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OBO 雷电防护系统雷电防护系统 低压供电系统中的浪涌保护低压供电系统中的浪涌保护 2 0 1版版 12 07 20042 讲座内容和顺序讲座内容和顺序 6 防雷器选型安装指引以及要注意的几个问题防雷器选型安装指引以及要注意的几个问题 5 防雷元件类型和典型应用防雷元件类型和典型应用 2 雷电的产生及其特征雷电的产生及其特征 1 介绍介绍 3 浪涌过电压的成因和效应浪涌过电压的成因和效应 雷电保护系统的等电位连接雷电保护系统的等电位连接 4 对雷击放电及其效应的保护体系对雷击放电及其效应的保护体系 雷电保护分区的概念雷电保护分区的概念 7 应用举例 产品技术参数应用举例 产品技术参数 9 总结总结 问题和解答问题和解答 8 国际国际 国内标准 规范和测试国内标准 规范和测试 12 07 20043 1 0 整体介绍整体介绍 防雷保护系统防雷保护系统 浪涌保护浪涌保护 内部防雷保护内部防雷保护外部防雷保护外部防雷保护 浪涌保护装置是防雷 保护系统的一部分 浪涌保护器的配置必 须与内部防雷保护相 配合 浪涌保护装置是防雷 保护系统的一部分 浪涌保护器的配置必 须与内部防雷保护相 配合 接闪器接闪器 引下线引下线 接地体接地体 空间屏蔽空间屏蔽 防雷等电位连接防雷等电位连接 空间屏蔽空间屏蔽 安全距离安全距离 12 07 20044 1 1 德国OBO Bettermann公司简介 欧洲大型防雷器生产厂 100年的制造历史 欧洲大型防雷器生产厂 100年的制造历史 防雷产品超过1000种防雷产品超过1000种 拥有国家级实验中心拥有国家级实验中心 产品依据VDE标准产品依据VDE标准 获ISO9001品质认证获ISO9001品质认证 在中国设有四个中心在中国设有四个中心 12 07 20045 1 2 1 2 OBO中国用户服务方式中国用户服务方式 中国用户中国用户 OBO地区代理商 OBO中国培训中心 北京 OBO中国培训中心 深圳 OBO中国培训中心 南京 12 07 20046 1 3 OBO中国服务机构及性质中国服务机构及性质 地区分销商地区分销商 1 提供优质售前 售后服务 2 提供优良的工程服务 3 五年免费品质保证更换维护 4 产品退货更换服务 培训中心培训中心 1 用户售前技术咨询 2 顾问工程师设计方案 3 分销商与技术人员培训 4 产品宣传与技术支援 12 07 20047 1 4 OBO服务机构服务机构 培训中心 深圳中心 0755 2350196北京中心 010 65906199 南京中心 025 83317911 长沙中心 0731 4585580 12 07 20048 Chapter 2 0 雷击放电是如何产生的雷击放电是如何产生的 12 07 20049 2 1 雷电成因雷电成因 发生在云地之间90 的雷击现象是属 于云 地负闪击情况 在本处作主要描 述 其他雷击分类如下 负闪击 地 云 正闪击 云 地 正闪击 地 云 然而 多数的雷击放电是发生在云层 内部或两个云层之间 放电类型放电类型 12 07 200410 2 1 1 雷电成因雷电成因 大约大约 6 000 米米 雷云的锋面是由上升的暖湿气流形成 这些暖湿气流上升到大约雷云的锋面是由上升的暖湿气流形成 这些暖湿气流上升到大约15000米的高空 米的高空 强烈的上升气流位于锋面中心 在云中产生出正 负电荷 强烈的上升气流位于锋面中心 在云中产生出正 负电荷 12 07 200411 2 1 2 雷电成因雷电成因 用雷达和探测器进行的研究表明 云 内电场的形式与冰晶和过冷水滴的存 在紧密相关 实验室研究表明 冰块带负电荷 小 冰晶带正电荷 因为冰晶较轻 被上 升气流带到云的上部 而冰块下降到 云的中部 这种过程使云的不同区域带上不同的 电荷 用雷达和探测器进行的研究表明 云 内电场的形式与冰晶和过冷水滴的存 在紧密相关 实验室研究表明 冰块带负电荷 小 冰晶带正电荷 因为冰晶较轻 被上 升气流带到云的上部 而冰块下降到 云的中部 这种过程使云的不同区域带上不同的 电荷 冰块冰块 12 07 200412 2 1 3 雷电成因雷电成因 大约大约 6000 米米 电场电场 典型分布 正电荷位于云的上部 负电荷在云的下部 另外 接近地面的部分带上正电荷 地平面的磁场强度作用 可触发雷电的电场强度与空气的绝缘度相关 电场强度在0 5 10kV cm之间 12 07 200413 2 1 4 雷电成因雷电成因 雷电全过程 雷电全过程 12 07 200414 2 1 5 雷电成因雷电成因 实测的雷电流脉冲波形 雷电流脉冲模拟波形 10 350 s I kA 经过几毫秒 ms 后续雷击 首次雷击 Iimp 40 20 0 11000200400600800t s 100300500700900 在一个放电通道内的主放电和后续放电的能量效应与模拟雷电波形在一个放电通道内的主放电和后续放电的能量效应与模拟雷电波形10 