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文档简介

1、广电综合楼的雷电防护与安全接地技术文件建筑物外部与内部防雷工程改造项目设计单位:地址:电话:传真:联系人:手机:邮箱:2008年6月28日、八刖s二、关于我们 三、设计依据标准 四、设计说明五、综合整改方案介绍7六、商业服务18七、附件19一、前言山东兆宇电子技术有限公司十分荣幸的收 广电综合楼防雷改造项目 方案设计的邀请,并积极准备,认真设计,保证向贵方提供优质的产品和 完善的服务!制定本方案的目的是:依据贵方提供的资料和现场勘测数据及相应法 规提供出-套完整而易于实现的防雷保护解决方案,予有关部门进行参考 实施,从而达到保护、保证网络信息系统、设备、人员的安全、持续运行 的效果。整体的雷电

2、防护包括针对建筑物的直击雷效应的防护、针对建筑物内设 备、人员的雷电波侵入和雷击电磁脉冲效应的防护等三个大部分。在现代防雷工程的设计中,多数人对直击雷防护并不陌牛,但对雷电波和 雷击电磁感应效应的防护的认识仍非常有限。现代信息社会,人们对微电子设 备的依赖程度越来越大,由于这些设备内部工作电压很低,抵御电磁干扰的能 力较弱,往往成为雷电的主要攻击点,导致设备损坏、数据丢失、通信中断、 引发火灾等等。其中很多事故所造成的损失已远远超出设备价值本身,间接损 失无法估量。鉴于此,现代防雷技术已将传统的直击雷防护和近年来不断受到 重视的雷电感应和雷电波侵入的防护视为并重的两大部分,强调全方位防护, 综

3、合治理,层层设防,把防雷看作一个系统工程。我们的责任是向社会推广和宣传现代防雷知识,“安全可靠、技术先进、 经济合理”是我们始终遵循的原则,“防雷减灾,造福社会”是我们的使命。 我们将根据防护对象的重要性、遭雷击的可能性以及可能导致的后果,在详细 勘察现场的基础上为用户量身订制设计、施工方案,力求将雷电可能造成的损 害降到最低点。二. 关于我们(1)公司简介(2)防雷的指导思想目前我国在雷电领域的课题可以概括为:雷电物理、雷电的监测和防护,以及防雷管 理等三个方面。博宇科技公司一直致力于雷电的监测和防护技术领域的研究和开发。具体 的内容分成五个部份,即:雷电探测技术和应用研究、防雷技术标准探讨

4、、雷电灾害实例和 分析、雷电防护技术与应用、防雷产品和测试仪器的开发及应用。 作为现代防雷的核心: 雷电的监测和防护,在进入信息化时代之后变的更为重要,同时也出现了全新的领域和概 念,给了我们更大的难题和更高的要求。现代防雷和传统防雷不是对立的,现代防雷是随着时代的发展、时代的特点及 其防雷需要,在传统防雷的基础上应运而生的,现代防雷应该作为传统防雷的补充 和完善,并且还会继续向更深层次不断发展而永无止境。随着社会的进步和科学技 术的发展,信息产业技术的不断创新和广泛应用,为适应信息设备的防雷需要,人 类社会中一定会有比之以往更先进、更科学、更有效的防雷装置和防雷理念相应产 生,这是符合社会发

5、展的自然规律的,是不以人们的意志为转移的。由此我们确定了博宇现代防雷的指导思想:我们将通过自身的努力,帮助人类社会实 现人身、设施、财产的安全和防护;为广大基层防雷工作者提供应有的标准依据、技术知 识及先进理念;兑现作为“防雷人”的义务和责任,创造自身的人生价值,推动我国的防 雷事业健康持续发展。(3)、防雷的基本原则由于“雷电”对人身、设施的危害、对系统、电子设备的破坏作用所呈现的形 式是多样的,既有直接雷击,又有感应雷击(雷击电磁脉冲),还有雷电波侵入和随 机雷击(如滚地雷)等;并且雷电入侵的路径也是多样的:既有空间电磁、电场通道, 又有有源电路和无源导体通道,还有安全距离的绝缘击穿闪络放

