浅谈智能化太阳能热水器的防雷.doc

浅谈智能化太阳能热水器的防雷引言太阳能作为一种清洁、经济的能源广泛的被人类所利用。太阳能热水器因其具有无污染、节能、环保、费用低等特点正日益走进千家万户，成为人们的日常用品。但是在楼房林立的今天，太阳能热水器因其采光的需要，就只能安装在楼顶等至高点处，致使雷击事故时有发生，使人民的生命和财产安全受到严重威胁，为了使用者安全，其防雷问题就至关重要了。1智能化太阳能热水器结构简介智能化太阳能热水器除原有的真空管加热外，另外增加了辅助电加热、自动上水、水位水温测控等功能。其工作原理就是通过在水箱中的水位水温的测控线路，将测试的数据传到水位水温测控仪，然后测控仪再根据人们的设置实现自动加热、自动上水等功能。2 智能化太阳能热水器雷电的综合防护21 智能化太阳能热水器的直击雷防护太阳能热水器的真空管和水箱一般设置在建筑物的至高点，这就要求与建筑物的防雷设施融合在一起。如果热水器在建筑物的接闪器的保护范围之内，就将热水器的金属架和水桶壳与建筑物上的避雷设施作等电位连接。如果热水器不在建筑物的接闪器的保护范围之内，那末就要为热水器单独设接闪装置，其高度按滚球法进行计算，然后与建筑物的防雷设施连接，同时与热水器的金属架和水桶壳作等电位连接。22智能化太阳能热水器的感应雷防护由该太阳能的结构可以看出遭受感应雷击的途径有水箱中的加热管的电源线路、水位水温传感线路和测控仪的电源线路三条途径，所以要防止感应雷击的发生就必须做好这三条线路的防护。221测控仪电源线路的感应雷防护该线路是接在建筑物的配电系统内，是感应雷击产生的一条途径，因此在该线路上应加装浪涌保护装置（SPD）。如果原来建筑物的配电系统防雷设施比较完善，已采用多级SPD防护，只要再在插头加一个避雷插座（见图1中的电涌保护器5，其标称放电电流不宜小于8/20s3kA）就可以了。如果建筑物的配电系统防雷设施不完善，那就要根据建筑物配电系统情况逐级加以完善。222加热管电源线路的感应雷防护该线路是雷击电磁脉冲产生的另一条途径，因此在该线路上应加装浪涌保护装置（SPD）。由于加热管在水箱中，其上端线路处在LPZ0B区，该区内电磁场强度没有衰减，且该线路一直延伸到用户的卫生间中，一般应设两级浪涌保护。因此在加热管出水箱处加装一级SPD，该处选择10/350s波形，通流容量不小于12.5kA（见图1中的电涌保护器1，Ipeak100/2/2/2=12.5kA），在与测控仪连接处设二级SPD，该处选择8/20s波形，通流容量不小于3.125kA（见图1中的电涌保护器3，Ipeak25/2/2/2=3.125kA）。223水位水温传感线路的感应雷防护该线路是雷击产生的另一条途径，因此在该线路上应加装浪涌保护装置（SPD）。由于传感线路在水箱中，其上端线路处在LPZ0B区，该区内电磁场强度没有衰减，且该线路一直延伸到用户的卫生间中，一般应设粗保护和细保护两级浪涌保护。该传感线路有四条水位线路和一条水温线路组成。因此在传感线路出水箱处加装一级SPD，该处选择10/350s波形，通流容量不小于5kA（见图1中的电涌保护器2，Ipeak100/2/2/5=5kA），在与测控仪连接处设二级SPD，该处选择8/20s波形，通流容量不小于1.25kA（见图1中的电涌保护器4，Ipeak25/2/2/5=1.25kA）。23各种线路屏蔽措施在智能型太阳能热水器中，有两条金属线路通过楼顶到室内卫生间，通过LPZ0B区到LPZ1区，在LPZ0B区中电磁场强度没有衰减，因此，在热水器的电热管加热线路和水位水温传感线路要作屏蔽处理，并将线路两端屏蔽层作好接地。24等电位措施等电位措施是智能型太阳能热水器防雷的一个重要环节，主要分为室外金属构件等电位和室内金属构件的等电位。室外部分主要包括金属支架、金属构件、避雷针、避雷带、室外线路屏蔽层接地和室外浪涌保护装置接地的等电位。室内部分包括室内线路屏蔽层接地、室内浪涌保护装置接地及室内各种接地的等电位。3智能型太阳能热水器防雷与建筑物防雷设施的融合太阳能热水器防雷在很大程度上是依靠建筑物的防雷系统，因此建筑物防雷系统的好坏直接影响到太阳能热水器防雷的效果。例如接地系统，无论是防直击雷还是防感应雷、屏蔽、等电位等措施，太阳能热水器的防雷完全利用了建筑物的接地系统，如果建筑物无接地系统或接地系统不好，雷击电磁脉冲就有可能通过太阳能热水器的用电线路传入整个建筑物的用电线路，损坏用户的其他用电设备。这样不仅没有保护太阳能热水器的安全，还损坏了用户的其他用电设备，结果适得其反。所以在太阳能热水器防雷时首先检查建筑物防雷系统，