350 s相似 在相似 在 IEC 61024 1 建筑 物防雷保护 建筑 物防雷保护 以及 以及IEC 61312 1 雷电电磁脉冲防护雷电电磁脉冲防护 中提出和确认 中提出和确认 12 07 200415 2 1 6 直击雷波形与感应雷波形的区别直击雷波形与感应雷波形的区别 10 0 10 20 30 40 50 60 01002003004005006007008009001000 time s current kA 直击雷电流脉冲波形 10 350 s 感应浪涌电流波形 8 20 s 12 07 200416 2 2 雷击电流大小的分布 欧洲 雷击电流大小的分布 欧洲 10 15 0 10 10 20 20 30 30 40 40 50 50 60 60 70 70 80 80 90 90 100 100 110 110 120 120 130 130 140 140 150 150 160 160 170 170 180 180 190 190 200 雷电流幅值雷电流幅值 kA 包含正和负的雷击 雷击概率 包含正和负的雷击 雷击概率 III和IV类II类建筑物I类建筑物 25 20 5 0 分类原则依据德国DIN V VDE 0185 Part 1 11 02 也可参照GB50057 94 12 07 200417 2 3 首次雷击的测试参数 根据 首次雷击的测试参数 根据 IEC 62305 4 DIN V VDE 0185 Part 4 保护类别保护类别 峰值电流峰值电流 I kA 脉冲电流携带的电荷脉冲电流携带的电荷 Qs C 单位能量单位能量 W R MJ ohm 负极性首次雷击负极性首次雷击 正极性雷击正极性雷击 防护雷电放电的总和防护雷电放电的总和 IIIIII IV 雷电流参数雷电流参数 100 50 2 5 100 80 98 150 75 5 6 100 85 98 5 200 100 10 100 90 99 12 07 200418 Chapter 3 0 浪涌过电压的成因和效应浪涌过电压的成因和效应 12 07 200419 3 1 1 雷电击中没有外部防雷装置的建筑物雷电击中没有外部防雷装置的建筑物 12 07 200420 3 1 2 效应效应 直击雷直击雷 雷电击中没有外部避雷系统的建筑物雷电击中没有外部避雷系统的建筑物 效应效应 火灾 原因 火灾 原因 雷电流携带的电量和能量 雷电流携带的电量和能量 0 2dt i R W 0 idtQ 雷电直接对建筑物放电 使大电流流过建筑 物 雷电流的能量将发生转换 建筑物某些 部分的温度将急剧升高 产生火灾现象 雷电直接对建筑物放电 使大电流流过建筑 物 雷电流的能量将发生转换 建筑物某些 部分的温度将急剧升高 产生火灾现象 另外 雷电流通过时 材料可能被熔化或产 生爆炸 另外 雷电流通过时 材料可能被熔化或产 生爆炸 12 07 200421 3 2 1 雷电击中高压架空线雷电击中高压架空线 12 07 200422 3 2 2 效应效应 雷电击中高压架空线雷电击中高压架空线 效应效应 过电压 电压浪涌 过电压 电压浪涌 原因原因 雷击脉冲电流峰值雷击脉冲电流峰值 2 I ZU W 当雷击架空线时 瞬时的阻抗是由导线本身的浪涌 阻抗决定的 当雷击架空线时 瞬时的阻抗是由导线本身的浪涌 阻抗决定的 对于单一导线 该阻抗对于单一导线 该阻抗 ZW 通常在通常在400 500 ohms 之 间 之 间 12 07 200423 3 3 1 雷电击中低压架空线雷电击中低压架空线 12 07 200424 3 3 2 雷电击中低压架空线雷电击中低压架空线 雷击低压架空线雷击低压架空线 效应效应 在低压供电系统产生过电压 浪涌 在低压供电系统产生过电压 浪涌 和传导部分雷击电流 和传导部分雷击电流 原因原因 雷电电流脉冲峰值 雷电电流脉冲峰值 低压架空线上的雷击的效应与高压架空线上的雷击 的效应是不同的 低压架空线上的雷击的效应与高压架空线上的雷击 的效应是不同的 基本的区别是 低压架空线上的雷击非常接近建筑 物 导线上可传导部分的雷击电流进入邻近建筑物 内 基本的区别是 低压架空线上的雷击非常接近建筑 物 导线上可传导部分的雷击电流进入邻近建筑物 内 资料来源资料来源 德国雷电防护和德国雷电防护和EMC技术中心技术中心 BET 12 07 200425 3 4 1 雷电击中有外部防雷装置的建筑物雷电击中有外部防雷装置的建筑物 12 07 200426 3 4 2 雷电击中有外部防雷装置的建筑物雷电击中有外部防雷装置的建筑物 L1 L2 L3 PEN 有外部防雷系统的建筑物遭受雷击 有外部防雷系统的建筑物遭受雷击 该建筑物并没有做防雷等电位连接 该建筑物并没有做防雷等电位连接 效应效应 电压浪涌 过电压 电压浪涌 过电压 绝缘崩溃绝缘崩溃 原因原因 雷电脉冲电流峰值雷电脉冲电流峰值 接地接地 RiU 当雷电流沿着引下线分流到地时 导致接地体 的电位升高 高电压将通过接地等电位连接系 