6、电危害等;所以, 现代防雷的理论和措施就绝不可能是单一的。我公司在现代防雷领域的长期实践中, 积累并总结了相应的经验和案例,并吸取国际、国内最先进的防雷技术、产品和理 念总结归纳并提出四条现代防雷的基本原则:1、实事求是性原则;在售前技术支持和方案的设计中我们将一如既往的坚持实事求是的原则,决不 危言耸听误导客户。我们将通过技术数据、规范标准等依据提供出可靠而真实的评 估报告,并给出不同的建议和合理性方案供客户选择。2 安全可靠性原则;在规范允许的可承受预计值内提供技术性可靠而安全的合理方案(方案安全可 靠综合治理、整体防御、多重保护、层层设防)3、技术先进性原则;“维护规范、发展技术、深化实

7、践、完善理论”4、经济合理性原则;(做到方案性价比最高)实现综合治理、整体防御、多重保护、层层设防”。除此而外,综合防雷系统 工程还要同时采用“拦截、疏导、屏蔽、均压、分流、联合接地及等电位连接”等 综合措施,来达到防止、降低无论来自空间通道、天馈线路通道、信号线路通道或 来自供电线路通道及接地线路通道侵入的雷电波,以确保设备和人员的防雷安全。三、设计依据标准(1)、项目资料1、甲方(用户)提供的被保护范围欲实施防雷工程的委托书:见附件。2、被保护地区所处地理位置及雷电环境,如经、纬度,海拔高度,森林覆盖率,水面占有面积,年降雨量,年雷暴日,有无雷击案例:3、地面落雷密度:ng = o. 02

8、4t?3 = 1.07 次/ (km2 a)4、建筑物年预计雷击次数:n二kngae=次/年。(方案中防直接雷击部分设计依据第二类防雷建筑物设计,信息系统按a类设计)5、被保护建筑物(群体)、构筑物基本情况:6、建筑物内主要被保护电子信息系统设备、网络结构的基本情况:o7、供电、配电及电网质量情况:o8、接地系统状况:(2)、依据标准规范相关的部标或国际防雷规范:依据和参照国际电工委员会iec标准、中 国gb标准与部委颁发的设计规范及徳国vde标准的要求。1、2、3、4、5、6、gb 50057-2000gb 50343-2004iecieciecieciec61024系列61312系列616

9、43系列61663系列61644建筑物防雷设计规范建筑物电子信息系统防雷技术规范建筑物防雷防雷击电磁脉冲(lemp )低压系统的电涌保护器通信线路防雷通信系统用spd8、gb 50169-92电气装置安装工程接地装置施工及验收规范10、gb 5020094有线电视系统工程技术规范11、gb 936188计算站场地安全要求12、gb7450-87电子设备雷击保护导则四. 设计说明1、一个完整的防雷方案包括防直接雷击、防雷电感应、防雷电波侵入及 防反击等四个部分;本方案涉及综合防雷工程中的所有项目。2、通过对方案设计和施工预算,提供使用者一个建设依据和防雷器 选型上基本原则的指引,以及防雷概念的整

10、体认识。3、本方案中所开列的设备、器材型号、规格是为编制预算而列,若 需要另选设备器材时,必须与本设计所列设备器材技术要求相符。本方案 的设计和预算只作为建设单位的参考依据;在后期的操作中根据建设单位 的耍求和建议,方案中所用设备、器材型号和预算会有一定的浮动。在工程施工中,若出现设计方案与现场有出入的情况,我们根据现场的勘测和 施工情况,由工程督导提出修改,报技术部门重新给予合理的解决方案。4、方案中“spd”等同于“电涌保护器”、“防雷器” o5、本方案用词说明为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如 下:表示很严格,非这样做不可的:正面词采用“必须”;反面词采用“

11、严禁”;表示严格,在正常情况下均应这样做的:正面词采用“应”;反面词采用“不应”或“不得”。表示允许稍有选择,在条件许可吋首先应这样做的:正面词采用“宜”或“可”;反面词采用“不宜”。3. 6条文中指定应按其它有关标准、规范执行时,写法为“应符合的 规定”或“应按要求(或规定)执行” o五、综合整改方案介绍(1)建筑物外部防雷技术要点介绍及方案设计2雷击的效应直接雷击:雷电活动区内,雷电直接通过人体、建筑物、设备等对地放电 产生的电击现象。是带电云层(雷云)与建筑物、其它物体、大地或防雷装置 之间发生的迅猛放电现象,并由此伴随而产生的电效应、热效应或机械力等一 系列的破坏作用。包括雷电直击和雷

