控制系統(tǒng)浪涌保護(hù)器的配置和應(yīng)用

1、1控制系統(tǒng)浪涌保護(hù)器的配置和應(yīng)用徐義亨徐義亨 編編21 1 概述概述1.1 1.1 作為作為SPDSPD的幾個(gè)基本條件的幾個(gè)基本條件 作為作為SPDSPD，其本身應(yīng)滿足如下幾個(gè)基本條件：，其本身應(yīng)滿足如下幾個(gè)基本條件：1 1） 能承受預(yù)期通過的電流能承受預(yù)期通過的電流；2 2） 通過電流時(shí)的最大箝壓（電壓通過電流時(shí)的最大箝壓（電壓保護(hù)水平或殘壓保護(hù)水平或殘壓) )應(yīng)小于設(shè)備的耐壓（即應(yīng)小于設(shè)備的耐壓（即有理想的伏秒特性）；有理想的伏秒特性）；3 3） SPDSPD應(yīng)應(yīng)具有較強(qiáng)的絕緣強(qiáng)度自恢復(fù)能力具有較強(qiáng)的絕緣強(qiáng)度自恢復(fù)能力。 由于雷電過電壓持續(xù)的時(shí)間很短，當(dāng)由于雷電過電壓持續(xù)的時(shí)間很短，當(dāng)SP

2、DSPD兩端過電壓消失后，系統(tǒng)正兩端過電壓消失后，系統(tǒng)正常運(yùn)行電壓繼續(xù)作用在常運(yùn)行電壓繼續(xù)作用在SPDSPD的兩端，在這一正常運(yùn)行電壓的作用下，處于的兩端，在這一正常運(yùn)行電壓的作用下，處于導(dǎo)通狀態(tài)下導(dǎo)通狀態(tài)下SPDSPD中繼續(xù)流過工頻接地電流，該電流稱為工頻續(xù)流。中繼續(xù)流過工頻接地電流，該電流稱為工頻續(xù)流。SPDSPD必必須在雷電過電壓消失后工頻續(xù)流的第一次過零時(shí)自行切斷。否則須在雷電過電壓消失后工頻續(xù)流的第一次過零時(shí)自行切斷。否則SPDSPD繼續(xù)繼續(xù)維持導(dǎo)通狀態(tài)，系統(tǒng)無法恢復(fù)正常運(yùn)行。維持導(dǎo)通狀態(tài)，系統(tǒng)無法恢復(fù)正常運(yùn)行。4 4）對系統(tǒng)的正常運(yùn)行的影響應(yīng)很小對系統(tǒng)的正常運(yùn)行的影響應(yīng)很?。矗?/p>

3、SPDSPD的寄生電容應(yīng)很小，泄漏電流應(yīng)的寄生電容應(yīng)很小，泄漏電流應(yīng)非常?。?。非常?。?。31.2 SPD1.2 SPD的設(shè)置應(yīng)考慮的基本因素的設(shè)置應(yīng)考慮的基本因素 由于過程控制系統(tǒng)有數(shù)量龐大的由于過程控制系統(tǒng)有數(shù)量龐大的I/OI/O點(diǎn)，考慮到用戶的經(jīng)濟(jì)承受點(diǎn)，考慮到用戶的經(jīng)濟(jì)承受能力，不可能也沒有必要在所有的能力，不可能也沒有必要在所有的I/OI/O點(diǎn)上裝設(shè)點(diǎn)上裝設(shè)SPDSPD。所以一般考慮的。所以一般考慮的基本因素是：基本因素是： a.a.雷電電磁脈沖的雷電電磁脈沖的防護(hù)等級防護(hù)等級；b.b.被保護(hù)設(shè)備被保護(hù)設(shè)備/ /系統(tǒng)的系統(tǒng)的重要性重要性、雷擊可能造成的、雷擊可能造成的經(jīng)濟(jì)損失經(jīng)濟(jì)損失和

4、電涌保護(hù)和電涌保護(hù)投資投資的比較。的比較。 對擴(kuò)建和改建裝置，如果接地系統(tǒng)、電纜類型和不同線路的安對擴(kuò)建和改建裝置，如果接地系統(tǒng)、電纜類型和不同線路的安裝條件已被確定，使用裝條件已被確定，使用SPDSPD是保護(hù)設(shè)備的唯一可行的方法。（引自是保護(hù)設(shè)備的唯一可行的方法。（引自“IEC 62305”IEC 62305”） 41.3 SPD1.3 SPD的分類試驗(yàn)等級的分類試驗(yàn)等級 對控制系統(tǒng)，所選用的對控制系統(tǒng)，所選用的SPDSPD，除直擊雷嚴(yán)重的地點(diǎn)采用適當(dāng)容量，除直擊雷嚴(yán)重的地點(diǎn)采用適當(dāng)容量的的I I級分類試驗(yàn)（級分類試驗(yàn)（10/350s10/350s）的）的SPDSPD，其沖擊試驗(yàn)分類均相對于

