準多-RS485/422、RS232、V.11、V.24、V.35……PSTN、DDN、ADSL、ISDN、…10BASET、10BASE2、10BASE5、10/100BASET、TOKENRING……等等幾十種。
淺談廣播電視電涌保護器的選擇
摘要:微波站大多建設在高山上,雷電災害是導致設備故障的重要原因,而多數雷電電涌是通過供電線路侵入的。在微波站的電源系統中,合理配置電涌保護器可以有效地對微波通信設備進行過電壓保護,保證站內設備安全運行?,F代微波通信技術發展成熟,設備的可靠性很高,電源系統的穩定與否,成為整個微波通信系統的短板,在廣播電視信號傳輸的微波中繼站中,防雷措施的完善程度成為影響安全播出的重要因素。本文對微波站的電涌保護器的配置方法和安裝的注意事項進行了介紹。
關鍵詞:廣播電視;微波站;電涌保護器;防雷
在廣播電視微波站長期的維護管理工作中,雷擊和瞬間過電壓會通過電源進入機房設備,導致傳輸數據受到干擾、丟失,甚至設備損毀、數據傳輸中斷,威脅到廣播電視安全播出,其造成的影響更大于直接經濟損失。電涌保護器通過多級吸收泄放防護,能顯著降低雷電影響,有效保護通信設備安全穩定運行。
1電涌保護器的工作原理
各種電氣設備均有額定的工作電壓,并且能夠承受一定的瞬態過電壓。瞬態過電壓電涌一般由雷電感應經電源和信號線路引入,或由于電網的大負載投切造成。當回路受到外界進入的瞬態電涌電壓超過電氣設備所能承受的最大瞬態過電壓時,就會造成電氣設備損壞。電涌保護器(SurgeProtectionDevice,簡稱SPD)在本質上是避雷器,能夠對電路中產生的瞬態過電壓進行有效抑制,電涌保護器主要由避雷器、壓敏電阻、穩壓二極管和齊納二級管等能抑制過電壓的電氣元件組成,電涌保護器一般并聯在電源的進線處。當回路中正常工作時,電涌保護器與被保護電路之間互不影響;當因遭受雷擊或電網的大負載投切產生的電涌進入電源回路,電涌保護器可以在極短的時間內導通分流,從而避免電涌進入通信設備造成影響、造成損失,保障通信系統安全穩定[1]。
2SPD的主要技術參數
對水利水電基坑巖溶涌水策略探究
一、基坑巖溶涌水條件
基坑發生巖溶涌水的基本條件:一是巖溶發育,發育有與基坑連通的巖溶管道、溶蝕帶或溶蝕裂隙等;二是巖溶水動力條件,基坑低于汛期巖溶地下水位。
1.巖溶發育條件巖溶發育程度、規模及形態等,決定巖溶涌水的類型與規模。以下部位為巖溶涌水的重點部位,應加強分析預測。
(1)可溶巖與非可溶巖接觸帶。非可溶巖一般為相對不透水或弱透水層,其構成了巖溶發育與巖溶地下水活動的控制邊界,巖溶水往往沿此接觸帶匯集、徑流和排泄,易形成溶蝕帶、巖溶泉或暗河,易發生涌水。
(2)可溶巖中的不整合界面、斷層帶、斷層交匯帶、破碎帶、節理密集帶等形成的構造破碎帶。巖溶地下水也往往沿其集中徑流和排泄,是巖溶涌水的主要部位。
(3)巖溶管道系統或暗河系統。在巖溶發育地區,巖溶管道系統往往縱橫交錯,巖溶地下水接受水平和垂向補給,地下水位以下的管道或暗河常年有水,水量隨季節和降雨量變化大,涌水量大,處理難度較大。
電涌保護器應用分析論文
摘要:探討了電涌保護器(SPD)應用中的4個頗有爭議的問題,這就是SPD的響應時間、多級SPD的動作順序、不同波形沖擊電流的等效變換以及SPD的殘壓與沖擊電流峰值的關系。最后說明了SPD應用中各電壓之間的相互關系。
關鍵詞:電涌保護器響應時間沖擊電流防雷保護
一、前言
電涌保護器(SPD)是抑制由雷電、電氣系統操作或靜電等所產生的沖擊電壓,保護電子信息技術產品必不可少的器件。隨著各種電子信息技術產品越來越多地滲入到社會和家庭生活的各個領域,SPD的使用范圍日益擴大,市場需求量日益增長。