12、电侧击。a、雷电流热效应的危害:在雷云对地放电时,强大的雷电流从雷击点注入被击物体, 由于雷电流幅值高达数十至数百千安,其热效应可以在雷击点局部范围内产生高达 6000v10000°c,甚至更高的温度,能够使金属熔化,树木、草堆引燃;当雷电波侵入建筑物 内低压供配电线路时,可以将线路熔断。这些由雷电流的巨大能量使被击物体燃烧或金属 材料熔化的现象都属于典型的雷电流的热效应破坏作用,如果防护不当,就会造成灾害。b、雷电流机械力效应的危害:在发生雷击时,雷电的机械效应所产生的破坏作用表现 为两种形式:(1)是雷电流流过金属物体时产生的电动力;(2)是雷电流注入树木或建筑构 件时在它们内部

13、产生的内压力。c、雷电流冲击波效应的危害:在雷云对地放电过程中的回击阶段,放电通道中既有强 烈的空气游离又有强烈的界性电荷中和,通道中瞬时温度非常高,这使得通道周围的空气 急剧膨胀,以超声波速度向四周扩散,从而形成冲击波。同时,通道外围附近的冷空气被 严重压缩,在冲击波波前到达的地方,空气的密度、气压和温度都会突然增大,产牛剧烈 振动,这种冲击波与爆炸时产牛的冲击波是类似的,可以使其附近的建筑物、人、畜受到 破坏或伤害。2、直接雷击效应的防护体系一避雷针与接地网;直击雷防护按照国标gb50057-2000建筑物防雷设计规范设计和施工,主要使用避 雷针、网、带、线等作为接闪受击体,同时敷设引下线

14、与良好的接地系统使得的雷电流消 散入地,其冃的是保护建筑物(构筑物)不受雷击的破坏,给建筑物内的人或设备提供一 个相对安全的环境。一个良好的接地系统是保护人身、设备安全、系统稳定工作的重要保 证,也是防雷系统的重要基础。特别是在强雷区,一个合理的接地系统能更快地泄放雷电 流,降低残压,防止地电位反击事故,有效地降低雷害威胁。在电子计算机房防雷设计规范(gb 50174-93)屮,第6. 4.3条明确提出:交流工 作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地宜共用一组接地装置,其接 地电阻按其屮最小值确定;若防雷接地单独设置接地装置时,其余三种接地宜共用一组接 地装置,其接地电阻不应大

15、于其屮最小值,并应按现行国标建筑防雷设计规范要求采 取防止反击措施。综合楼防直接雷击方案:具体到广电综合楼防雷工程,其直击雷的防护主要措施是在各个楼宇顶部采用e io的 圆钢(刷银粉漆)构筑避雷带,并用40x4mm的镀锌扁钢作为引下线与地网连接,引下线 的间距应不大于25米。其保护范围按gb50057-2000建筑物防雷设计规范中的滚球计 算法能可靠的保护楼宇。具体技术要求如下:(1 )避雷带和避雷网一般采用圆钢或扁钢,其尺寸不应小于下列数值:圆钢直径为8mm, 扁钢截面积为48mm2,扁钢厚度为4mm。避雷带可沿建筑物四周女儿墙上敷设,并与避雷 针、引下线、天面电磁屏蔽网做良好的连接。(2)

16、避雷网网格尺寸规范建筑物防雷类别滚球半径i(01)避雷网网格尺寸第一类防雷建筑物30w5x5 或w6x4第二类防雷建筑物45.<10x10 或w12x8第三类防雷建筑物60w20x20 或w24x16(3)采用避雷带和避雷网保护时,从房屋顶层至少有两根引下线(投影面积小于50n? 的建筑物可只用一根)。避雷带引下线最好对称布置,例如两根引下线成'一'字或'厂 字形,四根引下线要做成工字形,引下线间距离不应大于20m,当大于20m时,应在屮间 多引一根引下线。每根引下线的冲击接地电阻不应大于10qo当釆用多根引下线时,应在 个引下线上距地面0. 3m至1. 8m之间