5、，其沖擊試驗(yàn)分類均相對于級級分類試驗(yàn)（分類試驗(yàn)（8/20s8/20s的電流波形和的電流波形和1.2/50s1.2/50s的電壓波形）或的電壓波形）或級分類級分類試驗(yàn)（試驗(yàn)（8/20s8/20s的短路電流波形和的短路電流波形和1.2/50s1.2/50s的開路電壓波形的混合的開路電壓波形的混合波）波）。下面圖中：下面圖中：Q電荷量（電荷量（電流電流A時(shí)間時(shí)間S）；）； W/R比能量，雷電流在一個(gè)單位電阻中所耗散的能比能量，雷電流在一個(gè)單位電阻中所耗散的能量。它是雷電流的平方在雷擊閃絡(luò)持續(xù)時(shí)間內(nèi)對時(shí)間的積分。量。它是雷電流的平方在雷擊閃絡(luò)持續(xù)時(shí)間內(nèi)對時(shí)間的積分。5 I = 電流 峰值T1= 波前時(shí)

6、間T2= 半值時(shí)間i50%90%10%T1T2It測試?yán)纂婋娏鞯谋容^測試?yán)纂婋娏鞯谋容^(kA)i200 s350 s600 s800 s1000 st(s)80 s20 kA40 kA60 kA80 kA100 kA50 kA波形（波形（s）10/3508/808/20i max. kA1001005Q As50100.1W/R J/ 2.510651050,4103標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)IEC 61024-1-1DIN VDE DIN VDE0675 T.6, E0432 T.261.4 1.4 在配置在配置SPDSPD時(shí)，應(yīng)考慮的主要參數(shù)選擇：時(shí)，應(yīng)考慮的主要參數(shù)選擇：a.a.最大持續(xù)運(yùn)行電壓最大持續(xù)運(yùn)

7、行電壓UcUc；b.b.標(biāo)稱放電電流標(biāo)稱放電電流InIn；c.c.電壓保護(hù)水平電壓保護(hù)水平UpUp；d.d.響應(yīng)時(shí)間（一般應(yīng)小于響應(yīng)時(shí)間（一般應(yīng)小于25ns25ns ）。）。7火花間隙、壓敏電阻與二極管之間的比較火花間隙、壓敏電阻與二極管之間的比較82 2 交流低壓電源系統(tǒng)交流低壓電源系統(tǒng)SPDSPD的應(yīng)用的應(yīng)用2.1 2.1 交流電源回路的應(yīng)用環(huán)境交流電源回路的應(yīng)用環(huán)境 根據(jù)交流電源回路的根據(jù)交流電源回路的應(yīng)用環(huán)境應(yīng)用環(huán)境，存在著很大的差別：，存在著很大的差別：1 1）對于那些）對于那些高度暴露的環(huán)境高度暴露的環(huán)境（如變壓器露天放置、從變壓器到配電（如變壓器露天放置、從變壓器到配電室的室外距

8、離又較長），由于處在直擊雷的威脅下，空間的電磁場室的室外距離又較長），由于處在直擊雷的威脅下，空間的電磁場強(qiáng)度很大，電源回路上可能出現(xiàn)的浪涌高達(dá)強(qiáng)度很大，電源回路上可能出現(xiàn)的浪涌高達(dá)80kA80kA以上；以上；2 2）而包括變壓器等設(shè)施）而包括變壓器等設(shè)施在建筑物內(nèi)在建筑物內(nèi)的的供電系統(tǒng)，由于周圍已采取的的供電系統(tǒng)，由于周圍已采取了防直擊雷措施，因而空間的電磁場強(qiáng)度已經(jīng)大大降低，供電回路了防直擊雷措施，因而空間的電磁場強(qiáng)度已經(jīng)大大降低，供電回路上可能出現(xiàn)的浪涌為上可能出現(xiàn)的浪涌為20-40kA20-40kA，甚至更低。，甚至更低。 對于非常重要的用戶可以在總配電柜、分配電柜、控制系統(tǒng)對于非常重

9、要的用戶可以在總配電柜、分配電柜、控制系統(tǒng)供電箱實(shí)施供電箱實(shí)施三級浪涌保護(hù)三級浪涌保護(hù)。9分配電柜被雷擊的照片分配電柜被雷擊的照片102.2 2.2 用電設(shè)備的用電設(shè)備的浪涌抗擾度浪涌抗擾度 控制系統(tǒng)的用電設(shè)備包括：控制系統(tǒng)的用電設(shè)備包括： UPSUPS； 穩(wěn)壓器；穩(wěn)壓器； 隔離變壓器；隔離變壓器； 直流電源裝置等。直流電源裝置等。 其其浪涌抗擾度浪涌抗擾度（以（以絕緣沖擊耐受電壓絕緣沖擊耐受電壓或或耐沖擊過電壓水平耐沖擊過電壓水平表示）表示）應(yīng)由制造商提供。應(yīng)由制造商提供。 當(dāng)制造商沒有提供數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)當(dāng)制造商沒有提供數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)GB 50057GB 50057，對，對220/380V220

