雷电保护资料

1、 凌雷科技凌雷科技 专业缔造辉煌专业缔造辉煌编写：刘红义电话机电研究雷电研究凌雷防雷保护凌雷防雷保护 凌雷防雷保护系统凌雷防雷保护系统 管道管道/罐区防雷保护罐区防雷保护内容与顺序内容与顺序整体介绍整体介绍防雷保护系统罐区防雷保护系统管道防雷保护系统局部防雷保护整体防雷保护局部防雷保护整体防雷保护设计/安装设计/安装凌雷公司简介凌雷公司简介公司介绍专业的防雷生产厂家国内最早从事管道防雷的厂家集研发、生产、安装于一体的厂家 产品依据GB18802.1标准产品长期包修产品长期跟踪服务凌雷服务方式凌雷服务方式凌雷 凌雷公司产品供应技术服务售前服务

2、售后服务产品开发自主开发联合开发凌雷销售方式凌雷销售方式产品销售方式1、为用户售前进行技术咨询与培训2、提供优质售前、售后服务3、提供优良的工程服务4、终身品质保证凌雷 雷击放电雷击放电雷击放电雷击放电发生在云地之间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 地/云正闪击 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。大约大约 6 000 米米雷电成因雷电成因用雷达和探测器进行的研究表明：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云内电场的形式与冰晶和过冷水滴的存在紧密相关。的存在紧密相关。实验室研究表明：冰块

3、带负电荷，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，小冰晶带正电荷。因为冰晶较轻，被上升气流带到云的上部，而冰块被上升气流带到云的上部，而冰块下降到云的中部。下降到云的中部。这种过程使云的不同区域带上不同这种过程使云的不同区域带上不同的电荷。的电荷。 冰块冰块-+-+雷电成因雷电成因雷击放电雷击放电+-典型分布典型分布：正电荷位于云的上部负电荷在云的下部。大约6000m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。电场-40-2000200400600800t (s)10030050070

4、0900经过几毫秒（ms）首次雷击后续雷击实测的雷电流脉冲波形雷电流脉冲模拟波形, 10/350 s Iimp1100I (kA) 雷击放电雷击放电浪涌过电压的成因和效应浪涌过电压的成因和效应浪涌过电压的成因和效应浪涌过电压的成因和效应浪涌过电压的成因和效应浪涌过电压的成因和效应雷电击中罐区雷电击中罐区：效应：效应：火灾、爆炸火灾、爆炸、 绝缘崩溃绝缘崩溃原因：雷电流携带的电量原因：雷电流携带的电量 和能量。和能量。雷电直接对罐区放雷电直接对罐区放电，使大电流流过罐电，使大电流流过罐区雷电流的能量将发区雷电流的能量将发生转换。生转换。而罐区进行了阴极而罐区进行了阴极保护，对接地进行了保护，对接

5、地进行了电绝缘，罐区某些部电绝缘，罐区某些部分的温度将急剧升高，分的温度将急剧升高，产生火灾现象。产生火灾现象。另外，雷电流通过时，另外，雷电流通过时，材料可能被熔化或产材料可能被熔化或产生爆炸。生爆炸。浪涌过电压的成因和效应浪涌过电压的成因和效应雷电击中管道：雷电击中管道：效应：浪涌过电压、效应：浪涌过电压、绝缘崩溃、火灾、爆炸绝缘崩溃、火灾、爆炸原因原因: 雷电脉冲电流峰值雷电脉冲电流峰值当有雷电直接击中管道，当有雷电直接击中管道，或击中和管道相连的其他或击中和管道相连的其他结构时，管道上会产生或结构时，管道上会产生或感应出过电压，会造成管感应出过电压，会造成管道外防腐的破裂，绝缘接道外防

6、腐的破裂，绝缘接头的损毁，管道内气体、头的损毁，管道内气体、液体的泄露，以至于产生液体的泄露，以至于产生火灾、爆炸等毁灭性的灾火灾、爆炸等毁灭性的灾害。害。浪涌过电压的成因和效应浪涌过电压的成因和效应远处的雷击远处的雷击效应效应 ：感应耦合、火灾、：感应耦合、火灾、 爆炸、绝缘崩溃爆炸、绝缘崩溃引起原因引起原因 ：雷电流的：雷电流的最大陡度最大陡度当雷电流通过某导当雷电流通过某导体时，在该导体周围体时，在该导体周围将会形成磁场。如果将会形成磁场。如果某一管道、罐区靠近某一管道、罐区靠近有雷电流通过的导体有雷电流通过的导体（雷电放电通道），（雷电放电通道），根据电磁感应原理，根据电磁感应原理，管