總的來說,電子信息技術產品的過電壓保護還是一個新的技術領域,兩相關于SPD的國際標準IEC61643-1和IEC61643-21發表才幾年,有關SPD應用中的許多問題還存在著爭議,本文就其中的4個問題提出筆者個人的看法,以期引起討論。它們是:SPD的響應時間,多級SPD的動作順序,不同波形沖擊電流的等效變換以及SPD的殘壓與沖擊電流峰值的關系。最后對SPD應用中各個電壓之間的相互關系作了說明。
二、SPD的響應時間
電子信息系統防雷工程研究
1雷電對電子信息系統的危害
1.1直擊雷擊。所謂的直擊雷擊從實質上看就是一種放電現象,只不過這種放電借由雷云產生的電流直接投放到地面建筑上的某一點或者是雷云放射出的電流直接與地面及其建筑物中的某一點發生了導電反應。直擊雷擊所帶來的危害有三點:①被雷電襲擊的物體會突然之間承受巨大的雷電流導致電流之間產生熱效應從而爆發巨大的能量使得被擊中的物體驟然升溫;②雷電的到來往往是會攜帶高強度的電流,如此大的能量造成空氣的膨脹度不斷提高,傳播擴散的速度極快,再和周圍的冷空氣產生碰撞,就會形成激波,從而威脅到周邊的建筑或樹木;③新增的雷電磁場會產生電動力效應造成電力設備損壞,影響電子信息系統供電質量。1.2感應雷擊。所謂的感應雷擊指的建筑物防雷裝置落雷后,雷電流在入地的過程中,雷電流附近產生強大的電磁場,在周圍的金屬導體內產生強大的過電壓瞬態波,即雷電電涌。電子信息設備的電磁兼容能力低下,抗雷電電涌的能力十分脆弱,因此感應雷擊會沿著金屬導線對電子信息設備的電源、信號端口產生巨大的破壞作用。電子信息系統受到直擊雷的概率相對較低,但由于設備接口多、線路長,比較容易受到雷電電涌侵入,造成電子設備失效。因此,雷電電涌防護的主要手段是在雷電電涌侵入的通道上設置合適的電涌保護器,對雷電流進行限壓、分流,以達到保護電子信息系統的目的。
2雷電電涌入侵電子信息設備的路徑
石化企業的電子信息系統所構成的子系統很多,電子信息系統的設備不光安裝在建筑物內,還有很大一部分終端設備是安裝在戶外裝置區內,電子信息系統的電源端口、信號端口都有可能遭到雷電電涌威脅。安裝在建筑物內或戶外裝置區內的電子信息設備受到相關建、構筑物外部防雷裝置的保護,基本上能免遭直擊雷的威脅,但是,卻容易遭受雷電電涌對電子信息設備的損害。下面討論雷電電涌入侵電子信息設備的主要路徑。參照《低壓電涌保護器第22部分:電信和信號網絡的電涌保護器(SPD)選擇和應用導則》(GB/T18802.22-2008)中7.2條[1],耦合機理:雷電電涌入侵電子信息設備的主要路徑主要有(S1)雷擊建筑物、(S2)雷擊建筑物附近區域地面、(S3)雷擊電子信息線路、(S4)雷擊電子信息線路附近區域等四種情況,文章僅討論雷電危害,因此未將交流供電系統影響列入其中,詳見圖1。下面對這四種情況進行詳細分析,并根據《建筑物防雷設計規范》(GB50057-2010)4.2.3條條文說明規范中表5查得預期雷擊的電涌電流[2]。①雷直擊建筑物外部接閃器(S1),通過引下線將雷電流IB引下,建筑物地電位升高,雷電流分流后分別進入地下及建筑物內等電位連接體,電子信息設備及配電箱地電位升高,設備地電位與設備信號線路、電源線路之間會形成較大的電位差,造成對設備接口的損壞。另外,雷電流通過引下線、電源線路還會在信號線路中感應出雷電電涌,進而損壞設備接口。建筑物信號線路產生兩種雷電電涌:一種雷電電涌的特征是電流波形為(10/350)μs、最大電流2kA。