10、/380V三相系三相系統(tǒng)各設(shè)備沖擊耐受電壓額定值規(guī)定如下表所示。統(tǒng)各設(shè)備沖擊耐受電壓額定值規(guī)定如下表所示。 11 控制系統(tǒng)的用電設(shè)備相當(dāng)于表中的控制室供電箱，所以浪涌抗控制系統(tǒng)的用電設(shè)備相當(dāng)于表中的控制室供電箱，所以浪涌抗擾度規(guī)定為擾度規(guī)定為2.5kV 2.5kV （1.2/50s1.2/50s），但），但UPSUPS可按可按1.5kV1.5kV考慮?？紤]。設(shè)備位置設(shè)備位置總配電柜總配電柜分配電柜分配電柜控制室控制室供電箱供電箱特殊需要特殊需要保護(hù)的設(shè)備保護(hù)的設(shè)備耐沖擊過電壓耐沖擊過電壓類別類別耐沖擊電壓耐沖擊電壓額定值（額定值（kV)642.51.5122.3 TN-S2.3 TN-S制配電

11、系統(tǒng)中的制配電系統(tǒng)中的SPD SPD 的安裝方式的安裝方式 單級的單級的SPDSPD防護(hù)有兩大缺點(diǎn)：防護(hù)有兩大缺點(diǎn)：過大的雷電流而出現(xiàn)的過大的雷電流而出現(xiàn)的損害概率高；損害概率高；殘壓正比于雷電流，所以單級殘壓正比于雷電流，所以單級SPDSPD會會產(chǎn)生高殘壓。產(chǎn)生高殘壓。 所以在配電系統(tǒng)中，在同一條線路上往往配置所以在配電系統(tǒng)中，在同一條線路上往往配置多級多級SPDSPD。但此。但此時(shí)應(yīng)檢查時(shí)應(yīng)檢查級間的能量配合和動作時(shí)間的配合。級間的能量配合和動作時(shí)間的配合。13SPDSPD在在 TN-STN-S系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)例系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)例WhLEBBl sPEN14TN-S TN-S 制三相電路的某一

12、級制三相電路的某一級SPDSPD的設(shè)置的設(shè)置15 進(jìn)控制室配電箱的交流電源為進(jìn)控制室配電箱的交流電源為TN-STN-S制三相制三相220/380V220/380V系統(tǒng)時(shí)，供系統(tǒng)時(shí)，供電系統(tǒng)中的電系統(tǒng)中的SPDSPD宜裝在主電路空氣開關(guān)和熔斷器的負(fù)荷側(cè)。宜裝在主電路空氣開關(guān)和熔斷器的負(fù)荷側(cè)。SPDSPD采用采用共模接法共模接法，即在三根相線和，即在三根相線和PEPE線之間，各自安裝一個(gè)過電流保護(hù)器線之間，各自安裝一個(gè)過電流保護(hù)器和一個(gè)和一個(gè)SPDSPD，另在中性線和，另在中性線和PEPE線之間安裝一個(gè)線之間安裝一個(gè)SPDSPD（見上圖）。（見上圖）。 進(jìn)控制室配電柜的交流電源為進(jìn)控制室配電柜的交

13、流電源為TN-STN-S制的單相制的單相220V220V系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)時(shí)，SPDSPD采采用用全保護(hù)模式全保護(hù)模式，即在相線和，即在相線和PEPE線、相線和線、相線和N N線之間，各自安裝一個(gè)過線之間，各自安裝一個(gè)過電流保護(hù)器和一個(gè)電流保護(hù)器和一個(gè)SPDSPD，另在中性線和，另在中性線和PEPE線之間安裝一個(gè)線之間安裝一個(gè)SPDSPD（見下（見下圖）。圖）。 16TN-S TN-S 制單相電路的制單相電路的SPDSPD設(shè)置設(shè)置172.4 2.4 過電流保護(hù)器的功能過電流保護(hù)器的功能1 1）在）在SPDSPD支路上安裝過電流保護(hù)器以防止支路上安裝過電流保護(hù)器以防止SPDSPD在承受長時(shí)間的過在承受

14、長時(shí)間的過電壓后因過熱而引起電壓后因過熱而引起SPDSPD的損壞，從而導(dǎo)致的損壞，從而導(dǎo)致SPDSPD支路的短路起火。支路的短路起火。 在在SPDSPD支路上安裝的過電流保護(hù)器支路上安裝的過電流保護(hù)器不應(yīng)在不應(yīng)在SPDSPD允許通過的最大允許通過的最大雷電流下斷開，但應(yīng)能斷開該點(diǎn)的工頻短路電流雷電流下斷開，但應(yīng)能斷開該點(diǎn)的工頻短路電流。 一般供應(yīng)的熔斷器沒有沖擊電流下的動作特性數(shù)據(jù)，這給一般供應(yīng)的熔斷器沒有沖擊電流下的動作特性數(shù)據(jù)，這給匹配帶來了困難。匹配帶來了困難。 因此推薦采用空氣開關(guān)?？諝忾_關(guān)如選延遲型因此推薦采用空氣開關(guān)?？諝忾_關(guān)如選延遲型C C型脫扣曲線型脫扣曲線即有足即有足夠的延時(shí)