统进入到建筑物内部 当雷电流沿着引下线分流到地时 导致接地体 的电位升高 高电压将通过接地等电位连接系 统进入到建筑物内部 在电源线上的雷电保护的等电位连接 防雷器在电源线上的雷电保护的等电位连接 防雷器 B类 保护电气安装不被损坏 类 保护电气安装不被损坏 12 07 200427 3 5 1 建筑物附近的雷击建筑物附近的雷击 建筑物附近的雷击建筑物附近的雷击 效应 效应 雷电流通过耦合的方式进入埋地的管道 电源线等等 电流耦合 这增加了建筑物内部火灾的危险性 雷电流通过耦合的方式进入埋地的管道 电源线等等 电流耦合 这增加了建筑物内部火灾的危险性 雷电流产生的电磁场导致的感应耦合 雷电流产生的电磁场导致的感应耦合 12 07 200428 3 6 1 远处的雷击远处的雷击 12 07 200429 3 6 2 远处的雷击引起的电压浪涌耦合远处的雷击引起的电压浪涌耦合 Lightning arrestersLines running parallel Conductor loop 导线环路导线环路 远处的雷击远处的雷击 效应 感应耦合效应 感应耦合 引起原因 雷电流的最大陡度引起原因 雷电流的最大陡度 max dt di 当雷电流通过某导体时 在该导体周围 将会形成磁场 如果某一导线环路靠近有雷电流通过的 导体 雷电放电通道 根据电磁感应 原理 导线上就会产生感应过电压 12 07 200430 3 7 1 电源开关转换电源开关转换 12 07 200431 3 7 2 效应效应 电源开关转换电源开关转换 效应效应 电源线上的过电压 浪涌 电源线上的过电压 浪涌 原因原因 在电源线上的开关转换所致的暂态浪涌在电源线上的开关转换所致的暂态浪涌 操作过电压 的高电流陡度 操作过电压 的高电流陡度 开关转换几乎发生在任何有用电设备的地方 特别是在一些有大容量电感设备的场合 例如 电动机 变压器 扼流线圈 空调装置 焊接设备 长的灯串 资料来源资料来源 Kopecky Aachen 12 07 200432 3 7 3 暂态电压浪涌暂态电压浪涌 什么是暂态浪涌电压什么是暂态浪涌电压 30 26 22 18 10 6 2 14 K 过电压 因数 过电压 因数 1500 I 2500 II 4000 III 6000 IV r v 雷电浪涌雷电浪涌 开关浪涌开关浪涌 临时电压升高临时电压升高 谐波导致的 快速和慢速电压改变 谐波导致的 快速和慢速电压改变 电压下降 电压短时中断 电压下降 电压短时中断 暂态浪涌电压是持续时间很短的过电压 持续时间只有几个微秒 而电压峰值可以达到正常供电电压 的数十倍 12 07 200433 3 8 浪涌过电压导致的损害浪涌过电压导致的损害 1 人身伤害人身伤害 2 火灾危险火灾危险 3 浪涌导致的物理器件损坏浪涌导致的物理器件损坏 4 数据和信息的丢失数据和信息的丢失 5 产品的损失产品的损失 6 系统技术可靠性下降系统技术可靠性下降 7 传递错误指令传递错误指令 12 07 200434 3 9 EMC 电磁兼容的历史电磁兼容的历史 真空管 晶体管 干扰变量干扰变量 设备内置电子元件数量设备内置电子元件数量 抗干扰能力抗干扰能力 集成电路 个人电脑 时间时间 19501960197019801990 2000 12 07 200435 3 10 损害统计损害统计 雷电浪涌引致的损坏报告 包括直接雷击和雷击产生的效应导致的损坏雷电浪涌引致的损坏报告 包括直接雷击和雷击产生的效应导致的损坏 风暴 1 其它 27 疏忽 23 雷电和过电压浪涌雷电和过电压浪涌 31 失窃 7 水灾 6 火灾 5 根据9000例损失报告的分析 12 07 200436 Chapter 4 0 雷击放电及其效应的保护体系雷击放电及其效应的保护体系 12 07 200437 4 1 电压浪涌的防护措施电压浪涌的防护措施 按照按照EMC电磁兼容的概念规划和构建电磁兼容的概念规划和构建 1 设置防雷保护分区 防雷保护的分区概念 设置防雷保护分区 防雷保护的分区概念 2 设置等电位连接设置等电位连接 3 屏蔽装置与等电位连接排的连接屏蔽装置与等电位连接排的连接 4 浪涌保护器 防雷器 的安装 在不同分区的交界处 浪涌保护器 防雷器 的安装 在不同分区的交界处 12 07 200438 4 2 防雷保护分区的概念 根据防雷保护分区的概念 根据 IEC 61024 1 61312 1 and DIN V VDE 0185 Part 4 被保护空间必须首先被分成不同的防雷保护区 被保护空间必须首先被分成不同的防雷保护区 这是为了定义雷电电磁脉冲 这是为了定义雷电电磁脉冲 LEMP 影响程度不同的空间 也是为了选择等电 位连接点的适当位置 影响程度不同的空间 也是为了选择等电 位连接点的适当位置 0B区 0A区 1区 2区 3区 12 07 200439 4 3 防雷保护分区的定义防雷保护分区的定义 0B区区 防雷保护区的概念防雷保护区的概念 区区 防雷保护分区防雷保护分区 0A区区 1区区 