另一種雷電電涌的特征是電壓波形(1.2/50)μs、電流波形(8/20)μs、最大電流10kA。②雷直擊建筑物外附近地面(S2),雷電在室外線路產生雷電電涌,雷電電涌沿著信號線路進入建筑物,損壞設備接口;室外信號線路產生雷電電涌的特征是電壓波形(1.2/50)μs、電流波形(8/20)μs、最大電流0.2kA。③雷直擊室外線路(S3),雷電流沿信號線路進入建筑物損壞設備接口。信號線路上雷電電涌的特征是電流波形為(10/350)μs、最大電流2kA。④雷直擊室外電子信息線路附近地面(S4),雷電在室外線路產生雷電電涌,雷電電涌沿著信號線路進入建筑物,損壞設備接口;室外信號線路產生雷電電涌的特征是電壓波形(1.2/50)μs、電流波形(8/20)μs、最大電流0.16kA。
3電涌保護器的選用原則
3.1信號電涌保護器的選用。通過對雷電電涌入侵電子信息設備的主要路徑分析,可以看到信號線路上影響最大的是電流波形(10/350)μs、電流值2kA的雷電電涌,因此,在室外電子信息設備信號電涌保護器及信號線路引入建筑物時的信號電涌保護器應裝設具備防護此類雷電電涌的能力。另外,還需要根據雷電過電壓、過電流幅值和設備端口耐沖擊電壓額定值,設置單級電涌保護器或多級電涌保護器。參考《建筑物電子信息系統防雷技術規范》(GB50343-2012)中的表5.4.4[3]和《建筑物防雷設計規范》(GB50057-2010)“電子系統的室外線路采用金屬線時,在其引入安裝D1類高能量試驗類型的電涌保護器”的要求,并結合現有產品特點繪制雷電防護區邊界信號線路電涌保護器選擇表,詳見表1。表1中:①D1類別的信號電涌保護器的試驗類型為高能量,開路電壓大于1kV,短路電流為(0.5~2.5)kA[電流波形:(10/350)μs];②C1類別的信號電涌保護器的試驗類型為快上升率,開路電壓(0.5~1)Kv[電壓波形(1.2/50)μs],短路電流為(0.25~1)kA[電流波形:(8/20)μs];③C2類別的信號電涌保護器的試驗類型為快上升率,開路電壓(2~10)Kv[電壓波形(1.2/50)μs],短路電流為(1~5)kA[電流波形:(8/20)μs];電子信息系統信號電涌保護器除考慮放電電流外還應根據信號的接口形式、額定電壓Un、負載電流、輸入功率、工作頻率和傳輸速率等參數,當然,電子信息設備信號接口的種類較多,需要確定的參數也不盡相同??偟膩碚f,應選擇插入損耗小、分布電容小、并與縱向平衡、近端串擾指標適配的電涌保護器。最大持續電壓Uc應大于額定電壓Un的1.2倍,電壓保護水平Up應低于被保護設備的耐沖擊電壓額定值Uw。3.2電源電涌保護器的選用。電子信息系統的電源電涌保護器設置參考《建筑物電子信息系統防雷技術規范》(GB50343-2012)表5.4.3,并根據《建筑物防雷設計規范》(GB50057-2010)要求“電源引入總配電箱處應裝設Ⅰ級試驗的電涌保護器”的要求繪制雷電防護區邊界電源線路電涌保護器選擇表,詳見表2。3.3爆炸危險環境內電涌保護器的選用。石化企業裝置現場多為爆炸危險區域,在這些區域內選用的電涌保護器需要考慮其設備保護級別和組別不低于該爆炸危險環境內爆炸性混合物的級別和組別,并根據設備保護級別來進一步確認設備防爆形式。
電壓保護設計分析論文
摘要:交流電氣裝置過電壓保護設計要求及限制措施,SPD設置及接地線設計
關鍵詞:電氣裝置過電壓保護設計限制措施SPD
1.1過電壓概述
表1-1低壓系統過電壓類別
大氣過電壓
直擊雷過電壓
建筑物防雷保護分析論文
摘要:本文就設計中建筑物防雷保護在防直擊雷、雷電波侵入以及相應的解決措施做了一些分析。