15、躲開沖擊電流的作用而保證在雷電流下不斷開。夠的延時(shí)躲開沖擊電流的作用而保證在雷電流下不斷開。2 2）過電流保護(hù)器應(yīng)與主電路的過電流保護(hù)器滿足級間配合要求。）過電流保護(hù)器應(yīng)與主電路的過電流保護(hù)器滿足級間配合要求。 182.5 2.5 控制室供電箱控制室供電箱SPDSPD的參數(shù)選擇的參數(shù)選擇 總配電柜和分配電柜的總配電柜和分配電柜的SPDSPD屬電氣專業(yè)設(shè)計(jì)。這里僅討論控制屬電氣專業(yè)設(shè)計(jì)。這里僅討論控制室供電箱的室供電箱的SPDSPD。A.A.最大持續(xù)運(yùn)行電壓最大持續(xù)運(yùn)行電壓U UC C的選擇的選擇 UcUc值與產(chǎn)品的使用壽命、電壓保護(hù)水平有關(guān)。值與產(chǎn)品的使用壽命、電壓保護(hù)水平有關(guān)。UcUc選高了

16、，壽命選高了，壽命長了，但電壓保護(hù)水平，即長了，但電壓保護(hù)水平，即SPDSPD的殘壓也相應(yīng)提高，故要綜合考慮。的殘壓也相應(yīng)提高，故要綜合考慮。 對對TN-STN-S系統(tǒng)，系統(tǒng)，Uc1.55UUc1.55U0 0（U U0 0最大工作電壓）最大工作電壓） SPDSPD的事故許多是由于的事故許多是由于UcUc數(shù)值選得不夠高。因此建議取為數(shù)值選得不夠高。因此建議取為1.551.55。如有可能，在不影響電壓保護(hù)水平要求的條件下，甚至可以取如有可能，在不影響電壓保護(hù)水平要求的條件下，甚至可以取1.73-1.73-2 2。19B.B.標(biāo)稱放電電流標(biāo)稱放電電流InIn的計(jì)算的計(jì)算 1 1）雷電流的分配）雷電

17、流的分配 根據(jù)根據(jù)IEC 61312-1IEC 61312-1：19951995有關(guān)條文的規(guī)定，全部的雷電流有關(guān)條文的規(guī)定，全部的雷電流I I（10/350s10/350s）的）的50%50%流入外部防雷裝置的接地裝置，還有流入外部防雷裝置的接地裝置，還有50%50%分配流分配流入各種外來導(dǎo)電物，電力線、信號線、通信線等。入各種外來導(dǎo)電物，電力線、信號線、通信線等。 如果只考慮如果只考慮TN-STN-S三相五線制供電線路，即還有三相五線制供電線路，即還有50%50%分配流入三相分配流入三相五線制的五根線中。五線制的五根線中。20分雷電流的形成分雷電流的形成引外系統(tǒng)引外系統(tǒng)分雷電流（系統(tǒng)電流）分

18、雷電流（系統(tǒng)電流）建筑物建筑物100 % 雷電流雷電流接地系統(tǒng)接地系統(tǒng)50 % 雷電流雷電流導(dǎo)體電流導(dǎo)體電流2.5%分雷電流分雷電流10%分雷電流分雷電流10%分雷電流分雷電流10%分雷電流分雷電流10%21雷電流分配實(shí)例雷電流分配實(shí)例100 kA100 kA200 kA75 kA25 kA建筑物建筑物外部外部LPS系統(tǒng)系統(tǒng)25 kA /每相每相25 kA /每相每相100 kA變壓器變壓器22直擊雷保護(hù)系統(tǒng)下的分雷電流直擊雷保護(hù)系統(tǒng)下的分雷電流氣氣水水PSC通信通信MCR100 kA100 kA20 kA20 kA20 kA20 kA20 kA200 kA23雷擊電流的參數(shù)雷擊電流的參數(shù)首次

19、雷擊首次雷擊防護(hù)等級防護(hù)等級雷電流參數(shù)雷電流參數(shù)符號符號單位單位A AB BC CD D峰值電流峰值電流I IkAkA200200150150100100電荷量電荷量Q QshortshortC C10010075755050單位能量單位能量W W/ /R RkJ/kJ/W W10.00010.0005.6255.6252.5002.500時(shí)間參數(shù)時(shí)間參數(shù)T T1 1/ /T T2 2s/ss/s10/35010/350后續(xù)短時(shí)雷擊后續(xù)短時(shí)雷擊防護(hù)等級防護(hù)等級雷電流參數(shù)雷電流參數(shù)符號符號單位單位A AB BC CD D峰值電流峰值電流I IkAkA505037,537,52525平均陡度平均陡

