防雷工程的设计和施工

防雷工程的设计和施工1第一章概述

夏季，在大气中常常发生伴有巨大隆隆爆炸声的强烈闪光现象、即雷电现象。

它是雷电防护工作者的主要研究和御护的对象。

大气中的雷电是如何产生的？

雷电现象有那些表现形式？

雷电流的特征是什么？

它是怎样危害人的生命和财产的？

怎样防护？这是从事雷电防护工作者研究的基本问题。234第一节：雷电的成因

1、雷击的形成雷击是指一部分带电的云层与另一部分带异种电荷的云层，或者是带电的云层对大地之间迅猛放电的一种自然现象。2、雷击的形式直击雷雷电波入侵（雷电感应）雷电电磁脉冲5第二节雷击的危害雷电灾害是最严重的十种自然灾害之一，全世界每年因雷电灾害造成的人员伤亡、财产损失不计其数，特别是进入信息时代以来，雷电灾害造成的经济损失和社会影响更为严重，防御雷电灾害已成为全人类的共同任务！61997年对超过8722多件案例损坏原因的分析过电压

31,68%(雷击及操作过电压)盗窃7,01%

火灾4,88%

水灾6,22%

不小心/误操作22,67%

其它

26,76%风暴

0,78%

7配电柜被损坏8建筑物被烧毁9电路板及元器件损坏10广东惠阳市元祥制品厂遭雷击现场图

111213141516第三节防雷技术的发展一、我国防雷理论在世界上处于领先地位。我们提倡雷电灾害综合防治、采取综合治理措施，提出综合防雷理论，将雷击损害降低到最低限度，达到防雷减灾，保护建筑物、电子、微电子设备之目的。二、国内外防雷产品主要分为两大类：1、防直击雷产品；避雷针系列产品；2、防雷电感应产品；电源、天馈、信号线系列电涌保护器（SPD）；3、原理：国内外产品基本原理相同。三、国内防雷市场上主要销售的产品有：1、国外：美国、德国、英国、法国等主要国家的产品；2、国内：中光、雷安、爱劳、DK等公司生产的避雷针、SPD系列产品。17第二章雷电的防护原则18●天线遭受直接雷击或接收感应雷击；●电源供电线路在远端遭受直接或感应雷击，沿供电线路进入设备；●有线通信线路在远端遭受直接或感应雷击，沿通信线路进入设备；●网络数据线路在远端遭受直接或感应雷击，沿网络线路进入设备；●雷击发生在1000米范围内时（包括临近建筑物避雷针接闪或云中放电）产生电磁辐射a.建筑物内的电源回路感应雷击电磁脉冲辐射，进入设备；b.建筑物内的通信线路感应雷击电磁脉冲辐射，进入设备；c.建筑物内的网络线路感应雷击电磁脉冲辐射，进入设备；●建筑物、附近的避雷针遭受雷击或雷电直接击中附近树或地面时，由地线引入设备；第一节雷电引入的途径19感应雷击示意图20接收天线SPD电源防雷通信信号防雷Receiver网络数据防雷SPDSPDSPD通信信号防雷FIREWALLFIREWALLSwitch/HubServerMODEM/DTU/MUXPABX数据网络线路电源供电回路通信线路综合接地网SPD避雷器浪涌电压直接雷击或感应雷击，电磁辐射雷电引宏入途径叉示意图21雷暴引小起感应波雷击及哈过电压直击辆雷或盆邻近禽雷击:击在外多部防雷围系统，扁如保护冒框架（怖工业装茧置上.）电缆躲上等。浪涌电放流在接世地电阻Rst上引脆起电急压降更。闭合企环路月感应包产生袍过电波压信息系吧统电源琴系统L1L2L3PE滚N20kVRst2c1a1b12a2b11a1b远处雷剥击:击在厅远处乳架空笔输送桨线缆元上雷云之颤间的放吨电通过德架空线汪缆引起系感应雷绪电波及涝过电压通。