關鍵詞:建筑物防雷保護
隨著現代社會的發展,建筑物的規模不斷擴大,其內各種電氣設備的使用日趨增多,尤其是計算機網絡信息技術的普及,建筑物越來越多采用各種信息化的電氣設備。我國每年因雷擊破壞建筑物內電氣設備的事件時有發生,所造成的損失非常巨大。因此建筑物的防雷設計就顯得尤為重要。
直擊雷和感應雷是雷電入侵建筑物內電氣設備的兩種形式。直擊雷是雷電直接擊中線路并經過電氣設備入地的雷擊過電流;感應雷是由雷閃電流產生的強大電磁場變化與導體感應出的過電壓,過電流形成的雷擊。根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94(2000年版)規定,建筑物的防雷區劃分為LPZOA,LPZOB,LPZ1,LPZn+1等區(各區的具體含義本文不再贅述)。將需要保護的空間劃分為不同的防雷分區,是為了規定各部分空間不同的雷擊電磁脈沖的嚴重程度和等電位聯結點的位置,從而決定位于該區域的電子設備采用何種電涌保護器在何處以何種方式實現與共同接地體等電位聯結。
建筑物直擊雷的保護區域為LPZOA區,其保護設計已為電氣設計人員所熟知,根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94(2000年版),設計由避雷網(帶),避雷針或混合組成的接閃器,立柱基礎的鋼筋網與鋼屋架,屋面板鋼筋等構成一個整體,避雷網通過全部立柱基礎的鋼筋作為接地體,將強大的雷電流入大地。建筑物感應雷的保護區域為LPZOB,LPZ1,LPZn+1區,即不可能直接遭受雷擊區域;感應雷是由遭受雷擊電磁脈沖感應或靜電感應而產生的,形成感應雷電壓的機率很高,對建筑物內的電氣設備,尤其低壓電子設備威脅巨大,所以說對建筑物內部設備的防雷保護的重點是防止感應雷入侵。由感應雷產生的雷電過電壓過電流主要有以下三個途徑:(1)由供電電源線路入侵;高壓電力線路遭直擊雷襲擊后,經過變壓器耦合到各低壓0.38KV/0.22KV線路傳送到建筑物內各低壓電氣設備;另外低壓線路也可能被直擊雷擊中或感應雷過電壓。據測,低壓線路上感應的雷電過電壓平均可達10KV,完全可以擊壞各種電氣設備,尤其是電子信息設備。(2)由建筑物內計算機通信等信息線路入侵;可分為三種情況:①當地面突出物遭直擊雷打擊時,強雷電壓將鄰近土壤擊穿,雷電流直接入侵到電纜外皮,進而擊穿外皮,使高壓入侵線路。②雷云對地面放電時,在線路上感應出上千伏的過電壓,擊壞與線路相連的電器設備,通過設備連線侵入通信線路。這種入侵沿通信線路傳播,涉及面廣,危害范圍大。③若通過一條多芯電纜連接不同來源的導線或者多條電纜平行鋪設時,當某一導線被雷電擊中時,會在相鄰的導線感應出過電壓,擊壞低壓電子設備。(3)地電位反擊電壓通過接地體入侵;雷擊時強大的雷電流經過引下線和接地體泄入大地,在接地體附近放射型的電位分布,若有連接電子設備的其他接地體靠近時,即產生高壓地電位反擊,入侵電壓可高達數萬伏。建筑物防直擊雷的避雷引入了強大的雷電流通過引下線入地,在附近空間產生強大的電磁場變化,會在相鄰的導線(包括電源線和信號線)上感應出雷電過電壓,因此建筑物避雷系統不但不能保護計算機,反而可能引入了雷電。計算機網絡系統等設備的集成電路芯片耐壓能力很弱,通常在100伏以下,因此必須建立多層次的計算機防雷系統,層層防護,確保計算機特別是計算機網絡系統的安全。
由此可見,對建筑物內各電氣設備進行防感應雷保護設計是必不可少的一項內容;設計的合理與否,對電氣設備的安全使用與運行有著至關重要的作用。