2区区 3区区 12 07 200440 4 4 如何设置屏蔽措施如何设置屏蔽措施 屏蔽措施可以减少建筑物内部的磁场强度 建 筑物结构中的钢筋可以作为屏蔽来使用 方法 是把它们连接到等电位连接带上 例如 1 金属屋顶或屋面 2 建筑物混凝土中的金属配筋 3 金属门和金属窗架 4 金属容器 5 设备的金属机架 6 线缆的金属桥架等 资料来源 DIN VDE V 0185 Part 4 02 2002 在每一交叉处连接在每一交叉处连接 金属门金属门 在每一金属条上的连接在每一金属条上的连接 金属窗架金属窗架 12 07 200441 4 5 雷电保护的等电位连接雷电保护的等电位连接 等电位连接的目的是减小防雷保护区内金属构件和系统之间的电位差 0B区区 0A区区 1区区 2区区 3区区 12 07 200442 4 5 雷电保护的总等电位连接系统雷电保护的总等电位连接系统 PEN导线到建筑物接地系统 之间的连接 第一级防雷器到建筑物接地 系统之间的连接 导线最小横截面积 16 mm2铜 线 所有金属构件到等电位连接排 之间的连接 等电位连接排到建筑物接地 系统之间的连接 12 07 200443 4 6 防雷保护的局部等电位连接防雷保护的局部等电位连接 设置机房内部的等电位连接 与总等电位连接系统之间的连接 12 07 200444 4 7 各种不同的等电位连接方式及其相互连接各种不同的等电位连接方式及其相互连接 SM MmSs ERP 格栅型结构格栅型结构星型结构星型结构 基本等电位连接系统基本等电位连接系统 等电位连接系统等电位连接系统 与公共接地系统与公共接地系统 之间的连接之间的连接 12 07 200445 4 8 把电源线和数据线连接进等电位连接系统把电源线和数据线连接进等电位连接系统 0B区区 0A区区 1区区 2区区 3区区 数据线数据线 电源线电源线 12 07 200446 4 9 把电源线和数据线连接进防雷等电位连接系统把电源线和数据线连接进防雷等电位连接系统 区区 雷电保护分区雷电保护分区 I 0区 区 1区区I 1区 区 2区区II II 2区 区 3区区III III 防雷保护分区概念防雷保护分区概念 12 07 200447 Chapter 5 0 防雷器的类型及其典型应用防雷器的类型及其典型应用 12 07 200448 5 1 防雷器技术防雷器技术 如何限制雷电电流和浪涌过电压如何限制雷电电流和浪涌过电压 火花间隙火花间隙压敏电阻压敏电阻二极管二极管 高性能的火花间隙有极高 的放电容量 这就是它们 被用于第一级防雷器 雷 电保护器 的原因 压敏电阻多被用于第二 级防雷器 浪涌保护器 和第三级防雷器 精 细保护 压敏电阻通 过雷电流的能力是有限 的 双向二极管 或称为限 压二极管 仅被用在精 细保护中 有很快的响 应特性 但放电容量很 有限 12 07 200449 5 2 火花间隙技术火花间隙技术 G 电极 绝缘垫片 输出波形输出波形 4 2 1 S U kV t s 输入波形输入波形 kV 1 0 5 1 S U t s 两电极之间的距离大小决定了该火花间隙的工作电压 火花间隙型防雷器是由两片或更多的电极片串联在一起组成的 电极是由不燃性材料 例如石墨 构成 如果火花间隙点火 空气被击穿 两电极之间的电压由击穿电压迅速下降 直到阳极 阴极之间维持很小的 电压 12 07 200450 5 3 压敏电阻技术压敏电阻技术 中间相 电极 环氧树脂 氧化锌颗粒 微变阻器 10 m 镀锡铜质电极 1 资料来源 Siemens Publication Metallic oxide varistor SIOV 烧结的氧化锌颗粒 添 加了其它的金属氧化物 t ns 输出脉冲输出脉冲 U V 输入脉冲输入脉冲 U t ns V 压敏电阻是阻值随着电压的改变而改变的电阻 具有很高的U I非线性特性 压敏电阻的阻值可以改变是因为 在该电阻内部存在大量串联和并联的微变阻器 在过电压的影响下 内部的微变阻器将会逐渐老化 12 07 200451 5 4 二极管技术二极管技术 输入脉冲输入脉冲 U t ps V 输出脉冲输出脉冲 U t ps V 电压 V 电流 A UCUBUR UCUBUR 双向二极管 限压二极管 可以限制正方向和负方向的过电压 因为具有极快的开关特性 在皮秒 百亿分 之一秒 级别内响应 因此特别适用于提供精细保护和数据线上的防雷保护 12 07 200452 5 5 防雷器的相关标准防雷器的相关标准 IEC 61643 1 1998 EN 61643 11 VDE 0675 P 6 11 2002 VDE 0675 P 6 A1 A2 连接到低压供电系统的浪涌保护器 1类类 B2类类 C 用于过电压浪涌保护的防 雷器 中等保护 测试参数 中等保护 测试参数 Imax 8 20 In 8 20 1区 区 2区区 3类类 D 0区 区 1区区 用于雷电等电位连接的 防雷器 基本保护 测试参数 基本保护 测试参数 Iimp 10 350 