20、度d di i/d/dt tkA/skA/s200200150150100100時(shí)間參數(shù)時(shí)間參數(shù)T T1 1/ /T T2 2s/ss/s0,25/1000,25/100長時(shí)間雷擊長時(shí)間雷擊防護(hù)等級防護(hù)等級雷電流參數(shù)雷電流參數(shù)符號符號單位單位A AB BC CD D電荷量電荷量Q QlanglangC C200200150150100100時(shí)間參數(shù)時(shí)間參數(shù)T Tlanglangs s0,50,5放電量放電量防護(hù)等級防護(hù)等級雷電流參數(shù)雷電流參數(shù)符號符號單位單位A AB BC CD D電荷量電荷量Q QBlitzBlitzC C30030022522515015024保護(hù)等級保護(hù)等級 峰值電流（峰

21、值電流（ kA）A200B150C、D100Lit.: IEC 61024-1-1RstE = Rstit算例算例:E = 100 kA 1 = 100 kV S88e10/350 s波形波形沖擊接地電阻上的電壓降沖擊接地電阻上的電壓降251 1）如果防護(hù)等級為）如果防護(hù)等級為A A級，相對于級，相對于10/350s10/350s波形供電線路中每線荷載波形供電線路中每線荷載的雷電流為的雷電流為 Im=200Im=20050%/5=20 kA50%/5=20 kA2 2）將）將20kA,10/350s20kA,10/350s波形化為波形化為8/20s8/20s波形波形 根據(jù)根據(jù)IEC61312I

22、EC61312，計(jì)算單位能量，計(jì)算單位能量W/RW/R的公式為：的公式為： W/R=W/R=（1/21/2）（1/0.71/0.7）I I2 2T T2 2（J/J/）式中式中 ：I-I-雷電威脅值，雷電威脅值，kAkA； T T2 2 - -雷電波的半值時(shí)間，雷電波的半值時(shí)間，ss。 在單位能量在單位能量W/RW/R相同的情況下，由上式可得相同的情況下，由上式可得 I I（2020）=I=I（350350）TT2 2（350350）/T/T2 2（2020） 1/2 1/2 則則 I I（2020）=20=20350/20 350/20 1/21/2=83.7(kA)=83.7(kA)26控

23、制室電源回路控制室電源回路SPDSPD的標(biāo)稱放電電流參考值的標(biāo)稱放電電流參考值 考慮到在總配電柜后設(shè)有多個(gè)分配電柜，分配電柜后再供電給包括儀考慮到在總配電柜后設(shè)有多個(gè)分配電柜，分配電柜后再供電給包括儀表系統(tǒng)在內(nèi)的多個(gè)負(fù)荷，總的表系統(tǒng)在內(nèi)的多個(gè)負(fù)荷，總的83.7kA大的雷電流最后分流到控制系統(tǒng)交大的雷電流最后分流到控制系統(tǒng)交流電源系統(tǒng)時(shí)已減少到很小。經(jīng)調(diào)查，按上表選擇流電源系統(tǒng)時(shí)已減少到很小。經(jīng)調(diào)查，按上表選擇SPD的標(biāo)稱放電電流值的標(biāo)稱放電電流值是可以滿足要求的。是可以滿足要求的。 C.C.電壓保護(hù)水平電壓保護(hù)水平UpUp 不大于用電設(shè)備的耐沖擊過電壓水平的不大于用電設(shè)備的耐沖擊過電壓水平的0

24、.8。防護(hù)等級防護(hù)等級A AB BC CD D標(biāo)稱放電電流標(biāo)稱放電電流kAkA20201515101055272.6 多級多級SPD之間的能量配合和動作配合之間的能量配合和動作配合 1）能量配合）能量配合 從前級到后級，標(biāo)稱放電電流逐級減小。從前級到后級，標(biāo)稱放電電流逐級減小。 2）動作配合）動作配合 同一條線路上配置多級同一條線路上配置多級SPDSPD時(shí)，應(yīng)檢查級間的能量配合和動作時(shí)時(shí)，應(yīng)檢查級間的能量配合和動作時(shí)間的配合。當(dāng)不能進(jìn)行專門的校驗(yàn)時(shí)，可選用制造商建議的多級系間的配合。當(dāng)不能進(jìn)行專門的校驗(yàn)時(shí)，可選用制造商建議的多級系列列SPDSPD產(chǎn)品和級間配合措施。產(chǎn)品和級間配合措施。 當(dāng)制造