建筑物防雷設計論文
摘要:本文就設計中建筑物防雷保護在防直擊雷、雷電波侵入以及相應的解決措施做了一些分析。
關鍵詞:建筑物防雷保護
隨著現代社會的發展,建筑物的規模不斷擴大,其內各種電氣設備的使用日趨增多,尤其是計算機網絡信息技術的普及,建筑物越來越多采用各種信息化的電氣設備。我國每年因雷擊破壞建筑物內電氣設備的事件時有發生,所造成的損失非常巨大。因此建筑物的防雷設計就顯得尤為重要。
直擊雷和感應雷是雷電入侵建筑物內電氣設備的兩種形式。直擊雷是雷電直接擊中線路并經過電氣設備入地的雷擊過電流;感應雷是由雷閃電流產生的強大電磁場變化與導體感應出的過電壓,過電流形成的雷擊。根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94(2000年版)規定,建筑物的防雷區劃分為LPZOA,LPZOB,LPZ1,LPZn+1等區(各區的具體含義本文不再贅述)。將需要保護的空間劃分為不同的防雷分區,是為了規定各部分空間不同的雷擊電磁脈沖的嚴重程度和等電位聯結點的位置,從而決定位于該區域的電子設備采用何種電涌保護器在何處以何種方式實現與共同接地體等電位聯結。
建筑物直擊雷的保護區域為LPZOA區,其保護設計已為電氣設計人員所熟知,根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94(2000年版),設計由避雷網(帶),避雷針或混合組成的接閃器,立柱基礎的鋼筋網與鋼屋架,屋面板鋼筋等構成一個整體,避雷網通過全部立柱基礎的鋼筋作為接地體,將強大的雷電流入大地。建筑物感應雷的保護區域為LPZOB,LPZ1,LPZn+1區,即不可能直接遭受雷擊區域;感應雷是由遭受雷擊電磁脈沖感應或靜電感應而產生的,形成感應雷電壓的機率很高,對建筑物內的電氣設備,尤其低壓電子設備威脅巨大,所以說對建筑物內部設備的防雷保護的重點是防止感應雷入侵。由感應雷產生的雷電過電壓過電流主要有以下三個途徑:(1)由供電電源線路入侵;高壓電力線路遭直擊雷襲擊后,經過變壓器耦合到各低壓0.38KV/0.22KV線路傳送到建筑物內各低壓電氣設備;另外低壓線路也可能被直擊雷擊中或感應雷過電壓。據測,低壓線路上感應的雷電過電壓平均可達10KV,完全可以擊壞各種電氣設備,尤其是電子信息設備。(2)由建筑物內計算機通信等信息線路入侵;可分為三種情況:①當地面突出物遭直擊雷打擊時,強雷電壓將鄰近土壤擊穿,雷電流直接入侵到電纜外皮,進而擊穿外皮,使高壓入侵線路。②雷云對地面放電時,在線路上感應出上千伏的過電壓,擊壞與線路相連的電器設備,通過設備連線侵入通信線路。這種入侵沿通信線路傳播,涉及面廣,危害范圍大。③若通過一條多芯電纜連接不同來源的導線或者多條電纜平行鋪設時,當某一導線被雷電擊中時,會在相鄰的導線感應出過電壓,擊壞低壓電子設備。(3)地電位反擊電壓通過接地體入侵;雷擊時強大的雷電流經過引下線和接地體泄入大地,在接地體附近放射型的電位分布,若有連接電子設備的其他接地體靠近時,即產生高壓地電位反擊,入侵電壓可高達數萬伏。建筑物防直擊雷的避雷引入了強大的雷電流通過引下線入地,在附近空間產生強大的電磁場變化,會在相鄰的導線(包括電源線和信號線)上感應出雷電過電壓,因此建筑物避雷系統不但不能保護計算機,反而可能引入了雷電。計算機網絡系統等設備的集成電路芯片耐壓能力很弱,通常在100伏以下,因此必須建立多層次的計算機防雷系統,層層防護,確保計算機特別是計算機網絡系統的安全。