17、装设断接卡。广电综合楼附近的发射铁塔高度约180米,处于空旷地带,其年预计雷击次数较大,同时考虑平原地区的雷电能量较山区更大、破坏性更强(地电位反击、跨步电压等)建议 在原有铁塔上安装限流型避雷针。其目的是减小雷电流的陡度和幅值,从而减小直接雷击 引起的效应。普通避雷针(现有基站铁塔的现状)的缺陷及消除或减缓方法:a缺陷a消除或减缓方法高电位反击限制雷电流幅值和减少受雷击次数跨步电压受雷击时限制雷电流的幅值和陡度髙电磁效应受雷击时限制雷电流的幅值和陡度a半导体消雷限流避雷针介绍釆用特殊材料(导电硅橡胶高分子电阻、为材料)和结构(半导体少长针辐射装)的 避雷针,是在富兰克林避雷针基础上发展起来的

18、新型现代避雷针。在满足保护范围的同时, 利用材料的阻抗特性,延缓雷闪主放电时间,使雷电流波形变宽、幅值降低、拉长雷电流 波头使其平缓并衰减雷电流陡度,被限制了的雷电流将以较长的时间通过限流避雷针,从 而有效地减弱感应雷和高电位反击造成的损害,完全克服了传统避雷针的缺陷。建议在铁塔上更换原有普通避雷针为限流避雷针(oda-ar/ii),以最大限度的消弱直 接雷击效应带来的破坏;作用:一,中和(90%的雷是负极性的,说明自然界存在消雷作用;用尖端放电产生和 雷云异号电荷,部分中和雷云电荷,使之不足以发生下行先导);二,消灭上行雷(实测证明,只有当上行先导电流大于100a时,上行雷才有可能发展; 1

19、5kq以上的电阻即可以限制上行雷的发展);三,限制下行雷的雷电流幅值和上升陡度;图示说明:电容突然放电电容通过电阻放电放电电流很大(ka级)放电时间很短(ms级) 电流上升陡度极大放电时间延长(ms级) 电流变化陡度延缓接地网建设方案:在主楼附近合适的地带建一地网,深0.8米,采用镀锌圆钢管(©14mm) 做水平接地体,镀锌角钢(5x50x25001h1i1)做垂直接地体,使得接地电阻小 于1欧姆;或采用其它接地体:铜包钢;离子接地棒;接地模块;铜包钢接地系统:by-jd/tbg高性能铜包钢接地体工程图例:1、接地极采用热浸涂层铜包钢材料制作,接地极下端为尖 端,上端根据用户需要可采

20、用螺牙或平头,标准长度有3m、2.5 hi、2. 4 hi、2m >1.5 m等,亦可根据用户要求定长加工,或公司根据客户提供有关资料设定长。接地极的尖端实际是淬火的具有高强度的钢材,十分坚硬,便于打入地下。接地极的上端可套上“端盖”供打入接 地用。2、分段接地极可分别制作成尖端,标准长度有1.5 m、1.2 m、lm等,根据不同 地质和不同的施工环境可任意增加段数或选择加长长度,采用螺栓连接。3、接地极的“端盖”是接地极的一个配件,以附件形式 另行供货,用户可根据需要用螺牙或光体等形式的连接器。4、接地极(整体)单位毫米(mm):整体热浸层铜接地 极,主要分 25 022 020 01

21、9 018 017.2 c16 等,其长度主要分别为1. 8 mm 2. 0 mm 2. 4 mm 2. 5 mm 3. 0 mm五种,特殊规格可根据用户要求 生产。5、分段接地极:分段接地极主要是为了方便施工而制造,如因土质坚硬、隧道、涵洞、高 度不足等原因而造成的施工不便,需用分段加长连接成额定长度,其主体一端为尖端,另 一端为螺牙,加长段有两端螺牙,一端平头的两种。离子接地系统:jd/lz离子接地系统是采用美国技术,研制、生产并实施服务及技术支持的新型接地 系统。防护罩呼吸孔引出线电极单元hc高能回填料回填土出液孔jd/lz离子接地系统尤其适用于各类有较高接地要 求、接地工程难度较大的场