直接用在终端设备前端 的防雷器 精细保护 测试参数 精细保护 测试参数 Uoc 1 2 50 In 8 20 2区 区 3区区 12 07 200453 5 8对不同设备的脉冲耐受电压的要求对不同设备的脉冲耐受电压的要求 根据根据 IEC 60364 4 443 1995 电源线引入 处的设备 目标 4 kV 2 5 kV 1 5 kV 作为固定装置的 一个组成部分的设备 连接于固定 装置上的设备 要求提供特殊 保护的设备 安装在 主配电柜 安装在 分配电柜 安装于 终端设备前端 过电压 类别 过电压 类别 IV 过电压 类别 过电压 类别 III 6 kV 2 kV 1 3 kV OBO Bettermann 浪涌保护器 1 0 kV 过电压 类别 过电压 类别 II 过电压 类别 过电压 类别 I 设备必须的脉冲耐受电压和OBO防雷器提供的保 护水平之间的比较 230 400V交流电 6 kV 4 3 2 1 DB C 12 07 200454 Chapter 6 0 防雷器选型和安装指引以及防雷器选型和安装指引以及 要注意的几个问题要注意的几个问题 12 07 200455 6 1 1 民用或商业建筑物民用或商业建筑物 建筑物具有雷电保护系统建筑物具有雷电保护系统 屋顶装置有接地的结构有外部雷电保护系统 电源线架空引入到建筑物 是否具备以上三种结构中的一种 是 B雷电保护器 基本保护 主配电柜雷电保护器 基本保护 主配电柜 C浪涌保护器 中等保护 分路配电屏浪涌保护器 中等保护 分路配电屏 D浪涌保护器 精细保护 在被保护设备端浪涌保护器 精细保护 在被保护设备端 12 07 200456 6 1 2 民用或商业建筑物民用或商业建筑物 没有安装雷电保护系统没有安装雷电保护系统 没有外部雷电保护系统电源线埋地引入建筑物屋顶没有接地的金属构件 上述三种结构存在吗 是 C浪涌保护器 中等保护 主浪涌保护器 中等保护 主 分路配电盘分路配电盘 D浪涌保护器 精细保护 安装在终端设备前端浪涌保护器 精细保护 安装在终端设备前端 12 07 200457 6 2 1 安装指导安装指导 TN C S 制式制式 主等电位连接排 主配电屏 导线长度导线长度 分路配电屏 用户设备端 局部等电位连接排 供电线路在进入建筑物主配电柜之前 零线和保护地线是共用一条PEN线 在建筑物内 PEN线被分成 N线和PE线 应用范围 主要应用于人员密度大的场所以及新建设施 12 07 200458 6 2 2 安装指导安装指导 TN C S 制式制式 50 50 主等电位连接排 主配电屏 导线长度导线长度 分路配电屏 用户设备端 局部等电位连接排 举例 根据 VDE V 0185 Part 4 2002 第一级防雷保护 200 kA 50 转移入地 50 通过电源线转移出建筑物 4条导线 每条导线流过25 kA 12 07 200459 6 2 3 安装指导安装指导 TN C S 制式制式 Source DIN VDE V 0185 Part 4 02 2002 低压供电系统中雷电流的分流模式低压供电系统中雷电流的分流模式 变压器 电源线 变压器 电源线1电源线电源线2 变压器接地 用户 变压器接地 用户1 用户用户2 主等电位连接主等电位连接1主等电位连接主等电位连接2 低压供电系统 用户 低压供电系统 用户1接地用户接地用户2接地接地 12 07 200460 6 2 4 安装指导安装指导 TN C S 制式制式 主等电位连接排 主配电屏 导线长度导线长度 分路配电屏 用户设备端 局部等电位连接排 例子 当雷电击中电源线 或雷电流耦合到某一条电源线 例如 L1 电涌由L1传入 这种情况也可能由开关操作或感应耦合引起 12 07 200461 6 3 安装指导安装指导 TN S 制式制式 主等电位连接排 主配电屏 导线长度导线长度 分路配电屏 用户设备端 局部等电位连接排 电气设备的机壳通过保护地线接地 该保护地线是由户外 如变压器接地端 单独引来 在这种情况下 雷电放电要通过5条线 应用范围 主要用在按照电磁兼容EMC概念设计的工业设施 12 07 200462 6 4 1 安装指导安装指导 TT 制式制式 主等电位连接排 主配电屏 导线长度 导线长度 分路配电屏 用户设备端 局部等电位连接排 电气设备的机壳与建筑物的地连接 建筑物地与变压器地 N线 是分开的 互相没有连接 应用范围 主要用在农村 离城镇较远的地方 12 07 200463 6 4 2 安装指导安装指导 TT 制式制式 当防雷器遇到绝缘问题时当防雷器遇到绝缘问题时 TT 制式 安装举例 1 防雷器的类别 防雷器的类别 防雷器有 绝缘问题 z B 1A 1A RA x Ifault Uon保护接地 当防雷模块出现问题 例如内部短路 而建筑物接地电阻很高时 在建筑物的接地排上就会产生一个很 高的接触电压 特别是在TT制式中 建筑物接地电阻值可能很高 当然 仅当防雷器安装于剩余电流断 路器的前边时 这种情况才可能发生 解决这个问题用以下的方式 