25、商未提供當(dāng)制造商未提供SPDSPD級間配合措施也未提出級間距離要求且各級級間配合措施也未提出級間距離要求且各級SPDSPD的電壓保護(hù)水平相差不大時(shí)，限壓型的電壓保護(hù)水平相差不大時(shí)，限壓型 SPDSPD與與 限壓型限壓型SPDSPD之間的電之間的電氣距離不宜小于氣距離不宜小于5m, 5m, 限壓型限壓型 SPDSPD與電壓開關(guān)型與電壓開關(guān)型SPDSPD之間的電氣距離不之間的電氣距離不宜小于宜小于15m15m。28 對于電壓開關(guān)型對于電壓開關(guān)型SPDSPD與限壓型與限壓型SPDSPD之間的線路長度不宜小于之間的線路長度不宜小于15m,15m,限壓型限壓型SPDSPD之間的線路長度不宜小于之間的線路

26、長度不宜小于5m5m的規(guī)定，其目的主要是在低壓的規(guī)定，其目的主要是在低壓配電線路中安裝了多級配電線路中安裝了多級SPDSPD，由于，由于各級各級SPDSPD的響應(yīng)時(shí)間的不一的響應(yīng)時(shí)間的不一, ,有可能有可能在設(shè)計(jì)和安裝時(shí)因能量配合不當(dāng)，將會出現(xiàn)某級在設(shè)計(jì)和安裝時(shí)因能量配合不當(dāng)，將會出現(xiàn)某級SPDSPD不動作，產(chǎn)生泄不動作，產(chǎn)生泄流盲點(diǎn)流盲點(diǎn)。為了保證前級保護(hù)。為了保證前級保護(hù)SPDSPD比后級保護(hù)比后級保護(hù)SPDSPD先動作先動作, ,所以兩級所以兩級SPDSPD間必須有一定的線距長度（即一定的感抗或加裝退耦元件）來滿足間必須有一定的線距長度（即一定的感抗或加裝退耦元件）來滿足避免盲點(diǎn)的要求。

27、避免盲點(diǎn)的要求。29 現(xiàn)假設(shè)電壓開關(guān)型現(xiàn)假設(shè)電壓開關(guān)型SPDSPD的響應(yīng)時(shí)間為的響應(yīng)時(shí)間為100ns, 100ns, 限壓型限壓型SPDSPD的響應(yīng)時(shí)的響應(yīng)時(shí)間為間為25ns,25ns,由于電纜中存在著分布電容和分布電感由于電纜中存在著分布電容和分布電感, , 根據(jù)行波理論根據(jù)行波理論, ,雷電流在電纜中的傳播速度為雷電流在電纜中的傳播速度為1.51.510108 8m/s,m/s,那么雷電流在這個(gè)時(shí)間那么雷電流在這個(gè)時(shí)間差差(100-25) ns(100-25) ns內(nèi)向前行進(jìn)的距離為內(nèi)向前行進(jìn)的距離為S:S: S=1.5 S=1.510108 875751010-9-9=11.25(m)=

28、11.25(m)即電壓開關(guān)型即電壓開關(guān)型SPDSPD和限壓型和限壓型SPDSPD之間的距離大于之間的距離大于11.25m11.25m時(shí)時(shí), ,就可以保證就可以保證前級前級SPDSPD先動作先動作, ,從而達(dá)到將大的雷電流先泄放掉的目的。由于從而達(dá)到將大的雷電流先泄放掉的目的。由于SPDSPD實(shí)實(shí)際響應(yīng)時(shí)間有一定的誤差，所以取際響應(yīng)時(shí)間有一定的誤差，所以取15m15m。 如果兩級保護(hù)的如果兩級保護(hù)的SPDSPD均為限壓型，響應(yīng)時(shí)間均為均為限壓型，響應(yīng)時(shí)間均為25ns25ns，如果兩級，如果兩級SPDSPD動作的時(shí)間差也為動作的時(shí)間差也為25ns25ns，那么兩級間應(yīng)相距：，那么兩級間應(yīng)相距： S

29、=1.5S=1.510108 825251010-9-9=3.75(m)=3.75(m)為保險(xiǎn)起見，故取為保險(xiǎn)起見，故取5 m5 m。 30 如在實(shí)際情況中，難以滿足上述的距離要求，而參數(shù)上也難以如在實(shí)際情況中，難以滿足上述的距離要求，而參數(shù)上也難以配合時(shí)，可以在兩配合時(shí)，可以在兩SPDSPD之間加裝之間加裝退耦裝置退耦裝置（即一定的電感量（即一定的電感量L L）來實(shí)）來實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)。 各級電源各級電源SPDSPD能量配合的最終目的是將總的威脅設(shè)備安全的電壓能量配合的最終目的是將總的威脅設(shè)備安全的電壓電流浪涌值減低到被保護(hù)設(shè)備能耐受的安全范圍內(nèi)，而各級電源電流浪涌值減低到被保護(hù)設(shè)備能耐受的安全范圍