在野哪外,刻雷电客击中弯通信详线缆2a2b2c22邻近建身筑物之笋间危险两的浪涌饺雷击几1婆00kA几皇10kV几身10晓0kV几kA几1改0kA几1再0kV通信线缆OV23友0V~几1姥0kA几kAWat符er徒/G雁as几kA几几kA几几kA几230V23第二节羞雷电葛防护原饺则电子趴信息逃系统议雷电矮的防低护必疫须坚血持预辞防为祝主、脱安全佳第一愉的指默导方难针。电子熊信息盏系统栽的防哗雷应酱认真毅调查乒地理鼻、地迟质、做土壤吵、气挡象、符环境扁条件牧、雷搏电活国动规鸟律、渡雷击睬事故壁受损绝原因育、系买统设怪备的疲重要谋性、锤发生茶雷灾倘后果去的严怖重程传度以吗及被程保护勾物的陪特点逗等的直基础展上分贵别采阵取相天应的早防护古措施纯。应根墨据设饼备所伪在地愁区雷务暴等斤级、身设备竹放置赞在不窜同的嘉雷电村防护稻区、吐系统睁对雷碌电电他磁脉僚冲的饱抗扰编度等掩因素州采取阿不同织的综雹合防吨治措基施。防雷设障计应坚凉持全面帆规划、英综合治暗理、技鞭术先进唯、经济爱合理、破的原则岛进行设庆计，坚协持定期材检测、联随机维犁护的原树则进行紫维护。24第三党章贿雷立电的牵防护摸措施25LEMPLEM准PIn构te豪rm姻ed择ia对te栗f僚lo袜orLP剖Z嗓2LP悲Z耗3SEMPLP蒜Z政1LPZ跳0ALP央Z库1第一拐节鼓防店雷分优区概恐念电源系湾统信息颂网络枝系统电源亡系统üüüü局部写汇流动排设备苦再次消层屏叙蔽室内次四层屏蔽基础匀接地眼极加强训筋防雷等狸电位连揪接雷电篇流SPDü局部等篇电位过压优保护遣器SP膜D空调西装置接闪系系统LP摸Z涛0BMüLPZ0Büüü摄像机灯光插座“滚球党半径"20俗mLP驱Z恳0BLEMPüüLPZ防雷俯保护您区26第二印节咳雷定暴等抵级的吓划分计算警机信橡息系计统雷钩暴等疗级的钩划分根据年耽平均雷棕暴日数弯将雷暴畅发生的锁地区划需分为：恢少雷区仙、中雷店区、多烟雷区、充强雷区晒。年雷李暴日宗平均舟值：15天以下伯的地区排定为：会少雷区督。15天以久上40天以烦下的昼地区员定为补：中锅雷区板。40天以上90天以艰下的民地区菌定为总：多雀雷区刘。90天以贸上的盲地区划定为黎：强爽雷区士。27第三节型雷电收防护的归主要措雹施雷电沫保护意系统建筑写物外初部雷倾电保那护建筑物仗内部雷殃电保护接闪撇器引下线地网外部屏铸蔽内部茎屏蔽防雷摇器等电限位连浇接28建筑倾物内育部保始护(浪涌糟过压保护)主要针穿对感应庸雷电﹑操作温过电限压的竭防护低压紧电源侮防护数据通久讯防护等电位历连接完备纠的接应地系键统2923脖0/陵40帅0绒V,50断H秋z避器器配电箱屏蔽室嫩里的钢旗筋接地系统金属结担构作为溜建筑物龟屏蔽建筑件物用节钢筋沾网屏斯蔽建筑朴物屋净顶的构外部甚接闪毕装置接闪装剂置到钢嚼筋的接坐点钢筋墙烫作为建脖筑的屏豪蔽和引阵下线数据猫线避雷距器等电位堂连接EB义BLP谅Z蓄1LP油Z喂2通信熟和数骡据的电柏源过左压保栽护LP痰Z的0LPZ肺0乘到L杆PZ沃1到L镰PZ仍2的界慎面地下标的钢盈筋用樱作建筑物宝屏蔽和遭接地系衔统基础接娃地装置通信拾线避布雷器雷电防眨护系统30电源线垃路、信母号线路座、天馈屈线的防佳护方法SP谦D江=电涌仰保护典器浪涌保桨护器过电苍压保马护器避雷器防雷悉器电源址线路驶的防霉护信号线鹿路的防璃护天馈线给的防护31第四护章查直击眠雷防场护第一拼节厦一脱般防之护原刃理32GB住50拘05贪7-迟19洞94防雷阵装置遥定义魄是：蛋接闪堵器、细引下荡线、诞接地霞装置绕、过纸电压遇保护粘器及脾其连皮接导娱体的渠总合你。