22、所,与传统的接地方式相比 较,能使雷电冲击电流及故障电流更快地扩散于土壤 中,因此,在恶劣的土壤条件下,接地效果尤为显著。jd/lz离子接地系统所应用的保湿配方、离子缓释、 潜深接地、长效降阻四项前沿科技最大程度解决了降阻 性、耐腐性和使用寿命等问题,使得该产品在各项接地 性能和适应性方面具有明显优势,应用领域十分广阔。突破土壤的限制jd/lz离子接地系统包含的回 填材料具有非常好的膨胀性、吸水性及离子渗透性,通 过毛细原理实现水分保留。无论天气或周围环境如何变 化,都能使周围土壤保持一定的湿度,以达到最佳的导 电状态,且能随着时间的推移,逐渐扩大周围土壤的导 电范围。适用于不同的地质条件,在

23、黑土、黄土、盐碱 土、垃圾土、回填土、风化沙土、细沙土、黏土、山地通过优质的施工工艺均能达到良好的接地降阻效果。研究资料表明:接地电阻的大小决定于电极周边的 示,如果土壤电阻是均匀的,则绝大部分电阻分布在直接围绕接地体的壳层上,因此,接 地电阻一般都在接地体周围半径1.5-3米范围内。樓地板接地极与土填 的接魅电阻土壊敢流电阻土壤类型,接地电 阻可以用接地体 周围等厚度圆柱 型土壤壳层来表jd/lz离子接地系统在接地极中加入可逆性缓释填充剂。这种填充剂具有吸水、放水、 可逆的特点。当它吸水时,可以吸收自身100-500倍的水分,当外部环境干燥缺水时,又 可以完全释放拥有的水分,达到周边水分平衡

24、,这种可逆反应,有效保证了壳层内环境的 有效湿度,保证了接地电阻的稳定。通过这种方式产生的离子吸收大地水分后,可以通过 潮解作用,将活性电解离子有效释放到周围的土壤中,使接地极成为一个离子发生装置, 从而改善周边土质使之达到接地要求。接地极外部填充剂通过与其内部电解离子填充剂的 相互作用产生针对壳层土壤的化学处理,降低壳层土壤的电阻率,同时在缓释接地极与大 地土壤之间,形成了一个过渡带,增大了接地极的等效截面积和土壤的接触面积,消除了 接地体与土壤之间的接触电阻,改善了地中的电场分布,填充剂良好的渗透性能,深入到 泥土及岩缝中,形成树根网状,增大了地中的泄流面积。低电阻接地模块系统:d型系列低

25、电阻接地模块是一种以非金属材料为主的接地体,它由导电性、稳定性较好 的非金属矿物和电解物质组成,增大了接地体木身的散流面积,减小了接地体与土壤之间 的接触电阻,具有强吸湿保湿能力,使其周围附近的土壤电阻率降低,介电常数增大,层 间接触电阻减小,耐腐蚀性增强,因而能获得较小的接地电阻和较长的使用寿命。低电阻接地模块优点:耐腐蚀、无毒害、使用寿命长、安装方便 能吸湿保湿、接地电阻低,要比相同尺寸的钢管接地体低22%-40% 耐大电流冲击后阻值不增大,也无变硬、发脆、断裂现彖在高土壤电阻率地层接地,能有效的降低接地电阻接地电阻受季节影响小,阻值能保持长期稳定技术指标:序号型号外形尺寸(mm)质量(k

26、g)室温下电阻率(q m)工频接地电阻(p =40 q m) ( q)估算式1byd-i-1*100x8006w4. 012rj0. 30 p2byd-i-24)150x80020w4. 57rj0. 18 p3byd-i-3*260x100050w4. 04rj0. 11 p4byd-ii-1500x400x6020w3. 56rj0. 16 p结构特征:埋设方法: 低电阻接地模块可进行垂直埋置或水平埋置,埋置深度不宜小于0. 6米,一般为 0. 8-1.0 米. 采用儿个模块并联埋置时,模块间距不宜小于4. 0米,如果条件不允许,可适当放宽. 埋置较重的byd i -3型模块时,可动用随产