7、道、罐区上就会产生管道、罐区上就会产生感应过电感应过电压。浪涌过电压的成因和效应浪涌过电压的成因和效应雷电击楼宇中外部管道雷电击楼宇中外部管道：效应效应: 电压浪涌、绝缘崩溃电压浪涌、绝缘崩溃 火灾、爆炸火灾、爆炸原因原因: 雷电脉冲电流峰雷电脉冲电流峰值当雷电流沿着管道分值当雷电流沿着管道分流到地时，由于管道绝流到地时，由于管道绝缘导致管道的的电位瞬缘导致管道的的电位瞬间成倍升高，高电压将间成倍升高，高电压将击穿绝缘，造成管道内击穿绝缘，造成管道内气体或液体的泄露，或气体或液体的泄露，或通过管道回流到终端，通过管道回流到终端，击穿或损毁设备，造击穿或损毁设备，造成次生灾害的发生、成次生灾害的

8、发生、在管道上施加雷电保护在管道上施加雷电保护的等电位连接，使雷电的等电位连接，使雷电流沿既定的线路流动流沿既定的线路流动保护管道及设备不被保护管道及设备不被损坏损坏浪涌过电压的灾害浪涌过电压的灾害过电压发生的灾害过电压发生的灾害效应：管道上的过电压效应：管道上的过电压原因：浪涌原因：浪涌灾害几乎发生在任何场合。灾害几乎发生在任何场合。浪涌过电压的灾害浪涌过电压的灾害灾害灾害1.人身伤害人身伤害2.火灾危害火灾危害3.爆炸爆炸4.系统安全性的降低系统安全性的降低5.运行成本的增加运行成本的增加风暴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900

9、0例损失报告的分析灾害的统计灾害的统计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雷电保护的总等电位连接雷电保护的总等电位连接1.管道绝缘法兰两端的等电位连接管道绝缘法兰两端的等电位连接2.管道绝缘接头两端的等电位连接管道绝缘接头两端的等电位连接3.管道与接地之间的等电位连接管道与接地之间的等电位连接 4.管道与管道之间的等电位连接管道与管道之间的等电位连接5.罐区接地之间的等电位连接罐区接地之间的等电位连接0B区区0A区区1区区2区区3区区雷电保护的等电位连接雷电保护的等电位连接雷电保护的分区雷电保护的分区0-1区1-2区2-3区如

10、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。压敏电阻压敏电阻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。二极管二极管双向二极管，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。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

11、持很小的电压。输出波形输出波形421 SU(kV)t (s)输入波形输入波形(kV)10,51 SUt (s)电极绝缘垫片G中间相电极环氧树脂烧结的氧化锌颗粒，添加了其它的金属氧化物氧化锌颗粒微变阻器I= 10 m 镀锡铜质电极t/(ns)输出脉冲输出脉冲U(V)输入脉冲输入脉冲Ut/(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。输入脉冲输入脉冲Ut/(ps)(V)输出脉冲输出脉冲Ut/(ps)(V)电压(V)电流(A)UCUBURUCUB

12、UR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。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 / B 2类类 / C3类类 / D 0区区 1区区用于雷电等电位连接的防雷器。基本保护基本保护测试参数测试参数: Iimp (10/350)用于过电压浪涌保护的防雷器。中等保护中等保护测试参数测试参数: Imax (8/20) In (8/20

13、)1区区 2区区直接用在终端设备前端的防雷器。精细保护精细保护 测试参数测试参数: Uoc (1,2/50) In (8/20)2区区 3区区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没有雷电保护器的管道没有雷电保护器的管道当管道没有施加雷电保护器时，雷电有可能在管道的伸出部分将管道击中，强电流将会把管道作为一种导体，沿管道流动，以至与击穿绝缘管道绝缘法兰和绝缘接头，在管道系统终端造成爆炸和设备损坏，造成不可估量的后果。没有雷电保护器的管道没有雷电保护器的管道当楼宇伸出管感应到