国际电血工委员楚会IE谊C标准已中对父防雷粱装置新（LPZ）定义是英：用于低对某受一空身间进咳行雷弄电效占应防结护的惑整套秆装置肌。外部防次雷装置屑由接闪烫器、引净下线和兰接地装惯置组成益；内部肃防雷装枪置是除此外部防腥雷装置钓外的所机有能减掠少需防统雷空间覆内雷电涌流电磁英效应的贴措施。所谓火建筑挥物外笛部防票雷就服是防直击往雷、雷电侧击、雷电反怒击等内签容。33防雷保吧护是一请个系统截工程，跨其第一胶道防线沈便是受雷(或称震接闪)、引流(或称蒜引下)、接地（散健流系竿统）础，也局就是循外部糟防雷抗装置橡。在GB喷50朝05及7—94中说欣明：哭避雷俊针、栏避雷新带(线)、避雷单网是直惊接接受贝雷击的昆，统称询为接闪齐器。34第二节转建筑牌物防直榆击雷措伯施一、魂第一屈类防杀雷建购筑物余防直厅击雷雪措施二、欣第二抗类防鹿雷建计筑物缓防直双击雷占措施三、认第三昆类防乞雷建抹筑物鱼防直窄击雷领措施四、建筑物价防雷电侧盛击措施五、建筑叛物防艘雷电反击六、防社雷建筑测物其它机的外部烧防雷措疏施35建筑疯物的家防雷绕分类一、第志一类防港雷建筑甩物：重协要的易另燃易爆伴建筑物1、凡棉制造岁、使鼓用或者储存灾炸药晕、火狼药、年起爆缠药、碰火工栋品等壮大量歌爆炸框物质的建近筑物娱，因涛电火盲花而警引起牲爆炸绒，会剖造成垂巨大盛破坏逼和人树身伤章亡者吼。2、具有0区或10区爆炸盘危险环窜境的建些筑物。3、具有1区爆稍炸危漫险环犁境的败建筑早物，达因电康火花走而引找起爆阵炸，麦会造宅成巨大破种坏和茂人身僚伤亡颤者。如炸闸药库敌、大夸型油玻气站犹、大靠型油屡库、陈炼油仙厂等蹦。二、李第二巷类防希雷建炒筑物忙：1、国蛇家级侍建筑和物：纤如重尚点文摸物保摇护的穿建筑门物、树会堂蹄、办柄公楼杯、国必宾馆欲、档休案馆桶、展颤（博甲）览塘馆、计算上中心、通讯尸枢纽、泛大型火册车站、碎大型城臣市的重边要给水障泵房等蠢。1、省档级重宋点文垦物保筝护的具建筑稻物、酷档案钱馆。三、科第三蓬类防评雷建夺筑物援：1、省级劈燕重点文熟物保护悲的建筑啦物、档夺案馆。2、具有21区、22区、23区火灾晶危险环谷境的建服筑物。3、0.0豪12≤饰N≤0态.06次的妄省部斯级及既人员托密集追的建没筑物京（如兔省委经、车苗间、腰电影满院、宏体育匹馆、幸商场夜、展辈（博违）览玩馆、棍学校璃、医食院等拆）。36第五族章易供闲电线货路的剥防护37供电阵系统贡的接党地形边式TN系统（侵包括TN警-S、TN吃-C、TN-堆C-S）、TT系统箩、IT系统榜共三种第一穷个字银母表奖示电克源系启统接嚷地状滚况：T表示谁直接近接地壁，I表示不霸接地；第二察个字瓶母表逐示电贩气装涉置外窗壳接脊地状猛况：T表示下与电况源系架统接叹地点某无关轮，直瞎接接杜地；N表示与登电源系栋统接地闲点连接鞋。二个字锄母后面浮的字母俘：S表示早中性束线（N）和保好护地线之（PE）分拆别接认地；C表示中驶性线和餐保护地贞线共同卵接地（PE插N）。38392、SPD的主要电元器件气体放效电管(GD羡T)金属氧恩化物压蚁敏电阻(MOV苹)瞬态抑机制二极祝管(TV骑S)40什么是磁气体放倡电管(GD尼T)采用忘金属渠化陶静瓷管忌与两突个或丢两个赤以上笔电极耳封结穗成一净个或杯多个偏放电毫间隙黄。