即在电源相线与中线之间使用电源防雷模块 而在中性线与地线之间连接放 电间隙 12 07 200464 6 4 3 3 1结构的安装指导结构的安装指导 PAS NPE 火花间隙 3 1 电路结构的优势电路结构的优势 没有漏电流 在相线 中线与保护地线PE之间 当防雷器绝缘失效时 不会在地线上产生危险的 高电压 当供电系统接地故障时 防雷器仍保持安全 在TT系统中 该防雷器可安装在剩余电流断路 器前或后边都可以 根据 DIN VDE 0100 Part 534 04 99 更低的残压 在相线 L 和中性线 N 之间 模块式 可插拔设计 适合V 25 B C和V20 C模块 带标志的接线端子 防反向插入结 构 安装更容易 12 07 200465 6 5 1 安装指导安装指导 防雷器之间的配合防雷器之间的配合 火花间隙 压敏电阻 火花间隙 压敏电阻 B 1 线缆长度 B类和C类防雷器之间 RA C 1 D1 进户电源线 线缆长度 C类和D类防雷器之间 1 防雷器的等级防雷器的等级 如果线路上安装了两级或更多的浪涌保护装置 防雷器 它们之间可能发生相互影响 这称之为防雷器的 配合 12 07 200466 6 5 2 安装指导安装指导 防雷器之间的配合防雷器之间的配合 B类和类和C类防雷器之间的相互作用类防雷器之间的相互作用 启动电压 2 kV残压 1 4 kV UL UB UCB C RA PAS 电源进线 到设备 电源进线 到设备 部分雷电流进入到接地系统 因为C级防雷器响应快 它首先导通 C级防雷器可能因为有较大的雷电流 流过而损坏 两级防雷器之间能量配合的基本模式 例如 两级防雷器之间能量配合的基本模式 例如 MC 50 B VDE 和和 V 20 C 等级分别为 等级分别为 B 和和 C UL L x di dt 当包含线路上的电感时 1米导线长度的电感大约是 1 H 所以有5米的线长就足够了 UL UC UB 12 07 200467 6 5 3 安装指导安装指导 防雷器之间的配合 当使用新型 防雷器之间的配合 当使用新型B级防雷器级防雷器 能量自调整能量自调整 时 时 能量自调整模式 使用 MCD 与 V 20 C 启动电压 1 3 kV残压 1 4 kV UB UCB C RA PAS 交流输入 到用电设备 交流输入 到用电设备 具有很低 10 m 时必须安装 3 C1 级防雷器 是对于户外太阳能发电装置 4 D1 级防雷器 1 防雷器的等级 根据DIN VDE 0675 Part 6 12 07 200480 7 2 建筑物内安装防雷器的例子建筑物内安装防雷器的例子 普通建筑物 安装有外部雷电保护系统普通建筑物 安装有外部雷电保护系统 1 B1 级防雷器 或者B C级防雷器 V25 B C 2 C1 级防雷器 3 D1 级精细保护防雷器 1 防雷器的等级 根据DIN VDE 0675 Part 6 12 07 200481 7 3 建筑物内安装防雷器的例子建筑物内安装防雷器的例子 信息系统大楼信息系统大楼 安装有外部雷电保护系统安装有外部雷电保护系统 1 B1 级防雷器 3 C1 级防雷器 当线长 10 m 时必须安装 2 B C1 级防雷器 型号 V25 B C 4 D1 级防雷器级防雷器 1 防雷器的等级 根据DIN VDE 0675 Part 6 12 07 200482 7 4 建筑物内安装防雷器的例子建筑物内安装防雷器的例子 工业厂房环境工业厂房环境 安装有外部雷电保护系统安装有外部雷电保护系统 1 B1 级防雷器 2 C1 级防雷器 3 D1 级防雷器 1 防雷器的等级 根据DIN VDE 0675 Part 6 12 07 200483 7 5 1 1 电源防雷器电源防雷器 B 级级 防雷器等级 B级级 根据 VDE 0675 part 6 防雷器等 级 1级级 根据 IEC 61643 1 工作原理 火花间隙 多层石墨电极堆叠技术 峰值电流Iimp 50 kA 10 350 每相 放电电流Imax 120 kA 8 20 每相 保护水平Up 2 kV 串联熔丝 不需要串联熔丝 当电网中已经安装 有 500 A的熔丝时 获得的认证标志 VDE VE KEMA EZU MEEI 雷电控制器雷电控制器 MC 50 B VDE 技术参数技术参数 应用 有外部雷电保护系统的建筑物 电源线架空引入和对供电安全要求高的场所 工业厂房 以及防雷分类高的建筑物 12 07 200484 7 5 1 2 电源防雷器电源防雷器 B级级 NPE 防雷器等级 B级级 根据 VDE 0675 part 6 防雷器等级 1级级根据 IEC 61643 1 工作原理 火花间隙 多层石墨电极堆叠技术 峰值电流Iimp 125 kA 10 350 放电电流Imax 200 kA 8 20 保护水平Up 2 5 kV 认证标志 VDE VE KEMA EZU MEEI 雷电控制器雷电控制器 MC 125 B NPE 技术参数技术参数 应用 有外部雷电保护系统的建筑物 电源线架空引入和对供电安全要求高的场所 