14、或遭到雷电时，在管道上会感应到或产生强电流，雷电流将会沿着管道流动，击穿绝缘，损坏设备。没有雷电保护器的罐区没有雷电保护器的罐区当罐区遭到雷击或感应到雷电流时，强电流沿着罐区流动，会击穿进站管道的绝缘，造成闪爆。没有雷电保护器的管道没有雷电保护器的管道当雷电击中管道的外部构筑物，管道上会感应出电流，电流将沿着管道流动，如不及时排出，将会造成人员伤害与设备的损害受电气化辐射的管道受电气化辐射的管道当管道在电气化铁路辐射范围内时，管道上会感应出电流如不及时排出，会对人员造成伤害和设备的损坏。有雷电保护器的管道有雷电保护器的管道凌雷施加了凌雷制造的等电位保护器后，管道电压达到设定电压后，等电位保护器

15、自动导通电流沿着既定的线路流动，避免了人身伤害和设备损坏，防止了爆炸等雷击引发的次生灾害的发生，提高了整个系统的运行安全因数，有雷电保护器的管道有雷电保护器的管道凌雷凌雷凌雷凌雷管道引出管遭到雷击，或感应到雷电流后，等电位保护器在管道电压达到设定电压后，自动导通，雷电流将沿着既定的线路流动，使人身和设备免遭伤害，避免由于雷电而引发的次生灾害的发生有雷电保护器的管道有雷电保护器的管道凌雷凌雷当罐区遭到雷击，或感应到雷电流后，等电位连接器达到设定值后自动导通，雷电流将沿着既定的线路流动，使人身和设备免遭伤害，避免由于雷电而引发的次生灾害的发生。有雷电保护器的管道有雷电保护器的管道凌雷排流箱当外部构

16、筑物感应到或遭到雷击，如果管道在泄流点影响范围内，管道上会感应出电流如果不及时排出，会对人身和设备造成伤害，施加排流箱后，当管道上有电流产生，排流箱当达到设定值后，排流箱自动导通，将电流及时排出，提高了管道系统的运行因数。有雷电保护器的管道有雷电保护器的管道凌雷排流箱当电气化铁路或其他干扰源有电流产生时，而有管道或其他构筑物刚好处于干扰源的影响范围内，管道或其他构筑物上将会有电流产生，如不及时正确的排出，将会加速管道的腐蚀大电流还会对人员和设备造成损坏，如果施加了排流箱，杂散电流将沿着设定的方式排出使管道免遭腐蚀，同时避免了其他事故的发生。提高了管道的安全因数。防雷保护系统防雷保护系统外部防雷

17、保护外部防雷保护 接闪器接闪器 引下线引下线 接地体接地体 空间屏蔽空间屏蔽内部防雷保护内部防雷保护 防雷等电位连接防雷等电位连接 空间屏蔽空间屏蔽 安全距离安全距离浪涌保护浪涌保护浪涌保护装置是防浪涌保护装置是防雷保护系统的一部雷保护系统的一部分。浪涌保护器的分。浪涌保护器的配置必须与内部防配置必须与内部防雷保护相配合。雷保护相配合。系统与选型系统与选型 引起电涌过电压的主要途径有雷击放电、工业操作和静电放电三种原因，不同原因造成的电涌过电压，在幅值、能量、波形和重复次数上都有所不同。电涌过电压所包含的能量是非常巨大的，即使对非常可靠的工业装置或其它设备来说，也会造成严重的损坏。 系统与选型

18、系统与选型1、直击雷 雷电直接击中建筑物的外部装置，如避雷针、避雷带、室外天线、卫星接收装置、自来水管道、天然气管道等。2、感应雷 即使建筑物没有遭受到直击雷，附近的雷击放电也可能通过耦合在线路上感应出电涌过电压，一般长导线回路或长天然气管道都特别容易感应出电涌过电压。3、开关电涌 开关电涌过电压来自电路的闭合及断开的转换操作、感性、容性负载的开关操作等。大型用电系统或变压器等电机设备的开断会在设备线路上产生电涌过电压。系统与选型系统与选型 过电压都会造成这些设备的电位升高。特别是有些设备有很多都是要引入室内的，比如室外天线和天然气管道等，这样就很容易将直击雷电流或感应过电压引入室内，从而对人