由此可見,對建筑物內各電氣設備進行防感應雷保護設計是必不可少的一項內容;設計的合理與否,對電氣設備的安全使用與運行有著至關重要的作用。
建筑物防雷保護論文
建筑物直擊雷的保護區域為LPZOA區,其保護設計已為電氣設計人員所熟知,根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94(2000年版),設計由避雷網(帶),避雷針或混合組成的接閃器,立柱基礎的鋼筋網與鋼屋架,屋面板鋼筋等構成一個整體,避雷網通過全部立柱基礎的鋼筋作為接地體,將強大的雷電流入大地。建筑物感應雷的保護區域為LPZOB,LPZ1,LPZn+1區,即不可能直接遭受雷擊區域;感應雷是由遭受雷擊電磁脈沖感應或靜電感應而產生的,形成感應雷電壓的機率很高,對建筑物內的電氣設備,尤其低壓電子設備威脅巨大,所以說對建筑物內部設備的防雷保護的重點是防止感應雷入侵。由感應雷產生的雷電過電壓過電流主要有以下三個途徑:(1)由供電電源線路入侵;高壓電力線路遭直擊雷襲擊后,經過變壓器耦合到各低壓0.38KV/0.22KV線路傳送到建筑物內各低壓電氣設備;另外低壓線路也可能被直擊雷擊中或感應雷過電壓。據測,低壓線路上感應的雷電過電壓平均可達10KV,完全可以擊壞各種電氣設備,尤其是電子信息設備。(2)由建筑物內計算機通信等信息線路入侵;可分為三種情況:①當地面突出物遭直擊雷打擊時,強雷電壓將鄰近土壤擊穿,雷電流直接入侵到電纜外皮,進而擊穿外皮,使高壓入侵線路。②雷云對地面放電時,在線路上感應出上千伏的過電壓,擊壞與線路相連的電器設備,通過設備連線侵入通信線路。這種入侵沿通信線路傳播,涉及面廣,危害范圍大。③若通過一條多芯電纜連接不同來源的導線或者多條電纜平行鋪設時,當某一導線被雷電擊中時,會在相鄰的導線感應出過電壓,擊壞低壓電子設備。(3)地電位反擊電壓通過接地體入侵;雷擊時強大的雷電流經過引下線和接地體泄入大地,在接地體附近放射型的電位分布,若有連接電子設備的其他接地體靠近時,即產生高壓地電位反擊,入侵電壓可高達數萬伏。建筑物防直擊雷的避雷引入了強大的雷電流通過引下線入地,在附近空間產生強大的電磁場變化,會在相鄰的導線(包括電源線和信號線)上感應出雷電過電壓,因此建筑物避雷系統不但不能保護計算機,反而可能引入了雷電。計算機網絡系統等設備的集成電路芯片耐壓能力很弱,通常在100伏以下,因此必須建立多層次的計算機防雷系統,層層防護,確保計算機特別是計算機網絡系統的安全。
由此可見,對建筑物內各電氣設備進行防感應雷保護設計是必不可少的一項內容;設計的合理與否,對電氣設備的安全使用與運行有著至關重要的作用。
目前,在感應雷的防護當中,電涌保護器的使用已日趨頻繁;它能根據各種線路中出現的過電壓,過電流及時作出反應,泄放線路的過電流,從而達到保護電氣設備的目的。
根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94(2000年版)第6.4.4條規定:電涌保護器必須能承受預期通過它們的雷電流,并應符合以下兩個附加要求:通過電涌時的最大鉗壓,有能力熄滅在雷電流通過后產生的工頻續流。即電涌保護器的最大鉗壓加上其兩端的感應電壓應與所屬系統的基本絕緣水平和設備允許的最大電涌電壓協調一致。
現在,我們根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94(2000年版)附錄六規定的各類防雷建筑物的雷擊電流值進行電涌保護器的最大放電電流的選擇。
一、一類防雷建筑物
建筑物防雷保護設計論文
摘要:本文就設計中建筑物防雷保護在防直擊雷、雷電波侵入以及相應的解決措施做了一些分析。