内部充奇入惰性炒气体，站并在电垫极的有析效电子圈发射表蒸面涂有却激活电萄子粉，死低于1m层m的极间纳距离可谦以保证故放电管昆击穿电来压的稳子定性。41放电旁原理工作原起理：一般来液说，当禽浪涌电愁压超过扬系统绝围缘耐电元强度时礼，GDT被击广穿放炸电，洞从而谎在瞬怕间限晓制浪究涌电筹压的臂侵入奏.GD揪T放电举后迅场速由奶辉光笼放电怎进入虏弧光很放电滑，由拥于弧党光电烫压很奸低闸（厚几十去伏）夏，从融而限拌制了收浪涌惧电压泪的上所升。工作过盘程：将GDT简单理并解为一傍个低电赤容开关器。常态洞时阻抗肥为兆欧喊级，击撒穿放电占后迅速念跌落至1欧姆廊以下系，浪剖涌消浙失后舞自动境恢复疯到高烫阻抗论状态黄。特点庆：漏妙流小橡、有牺续流终问题烦。42主要秃参数过保扎持电离压（hol快dov磨er麦vol怀tag抱e）规定招的电屡路条确件下涂，放刃电管祝经过获一次欺冲击哲放电复后，财可望冻清除排并且韵恢复此高阻希抗绝刃缘状详态放柔电管狼两端沸子上勺的最唉大直数流电陶压。续流（fol青low肝cu蚊rre潜nt）在放电两管电流士流过期狸间及后料续时间两内，由扒供电电毫源出来隔的经过档放电管间的电流沉。续流遮勒断时间窗（cu捎rr晓en班t多tu激rn－of荷f用ti岗me）规定的便电路条陆件下，历放电管战经过冲膀击放电涂后，从霜低阻导俯通状态舰恢复到盲高阻抗策绝缘状亭态所需电要的时谎间。绝缘森电阻火（In寻su隶la姻ti应ng篮r故es球is垫ta目nc洞e）规定她直流投测试遮电压忙下放莫电管吗具有打的阻说抗。冲击怖放电锻电流昨（im统pu颜ls卸e烧di小sc赞ha供rg遮e怕cu腹rr闭en丸t）流经放连电管放反电间隙高的冲击缝电流峰屠值。“镜脉冲放杜电电流摘”“浪学涌放电也电流”局。43气体股放电倘管的辩主要预应用气体怒放电叮管传常统上摧主要逢是用装于对井交换葡机总榴配线根架以飘及用敞户终妙端设贫备的扛过压时保护呀。随识着传悠真机艳、Mo蝴de巡寿m等使用虫数量的凡增加，GD郑T已在揭保护局高精宣密度算电子罢设备产中得范到进肾一步喉应用京。即醋：与MOV配合使贡用来防福护承受鹅的电压底脉冲尖台峰主要蜘部分和介防护通艘过电话验网络及魄控制网吉络的瞬全态过电亲压。此槽外，由蔽于移动站通信基获站一旦瓦破坏将之影响巨搞大数量麦用户，逢为此建缩慧议使用GD经T来进行品防护。搬具有外脉延电缆苹和放大维器的高任精度的CAT导V、门禁析、摄台像监浇控系没统也蛾可以熊采用GDT来防俯护感竞应电切压所量产生葵的危典害。44金属技氧化抛物压颜敏电覆阻(MO衬V)45金属磨氧化房诚物压扬敏电找阻(MOV远)的特唇点主要特赌点是响浮应时间筑较快、泪放电电店流大，突容易老电化、漏钞流大。46瞬态抑桶制二极羊管TV咏S瞬态抑来制二极摊管主要茂有两大昆效应，备其中包盾括“雪混崩”效兼应和“痕其纳”蔬效应。47瞬态抑泻制二极垄管TV垦S的特划点响应时刊间快，姜但放电成电流小氧。48电源系钢统的多团级保护49多级堡保护SP卫D的选择保护分级LPZO区与LPZ1区交界处LPZ1与LPZ2、LPZ2与LPZ3区交界处直流电源标称放电电流(KA)第一级标称放电电流(KA)第二级标称放电电流(KA)第三级标称放电电流(KA)第四级标称放电电流(KA)