27、品配备的把手,套入极芯,旋紧螺母,或穿以铁丝 或绳索,抬降至基坑中 低电阻接地模块的极芯互相并联或与地线连接时,必须进行焊接要求用同一种金属 材料焊接,确保连接的可靠性.焊接长度不小于100mm,不允许虚焊、漏焊。 应在焊接处清除焊渣,涂上一层沥青或防腐漆,以防极芯腐蚀。避雷带及地网工程的示意图:2 /趺儿*/m建筑物避雷带的敷设示意图(2)建筑物内部防雷技术要点介绍及方案设计建筑物内部防雷包含:屏蔽、接地、等电位连接等三个部分的技术要点;技术要点分别对应的工程:线路屏蔽和空间屏蔽、设备接地和安全接地、线路等电位连接和金属构件的搭接技术要点防护的雷击效应分别是:雷击电磁脉冲的防护、高电位反击的

28、防护、雷电波的侵入防护;技术要点介绍:屏蔽一雷击电磁脉冲的防护在雷击情况下的电磁脉冲屏蔽是防止任何形式电磁干扰的基 本手段之一。雷电流的“趋肤效应”可 使相当大的一部分电流沿屏蔽层接地端 口泄入大地。屏蔽的目的,一是限制某 一区域内部的电磁能量向外传播,二是 防止或降低外界电磁辐射能量向被保护 的空间传播。因此利用各种金属屏蔽体 吸收或反射雷击电磁脉冲以衰减施加在 设备上的电磁干扰和过电压能量是必要 的。屏蔽又分为静电(电场)屏蔽、电 磁屏蔽、电磁场(电磁辐射)屏蔽三种。1.静电屏蔽是为了消除和抑制静电 场的干扰;措施是用屏蔽导体把被保护空 间包围起来,防止该空间受外部静电场的 干扰(如右上图

29、把电源线、数据线等易受 干扰的线路穿铁管、钢管、金属软管或在 0lpzob金属线槽内统一敷设,并保持屏蔽导体的 接地良好)。2. 电磁屏蔽是为了消除或抑制由磁 场耦合引起的干扰;对于低频磁屏蔽的措 施是采用高磁导的铁磁材料,对于高频磁 屏蔽的措施是釆用良导体材料(如铜、铝 等)。3. 电磁场屏蔽是同时考虑电场和磁 场的屏蔽;因干扰是以电场、磁场同时存 在的高频电磁场辐射的形式发生的,在远 场条件下,干扰源被看作平面电磁波传播, 电场分量和磁场分量同时存在。对雷击电磁脉冲的屏蔽具体可分建 筑物屏蔽、设备屏蔽和各种线缆(包含管道) 的屏蔽。建筑物的屏蔽可利用建筑物的钢 筋、金属构架、金属门窗、地板

30、等均相互连 接在一起,形成一个法拉第笼,并与地网有首电干扰hlpzolpz2spd(lpzoba.pz1(iec 61312-3)设缶i iec 600045(伟# 千復)|lec6looo-4.g(#tt) lec01000 4-10«wtt)spd(lpz1/ r(lpz2) ec6,3123bit千忧雷电spd(lpz1/lpz 2) iec 61112-3lpz0显證歆鵲翹汕hlpz1spd(lpz0atpz1) iec 61312-3邛分电it来自 lpzoa臂呼c沪乎)./左中只戶(号6吟2辺钢筋结构的电缆沟:基本结构建筑物钢筋、金属构件、门窗等形成的法拉第笼ns'

31、;金属门金属窗架每一金属条上的连接可靠的电气连接,形成初级屏蔽网。设备的屏蔽应在对电子设备耐过电压水平调查的基础 上,按lpz施行多级屏蔽。在屏蔽中要特别注意对各种“洞”的密封,除门、窗外,重点 对入户的金属管道、通信线路,电力线缆入口作好屏蔽。各种线缆均要采取屏蔽措施,金 属丝编织网、金属软导管、硬导管、栈桥均可用于线缆屏蔽。接地一分流和排泄雷电干扰能量的最有效的手段接地及接地的目的:大地是一个电阻非常低、电容量非常大的物体,拥有吸收无限电 荷的能力,而h在吸收大量电荷后仍能保持电位不变,因此适合作为电气系统中的参考电 位体。电位的高低是相对而言的,工程上常常需要有零电位参考点。接地就是将金