30、內(nèi)，而各級電源SPDSPD泄放的浪涌電流不超過自身的標(biāo)稱放電電流。根據(jù)泄放的浪涌電流不超過自身的標(biāo)稱放電電流。根據(jù)IEC61312-3IEC61312-3的規(guī)的規(guī)定，定，末級電源末級電源SPDSPD的保護(hù)水平還必須低于被保護(hù)設(shè)備的沖擊耐受電壓的保護(hù)水平還必須低于被保護(hù)設(shè)備的沖擊耐受電壓。31另外：另外： 1 1）限壓型）限壓型SPDSPD或浪涌保護(hù)箱應(yīng)選具有運(yùn)行狀態(tài)指示器和或浪涌保護(hù)箱應(yīng)選具有運(yùn)行狀態(tài)指示器和SPDSPD故障故障脫離器的產(chǎn)品。脫離器的產(chǎn)品。 限壓型限壓型SPDSPD或浪涌保護(hù)箱宜選用具有報(bào)警指示或報(bào)警觸點(diǎn)的產(chǎn)品?；蚶擞勘Ｗo(hù)箱宜選用具有報(bào)警指示或報(bào)警觸點(diǎn)的產(chǎn)品。 電壓開關(guān)型電壓開

31、關(guān)型SPDSPD可選用具有運(yùn)行狀態(tài)指示器的產(chǎn)品?？蛇x用具有運(yùn)行狀態(tài)指示器的產(chǎn)品。 SPDSPD或浪涌保護(hù)箱可選用具有雷擊計(jì)數(shù)器或雷電流記錄器的產(chǎn)品?；蚶擞勘Ｗo(hù)箱可選用具有雷擊計(jì)數(shù)器或雷電流記錄器的產(chǎn)品。 2 2）在易燃易爆的危險(xiǎn)場所）在易燃易爆的危險(xiǎn)場所,SPD,SPD應(yīng)安裝在爆炸介質(zhì)的所在區(qū)域之應(yīng)安裝在爆炸介質(zhì)的所在區(qū)域之外。外。安裝于暴露爆炸介質(zhì)或爆炸煙塵所在區(qū)域的安裝于暴露爆炸介質(zhì)或爆炸煙塵所在區(qū)域的SPDSPD必須通過必須通過國家或國家或國際測試機(jī)構(gòu)的國際測試機(jī)構(gòu)的本安論證，或密封于防爆體內(nèi)。本安論證，或密封于防爆體內(nèi)。32DEHNDEHN（德國深恩）（德國深恩） 浪涌保護(hù)器浪涌保護(hù)器

32、 D D類類SPDSPDE DIN VDE 0675-6 E DIN VDE 0675-6 和和-6/-6/A1A1 在在L LL L與與L LG G之間有合適的電壓保護(hù)之間有合適的電壓保護(hù)級別級別 較高的通流容量較高的通流容量 寬的類型范圍寬的類型范圍 標(biāo)稱電壓標(biāo)稱電壓U UN N 從從 24 - 230 V 24 - 230 V 標(biāo)稱電流標(biāo)稱電流 I IN N 16 A 16 A DIN-Rail DIN-Rail 安裝方式安裝方式 多種報(bào)警方式多種報(bào)警方式 可視操作可視操作- / - / 故障指示故障指示 常閉型遠(yuǎn)程遙信觸點(diǎn)常閉型遠(yuǎn)程遙信觸點(diǎn)333 3 信號、通信線路的信號、通信線路的S

33、PDSPD 基本原則：基本原則： 1 1）信號、通信線路上的）信號、通信線路上的SPDSPD應(yīng)不會造成現(xiàn)場信號的明顯衰減和應(yīng)不會造成現(xiàn)場信號的明顯衰減和加大誤碼率。加大誤碼率。 2 2）其緊靠被保護(hù)端口的保護(hù)元件不得采用氣體放電管而應(yīng)采用）其緊靠被保護(hù)端口的保護(hù)元件不得采用氣體放電管而應(yīng)采用高響應(yīng)速度（有試驗(yàn)報(bào)告證實(shí)整體高響應(yīng)速度（有試驗(yàn)報(bào)告證實(shí)整體SPDSPD響應(yīng)時(shí)間不超過響應(yīng)時(shí)間不超過10ns10ns）的精密）的精密保護(hù)器件。保護(hù)器件。343.1 SPD 3.1 SPD 的配置原則（推薦）的配置原則（推薦）1 1）凡經(jīng)室外引入控制系統(tǒng)的信號和通信電纜，電纜在室）凡經(jīng)室外引入控制系統(tǒng)的信號和