8/20us10/350us8/20us8/20us8/20us8/20usA级≥20≥80≥40≥20≥10≥10B级≥15≥60≥40≥20直流配电系统中根据线路长度和工作电压选用标称放电电流≥10KA适配的SPDC级≥12.5≥50≥20D级≥12.5≥50≥1050电源SP雄D的分仿类1、电哭压开茂关型SPD当没余有浪猫涌出拳现时填，SPD呈高董阻状歇态；检当冲偏击电桥压达充到一或定值螺时，SPD电阻全突然狡下降姑变为侮低值吵。通藏常的赔元器睛件有柴气体抵放电鸣管等冠。2、电压污限制型SPD当没有葬浪涌出增现时，SP早D呈高眼阻状负态；烟随着饰冲击挤电流松及电梨压的脱逐步趣提高客，SP紫D的电阻油持续下耍降。常买用的元全器件有填压敏电茂阻、瞬匠态抑制挺二极管束。3、混合亡型SPD开关登型元奖件和用限压无型元烟件混琴合使例用，竞随着粥施加响的冲央击电蛾压特举性不僚同，SP炒D有时捡会呈浓现开喂关型SPD特性，雨有时呈钞现限压点型SP夹D特性食，有午时同芳时呈筒现两凑种特蚊性。51电源系鸣统安装SPD线距贩的要利求52DEHNguardTyp275DEHN开关型牛避雷器亡与过压乒保护器胸配合的跪最小距饱离DEHNportBlitzstromableiterDEHNL1L2L3N高能挥量避成雷器B级过压保宝护器C级线缆量长度5m**如果PE线与主崖线在同捞一线缆惧中，则拦线缆长固度要要数求15m53SPD在配电仓柜中接蚀线要求1、保秩护出华线直恒接接强在分护断开误关和SP断D的端子意上，减帅少L1和L2的距攀离。2、相线归、中性恢线和PE线必谦须贴裂近机尽箱框两架，寇减少候环路牧面积氧。3、SPD的进摩线远点离开稻关配除出线投，不帆能混那在一物起。4、电殊缆应起紧贴观箱体狐框架竭，减偏少耦播合回岩路，加金属猎框架泉应采余用短盛接地锣线。54第六章携信号用系统的征防护55第一节射信号避废雷器的齐一般原暑理(a)(b)(d)(c)56第二挖节能信颈号传洽输线枝的类兵型光纤双绞滔线细缆、告粗缆拨号休线专线（侨中继线品、DDN、ADS膊L）视频遇线57第三节稿信号改防雷器魔的选择启动婚电压纵（防敏护电鞠平）传输速碗率接口茎连接果方式接入倡方式响应衰时间工作泪电压放电郑电流58第七章小天馈喝系统的狂防护59第一节阀天线馈速线防雷正器的基耕本原理1输入输出60第二节表无线趣传输的章类型卫星短波中长垃波微波甚高铸频61第三症节吨天悟馈防傍雷器唯的选末择启动泳电压撞（防识护电句平）传输频畅带特性阻温抗传输功昏率连接方绑式响应时珠间工作电尊压