關鍵詞:建筑物防雷保護
隨著現代社會的發展,建筑物的規模不斷擴大,其內各種電氣設備的使用日趨增多,尤其是計算機網絡信息技術的普及,建筑物越來越多采用各種信息化的電氣設備。我國每年因雷擊破壞建筑物內電氣設備的事件時有發生,所造成的損失非常巨大。因此建筑物的防雷設計就顯得尤為重要。
直擊雷和感應雷是雷電入侵建筑物內電氣設備的兩種形式。直擊雷是雷電直接擊中線路并經過電氣設備入地的雷擊過電流;感應雷是由雷閃電流產生的強大電磁場變化與導體感應出的過電壓,過電流形成的雷擊。根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94(2000年版)規定,建筑物的防雷區劃分為LPZOA,LPZOB,LPZ1,LPZn+1等區(各區的具體含義本文不再贅述)。將需要保護的空間劃分為不同的防雷分區,是為了規定各部分空間不同的雷擊電磁脈沖的嚴重程度和等電位聯結點的位置,從而決定位于該區域的電子設備采用何種電涌保護器在何處以何種方式實現與共同接地體等電位聯結。
建筑物直擊雷的保護區域為LPZOA區,其保護設計已為電氣設計人員所熟知,根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94(2000年版),設計由避雷網(帶),避雷針或混合組成的接閃器,立柱基礎的鋼筋網與鋼屋架,屋面板鋼筋等構成一個整體,避雷網通過全部立柱基礎的鋼筋作為接地體,將強大的雷電流入大地。建筑物感應雷的保護區域為LPZOB,LPZ1,LPZn+1區,即不可能直接遭受雷擊區域;感應雷是由遭受雷擊電磁脈沖感應或靜電感應而產生的,形成感應雷電壓的機率很高,對建筑物內的電氣設備,尤其低壓電子設備威脅巨大,所以說對建筑物內部設備的防雷保護的重點是防止感應雷入侵。由感應雷產生的雷電過電壓過電流主要有以下三個途徑:(1)由供電電源線路入侵;高壓電力線路遭直擊雷襲擊后,經過變壓器耦合到各低壓0.38KV/0.22KV線路傳送到建筑物內各低壓電氣設備;另外低壓線路也可能被直擊雷擊中或感應雷過電壓。據測,低壓線路上感應的雷電過電壓平均可達10KV,完全可以擊壞各種電氣設備,尤其是電子信息設備。(2)由建筑物內計算機通信等信息線路入侵;可分為三種情況:①當地面突出物遭直擊雷打擊時,強雷電壓將鄰近土壤擊穿,雷電流直接入侵到電纜外皮,進而擊穿外皮,使高壓入侵線路。②雷云對地面放電時,在線路上感應出上千伏的過電壓,擊壞與線路相連的電器設備,通過設備連線侵入通信線路。這種入侵沿通信線路傳播,涉及面廣,危害范圍大。③若通過一條多芯電纜連接不同來源的導線或者多條電纜平行鋪設時,當某一導線被雷電擊中時,會在相鄰的導線感應出過電壓,擊壞低壓電子設備。(3)地電位反擊電壓通過接地體入侵;雷擊時強大的雷電流經過引下線和接地體泄入大地,在接地體附近放射型的電位分布,若有連接電子設備的其他接地體靠近時,即產生高壓地電位反擊,入侵電壓可高達數萬伏。建筑物防直擊雷的避雷引入了強大的雷電流通過引下線入地,在附近空間產生強大的電磁場變化,會在相鄰的導線(包括電源線和信號線)上感應出雷電過電壓,因此建筑物避雷系統不但不能保護計算機,反而可能引入了雷電。計算機網絡系統等設備的集成電路芯片耐壓能力很弱,通常在100伏以下,因此必須建立多層次的計算機防雷系統,層層防護,確保計算機特別是計算機網絡系統的安全。
由此可見,對建筑物內各電氣設備進行防感應雷保護設計是必不可少的一項內容;設計的合理與否,對電氣設備的安全使用與運行有著至關重要的作用。