19、员和设备的安全造成威胁。系统与选型系统与选型 阴极保护设备，如恒电位仪、防蚀电源、变压整流器、阴极保护控制台、远程测控阴保系统等都属于阴保系统的核心，这些产品的故障，通常会造成阴保系统失效，并且带来不可估量的损失。 而阴保设备的安装场地一般都比较空旷，在雷电天气发生时，管道、电源电缆、管道供电电缆、控制电缆都很容易受雷电的影响，感应到过电压，而雷电感应过电压的幅值都比较大，一般达到40kV以上，所以很容易对因报设备造成损坏。系统与选型系统与选型系统与选型系统与选型系统与选型系统与选型系统与选型系统与选型防爆型放电间隙（LPD等电位连接器）的保护作用 1、跨接在绝缘接头两端，启动电压为工频100

20、0V，在没有过电压的情况下不动作，使绝缘接头两端保证良好的绝缘状态。2、当有电涌过电压发生时，放电间隙被击穿，击穿后弧光电压为50V，远小于绝缘接头的绝缘耐受值，保护绝缘接头不受过电压损坏。3、可将此产品对地并联，当管道上出现过电压时，及时的将过电压和过电流泄放入地，保护管道操作人员的人身安全不受过电压损害。系统与选型系统与选型防爆特点1、高通流能力的气体放电间隙，标称放电为100kA，可有效防护直击雷和感应过电压对绝缘接头的损坏，并且启动电压高，导通后电压低等特点。2、高强度玻璃布筒，是防爆性能的第一层保证。3、高温环氧树脂密封，增加放电间隙侧面的绝缘性，并且是防爆性能的第二层保证。4、硅橡

21、胶一体硫化，使连接电缆和产品主体可靠的连接在一体，并且连接处无缝隙，可防水，防尘，防电弧外泄，是防爆性能的第三层保证。系统与选型系统与选型相对于常规产品的优点传统的排流装置一般采用锌接地电池的方式，但锌接地电池存在以下几点弊端：1、启动电位太低，经常存在误排流的情况发生。2、放电电流小，不能承受幅值比较大的电流冲击。3、寿命有限。防爆型放电间隙（LPD等电位连接器）可有效解决锌接地电池存在的问题，具有启动电压高，防电电流幅值大，寿命长等优点。系统与选型系统与选型防爆型放电间隙（LPD等电位连接器）的安装说明1、第一种用法：将产品引出线的接线鼻子分别连接在绝缘接头或绝缘法兰两端。2、第二种用法：

22、将产品引出线的接线鼻子分别连接在管道和接地体上。3、本产品可直接安装在防爆环境里，不许另设防爆箱。4、本产品可安装在水里或特别潮湿的地方。系统与选型系统与选型排流箱排流箱智能排流箱系统与选型系统与选型排流箱排流箱系统与选型系统与选型排流箱排流箱系统与选型系统与选型排流箱排流箱特点:1、能排除长时间小能量电磁感应对管道腐蚀性能的影响。2、能排除短时间大能量直击雷电流或其它感应雷电流对管道或人身安全造成的损害。系统与选型系统与选型排流箱排流箱IEC 61024-1 DIN V VDE 0185 Part 1 to 4GB 50057-94 （2000年版）年版）外部防雷保护外部防雷保护 内部防雷保

23、护内部防雷保护 防雷保护系统防雷保护系统 (LPS)接闪器接闪器引下线引下线接地体接地体房间屏蔽房间屏蔽安全距离安全距离防雷等电位防雷等电位连接连接建筑物防雷保护建筑物防雷保护德国国家标准德国国家标准DIN V VDE 0185 Part 1 to 4中国国家标准中国国家标准GB 50057-94 (2000年版年版)国际标准国际标准IEC IEC 61024-1 通则通则IEC 61024-1-1 指南指南 A: 防雷装置保护防雷装置保护 级别的选择级别的选择IEC 61024-1-2 指南指南 B: 防雷装置的设计、防雷装置的设计、 安装、维护及检查安装、维护及检查IEC 61663-1 光纤安装光纤安装IEC 61663-2 金属线路金属线路雷电保护雷电保护 电话线缆电话线缆雷电电磁脉冲雷电电磁脉冲(LEMP) 的防护的防护德国国家标准德国国家标准DIN V VDE 0185 Part 4 中国国家标准中国国家标准GB 50057-94 (2000年版年版)新增的第六章新增的第六章国际标准IEC