放电电凳流插损驻波舱系数馈电为方式62第八考章尝等铃电位熔连接等电兰位连骄接的悠重要疫性等电位鸽连接的档目的：迷在于减未少需要滚防雷的皮空间内型各金属海部件和光系统之墓间的电脸位差等电牛位连败接的话要求63等电位并的应用机房的乖电源和虚信号线固路都是垄由外部驾引入的告，因而写存在遭楚受雷击幕的可能丧性，然晓而仅仅样安装防尤雷保护歇装置是震不能够算彻底地席杜绝雷按击的破确坏影响隶。防雷干器的作逢用，就饱是在最炭短时间虏（纳秒买级）内照将被保肢护系统家连入等焦电位系苹统中，戏使设备罢各端口逮等电位肃，同时珍将电路蓄上因雷计击而产缸生的大货量脉冲旧能量经咬短路泄识放到大防地，降对低设备勉各接口乌端的电圣位差，册从而起棚到保护订的作用泽。64为了疤彻底械消除房诚雷电穗引起还的毁田坏性大的电浙位差表，就侧特别闪需要唯实行迁等电宋位连耍接，建电源迈线、协信号沙线、勺金属咽管道缠等都字要通斧过过赚压保橡护器衡进行立等电弊位连渐接，萌使整微个系污统及离其内醉部设隐备形搭成一布个良筝好的拣等电加位体鼓，从渡而避盛免了弯当雷您电流各泄放霞不及舰时电侨源地旁、信踩号地罚、外乳壳地眠之间牺的电剑位差内，使刊设备汪免于汉遭受滚高电猜位反起击和排雷击扰伤人送事故饼。并枪且，眼避雷海器地扑需与武建筑糊物地煎相连般，使龙之成缸为等碍电位纪。从董一定翼意义贵上说诱，接地系熊统等电蓄位连接模比地网沾的地阻河更为重忙要。65进出线形缆端口晋的防雷正等电位葡连接Z阴极失保护葛输送抬管基础额接地休极等电绢位汇昌流排EBB水管燃气管电源外部防只雷系统通信和线路66一般来勾说，等沿电位的计工程实聋施如下凤：沿机房长的四面铜墙角铺涌设一条4×信40稿mm的铜铁带（森汇集具排）购；把铜带父与建筑始物的主婶钢筋相菊连；把机隔房设秃备的呼电源PE线、饮设备荒地线凶、等施电位附接地垫线等巨与汇唇集排像连接拳。67第九势章炕联芽合地提网68防雷互器应脚用解旨决方勿案69综合大许楼解决宁方案70第十泻章坊雷劈燕电防调护所惹涉及惧的领给域一、金并融行业二、电梦力行业三、危通信要、移刚动行任业四、石吊化、交纳通、民主航行业五、书教育丙、水惩利行脂业六、军绳队、大趁型企事奔业单位幸等行业71防雷产岁品的划图分国际防友雷市场伙上的防曲雷产品突主要有留并联式束与串联长式两类。由于串亩联式防盲雷产品耳的价格杠较高，钓而且是瘦由于串探联在供菊电线路聚上，所矩以产品奔质量较折不稳定搂，容易层产生故等障。晴在国昂际防雷槐市场上歌，并联络式的防炭雷产品赤占据了柏绝大多宴数市场世。72并联非式的诊防雷那产品肝