是用于中性线 地线 N PE 之间的防雷器 12 07 200485 7 5 1 3 应用的优越性应用的优越性 密封的防雷器密封的防雷器 MC 系列防雷器 使用 系列防雷器 使用 OBO 防雷器防雷器 MC 50 B VDE 和和 MC 125 B NPE 在安装中的优势在安装中的优势 无需设置专门的箱体无需设置专门的箱体 与其它电气设备之间无需采取隔离措施与其它电气设备之间无需采取隔离措施 12 07 200486 7 5 1 4 MC 系列防雷器在安装中的优越性系列防雷器在安装中的优越性 3 1 结构结构 TN S TT IT 制式制式 采用隧道式连接采用隧道式连接16 mm 铜线铜线 通过了脉冲电流测试且容易安装通过了脉冲电流测试且容易安装 怎么中间两个模块没有连接线怎么中间两个模块没有连接线 12 07 200487 7 5 1 5MC系列防雷器系列防雷器 雷电控制器雷电控制器 MC MC 50 B VDE MC 125 B NPE 测试是依据 测试是依据 E DIN VDE 0675 Teil 6 A1 A2 IEC 61643 1 37 A 95 CDV 12 07 200488 7 5 1 6 应用举例应用举例 移动通信基站移动通信基站 通信基站通信基站 专用的 OBO 防雷箱 内置 B级防雷器 退耦器和 C级防雷器 请参看SIEMENS的产品说明书 12 07 200489 7 5 1 7 新一代能量自调整新一代能量自调整B级防雷器级防雷器 MCD 改进后的保护水平改进后的保护水平 1 3 kV 优势 对配电柜生产厂家来说 不再需要安装退耦器优势 对配电柜生产厂家来说 不再需要安装退耦器 LC 63 2 5 kV 2 0 kV 两级防雷器现在可以安装在一起了 B级防雷器级防雷器 MCD C级防雷器级防雷器 V20 C 这对移动通信基站以及配电控制柜的防雷配套非常重要 12 07 200490 7 5 1 8能量自调整能量自调整B级防雷器级防雷器 MCD 和和 C级防雷器级防雷器 V20 C 直接并联的安装方式 B级防雷器级防雷器 MCD C级防雷器级防雷器 V20 C 不需要退耦器 不需要不需要退耦器 不需要 C25 B C NPE 模块 模块 12 07 200491 7 5 1 9 B级防雷器级防雷器 型号 MCD 50 B 防雷器等级 B级 或 I级 工作原理 火花间隙 最大峰值电流 50 kA 10 350 保护水平 1 3 kV 串联熔丝 不需要串联熔丝 当电网中已经安装 有 500 A的熔丝时 OBO 能量自调整能量自调整B级防雷器级防雷器 技术参数技术参数 应用场合应用场合 应用领域 在独立空间内的紧凑浪涌保护设计 以及需把B级和C级防雷器安装在一个配电屏内的场合 例如 空间狭小的移动通信基站 12 07 200492 7 7 B C 级防雷器级防雷器 型号 V 25 B C 防雷器等级 B C 工作原理 压敏电阻技术 放电容量 4片 25 kA 10 350 100 kA 8 80 保护水平 900V 4 pole 串联熔丝 当电网中已有 160 A的熔丝时 无需 串联熔丝 OBO B C级防雷器级防雷器 技术参数技术参数 应用领域应用领域 有外部雷电保护系统的建筑物 电源线架空引入和对供电要求高的场所 民用建筑 根据 VdS 2031 Association of Property Insurers Verband der Sachversicherer 12 07 200493 7 8 1 C 级防雷器级防雷器 技术参数技术参数 型号 V 20 C 防雷器等级 C 工作原理 压敏电阻技术 额定通流容量 20 kA 8 20 最大通流容量 40 kA 8 20 保护水平 1 4 kV 认证标志 VDE VE KEMA UL 串联熔丝 当电网中已有 125 A的熔丝时 无需串联熔丝 OBO C级防雷器级防雷器 应用领域应用领域 安装于建筑物内交流供电分路配电盘或主配电屏上 通过35mm导轨卡槽安装 12 07 200494 7 8 2 C级防雷器级防雷器 技术参数技术参数 应用领域应用领域 适合防雷器型号 V 25 B C 和和 V 20 C 可选择信号接点 常闭 NC 常开 NO 最大开关电压 250 V AC 最大开关电流 6 A OBO 遥信报警装置遥信报警装置 遥信装置与防雷器底座固定在一起 提供常开或常闭信号 用于对安装在无人值守或难以检查位置的 防雷器进行集中监控 12 07 200495 7 8 3 C级防雷器级防雷器 适合防雷器型号 V 25 B C 和和 V 20 C 额定工作电压 230 V AC 工作电流 40 mA 声音报警间隔时间 24 小时 OBO 防雷器声光报警装置防雷器声光报警装置 技术参数技术参数 应用领域应用领域 与防雷器底座固定安装在一起 适合于所有的有人值守的应用环境 例如 用于计算机机房 银行 办公室和行政建筑物等 12 07 200496 7 9 1 D级防雷器级防雷器 型号 