32、属物体 或电气冋路的某一节点,通过导体与人地相连,使该物体或节点经常保持等电位。接地主 要有以下三方面的目的:1)安全保护;2)信号参考;3)雷电保护。雷电保护方面,接地是分流和排泄直接雷击、雷电电磁干扰能量的最有效的手段么一。冲击接地电阻的物理概念:冲击电流或雷电流通过接地体向大地散流时,不再采用工 频接地电阻而应采用冲击接地电阻来表征接地效果。冲击电流或雷电流通过接地体向大地 散流时,接地体冲击电压幅值与冲击电流幅值之比称为冲击接地电阻。由上述定义我们可 以看出,冲击接地电阻只是一个人为定义的概念,并无具体的物理意义,因为冲击电压幅 值和冲击电流幅值往往并不在同一时间出现。a=100a=4

33、00a=1600a=640025053.44%33.19%17.57%8.82%50071.63%53.44%33.19%17.57%100084.19%71.63%53.44%33.19%200091.6%84.19%71.63%53.44%p (o .m)10020040080016003200引外按地 长 al(m)2028.34056.780113不同土壌电限军条件下,冲击半径与接堆网等值半径的利用牟百分比土壤电阻率不同时引外接地的极限长度地网的冲击效应:雷电流是个冲击波,而且具有 非常大的电流值,由于雷电流幅度很大,在接地体附 近形成的电场强度超过了土壤的冲击击穿强度而产生 电弧式火

34、花放电,结果相当于增加了接地体的尺寸, 改善了接触电阻。右上表列出了土壤电阻率p=250 2000 q . m,地网面积a二1006400m2时冲击等值半径与 接地网面积的等值半径的变化规律。可以看出,基站 接地网的大小应控制在20mx20m=400in2左右,这时地 网在雷击时冲击等值半径利用率较高,超过400m?其改 善效果就不太明显了。引外接地的极限长度:地网设在高电阻率的山上, 如附近有可资利用的导电良好的土壤及低电阻率的地层 和水源(河流及其它)时,采用引外接作为基站本身均 压网或辐射型接地装置的辅助艷是合理的,但引外接地的极限长度应满足式l二2 j p , p为土壤电阻率。等电位连

35、接一最先进防雷理念系统中建立的雷电保护等电位连接网络等电位连接排ebb:等电位连接琳厶雷电流避雷器(i级spd) i i1火花间隙等电位的严谨定义和图示:遵照iec 60364-5-548和iec61024规定:为实现雷 击保护一一实现电位均衡,应采用均压等 电位导体或电涌保护器(spd)将处于被保 护空间中的各独立导体(外部避雷装置、 建筑物的钢筋架、安装的设备、各种导电 体、供电及通讯设备)连接起来,建立一 个复杂的等电位连接网络,目的是减小雷 电流在它们z间产生电位差,保护设备和 人身免受伤害。(等电位连接网络一一是够号线 j9100kv us1-(m号保帰ims*100ka为 100k

36、v电 31t,s 100ns对一个系统的外露各导电部分做等电位连接的各导体所组成的网络)设备的等电位防雷原理:对于设备(或系统),在各进出线缆上安装相应的避雷/过电 压保护器(spd),当线缆上有雷击感应的过电压(或遭受直接雷击)吋,由于spd实现的 嵌压作用和分流作用,设备(或系统)的各端口电压大致达到相等水平(理想状态下保持 在原有的电位水平上,即等电位),雷电流沿spd提供的低阻通道泄放入地,但因为电子元 气件自身的物理特性、电路中电阻电感的存在及雷电流的时间特性等,使得实际运用中并 不能达到真正等电位的效果。而设备(或系统)免遭雷击得到保护是因为合理的运用了设 备的绝缘水平和保护电压间的绝缘配合!如右图:理想状态下服务器上的数据线和电源线的浪涌保护:接览轡"ft骷科5te内淞斯电位.同 以iq谄丄憫觀鸣.仿号线及电據加绝缘配合:右图为供电系统不同 位置处的电压保护水平和对应

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