CNS 3 D 防雷器等级 D 额定放电电流 2 5 kA 8 20 最大放电电流 7 0 kA 8 20 保护水平 L N 1 0 kV 额定负载电流 16 A 工作原理 压敏电阻与放电管组合技术 技术参数技术参数 设备精细保护设备精细保护 应用领域应用领域 直接安装于被保护设备前端 有多个国家标准的插头 插座供选择 12 07 200497 7 9 2 D级防雷器级防雷器 技术参数技术参数 型号 VF 230 AC VF 230 AC 20 防雷器等级 D 额定放电电流 2 5 kA 8 20 最大放电电流 7 0 kA 8 20 保护水平 L N 1 0 kV 额定工作电流 16 A 20 A 工作原理 压敏电阻与放电管组合技术 精细保护精细保护 D级级 应用领域 安装于35mm导轨上的D级防雷器 16A和20A的额定工作电流 12 07 200498 7 10 ISOLAB 测试系统测试系统 技术参数技术参数 ISOLAB 防雷测试仪可以进行下列测试 防雷测试仪可以进行下列测试 OBO B级防雷器 MC 50 B VDE 和 MC 125 B NPE OBO 能量自调整B级防雷器 MCD 50 B 和 MCD 125 B NPE OBO B C级防雷器 V25 B C 所有电压系列 和 C25 B C NPE OBO C级防雷器 V20 C 所有电压系列 其他厂商生产的压敏电阻器在1mA 点的特性值 绝缘电阻测量 根据DIN VDE 0100 Part 610 12 07 200499 7 11 1 数据和通信技术中的浪涌保护数据和通信技术中的浪涌保护 为了能够容易的选择正确的通信线防雷器 我们把它分为三个等级 为了能够容易的选择正确的通信线防雷器 我们把它分为三个等级 通信线防雷器根据不同的防护等级 按照不同的颜色 分为以下三种类型通信线防雷器根据不同的防护等级 按照不同的颜色 分为以下三种类型 精细保护精细保护 green 粗保护粗保护 red 综合保护综合保护 blue 12 07 2004100 7 11 2 如何选择一个合适的通信线防雷器如何选择一个合适的通信线防雷器 通信网络类型通信网络类型 Ethernet Token Ring 保护级别保护级别 Base or Fine 接口类型接口类型 RJ BNC OBO OBO 通信线防雷器选型表通信线防雷器选型表通信线防雷器选型表通信线防雷器选型表 对照查出防 雷器型号 对照查出防 雷器型号 12 07 2004101 7 11 3 OBO通信网络防雷器介绍通信网络防雷器介绍 B类防雷器类防雷器 初级保护单元 应用于0区到1区之间 C类防雷器类防雷器 综合保护单元 应用于0区到2区之间 F类防雷器类防雷器 精细保护单元 应用于1区到3区之间 12 07 2004102 7 11 4 OBO通信网络防雷器的选型通信网络防雷器的选型 根据网络设备所处位置确 定保护类别 级别 网络的拓扑结构类别 设备之间的传输速率 设备的工作电平 接口的形式 12 07 2004103 7 11 5 OBO通信网络防雷器的特性通信网络防雷器的特性 低插入损耗 高通流量 低电平 高箝位能力 高传输率 易于安装 RJ45 E100 4 B内部结构图RJ45 E100 4 F内部结构图 12 07 2004104 7 11 6 OBO通信网络防雷器的应用通信网络防雷器的应用 RJ45S E100 4 F 100兆以太网网卡保护器 RJ45 Tele 4 F 电话拨号线保护器 RJ45S V24T 4 F 数字专线DDN X 25 帧中继线保护器 KoaxB E2 MF F 同轴线保护器 12 07 2004105 7 12 维护手段维护手段 雷电流峰值记录雷电流峰值记录 型号 PCS磁卡 记录范围 3 125kA 安装简便快捷 全天候防水 协助分析故障原因 厂家免费协助读取数值 协助选取一级防雷器 型号 PCS阅读机 12 07 2004106 Chapter 8 0 防雷国际标准防雷国际标准 德国标准德国标准 中国标准中国标准 简介简介 12 07 2004107 8 1 国际国际 德国德国 中国国家防雷标准 建筑物防雷 中国国家防雷标准 建筑物防雷 IEC 61024 1 DIN V VDE 0185 Part 1 to 4 GB 50057 94 2000年版 外部防雷保护内部防雷保护 防雷保护系统 年版 外部防雷保护内部防雷保护 防雷保护系统 LPS 接闪器引下线接地体 房间屏蔽 安全距离 接闪器引下线接地体 房间屏蔽 安全距离 防雷等电位 连接 防雷等电位 连接 12 07 2004108 8 2 建筑物防雷标准建筑物防雷标准 建筑物防雷保护建筑物防雷保护 IEC 61024 1 通则通则 IEC 61024 1 1 指南指南 A 防雷装置保护 级别的选择 防雷装置保护 级别的选择 IEC 61024 1 2 指南指南 B 防雷装置的设计 安装 维护及检查 防雷装置的设计 安装 维护及检查 德国国家标准德国国家标准 DIN V