34、通信電纜，電纜在室外的水平敷設(shè)長度大于外的水平敷設(shè)長度大于50m50m或垂直敷設(shè)長度大于或垂直敷設(shè)長度大于10m10m，且，且滿足下列條件之一時(shí)，滿足下列條件之一時(shí)，宜在線路兩側(cè)裝設(shè)浪涌保護(hù)器宜在線路兩側(cè)裝設(shè)浪涌保護(hù)器： 安全系統(tǒng)的安全系統(tǒng)的I/OI/O參數(shù)；參數(shù)； 雷電防護(hù)等級為雷電防護(hù)等級為A A級的重要控制參數(shù)和通信電纜。級的重要控制參數(shù)和通信電纜。352 2）凡經(jīng)室外引入控制系統(tǒng)的信號和通信電纜，電纜在室）凡經(jīng)室外引入控制系統(tǒng)的信號和通信電纜，電纜在室外的水平敷設(shè)長度大于外的水平敷設(shè)長度大于50m50m或垂直敷設(shè)長度大于或垂直敷設(shè)長度大于10m10m，且，且雷電防護(hù)等級為雷電防護(hù)等級為

35、B B級的重要控制參數(shù)和通信電纜，級的重要控制參數(shù)和通信電纜，宜在線宜在線路控制系統(tǒng)側(cè)裝設(shè)浪涌保護(hù)器。路控制系統(tǒng)側(cè)裝設(shè)浪涌保護(hù)器。36 凡符合下列情況之一者，可以不考慮裝設(shè)電涌保護(hù)器：凡符合下列情況之一者，可以不考慮裝設(shè)電涌保護(hù)器： 室內(nèi)敷設(shè)（符合規(guī)范規(guī)定的電纜屏蔽和敷設(shè)要求）的室內(nèi)敷設(shè)（符合規(guī)范規(guī)定的電纜屏蔽和敷設(shè)要求）的I/OI/O信號和信號和通信電纜；通信電纜； 現(xiàn)場端側(cè)的熱電偶；現(xiàn)場端側(cè)的熱電偶； 由配電間、電氣控制室以及大功率開關(guān)現(xiàn)場端來的強(qiáng)電開關(guān)量信由配電間、電氣控制室以及大功率開關(guān)現(xiàn)場端來的強(qiáng)電開關(guān)量信號；號； 室外埋地的雙層屏蔽電纜且兩端出地面后在室內(nèi)，或室外長度小室外埋地的雙

36、層屏蔽電纜且兩端出地面后在室內(nèi)，或室外長度小于于30m30m時(shí)。時(shí)。373.2 I/O3.2 I/O信號信號SPDSPD的參數(shù)值的參數(shù)值 供電電源為供電電源為24Vdc24Vdc信號，電流為（信號，電流為（4-204-20）mAmA的控制系統(tǒng)的控制系統(tǒng)I/OI/O信號信號的的SPDSPD參數(shù)宜符合下表的規(guī)定。參數(shù)宜符合下表的規(guī)定。防護(hù)防護(hù)等級等級最大持續(xù)運(yùn)行最大持續(xù)運(yùn)行電壓電壓UcUc標(biāo)稱放電電標(biāo)稱放電電流流In(kA)In(kA)響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間nsns電壓保護(hù)水電壓保護(hù)水平平UpUp測試波形測試波形A A級級30V30V10105560V60V（8/20s 8/20s 、1.2/50s1.

37、2/50s）混合波混合波B B級級1010C C級級55D D級級5538 現(xiàn)場儀表用現(xiàn)場儀表用SPD SPD 應(yīng)安裝在與被保護(hù)儀表相同的防護(hù)、防爆等級應(yīng)安裝在與被保護(hù)儀表相同的防護(hù)、防爆等級的保護(hù)箱內(nèi)。如現(xiàn)場儀表無保護(hù)箱，宜用直接擰在變送器備用螺紋的保護(hù)箱內(nèi)。如現(xiàn)場儀表無保護(hù)箱，宜用直接擰在變送器備用螺紋電纜接口上的電纜接口上的SPDSPD。 39三線制防爆型三線制防爆型SPDRDBKGNYE403.3 3.3 通信端口上的通信端口上的SPDSPD的主要參數(shù)的主要參數(shù) 凡通信端口若符合上述配置條件時(shí)凡通信端口若符合上述配置條件時(shí), ,應(yīng)根據(jù)線路的：應(yīng)根據(jù)線路的： 工作頻率；工作頻率； 傳輸介

38、質(zhì)；傳輸介質(zhì)； 傳輸速率；傳輸速率； 傳輸帶寬；傳輸帶寬； 工作電壓；工作電壓； 接口形式；接口形式； 特性阻抗等參數(shù)。特性阻抗等參數(shù)。 選用電壓駐波比和插入損耗小的適配的選用電壓駐波比和插入損耗小的適配的SPDSPD。也就是說。也就是說所選擇所選擇的浪涌保護(hù)器也要具備和通信線路相同的性能。的浪涌保護(hù)器也要具備和通信線路相同的性能。 通信端口上的通信端口上的SPDSPD的主要參數(shù)宜符合下表的規(guī)定。的主要參數(shù)宜符合下表的規(guī)定。41防防護(hù)護(hù)等等級級 標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)通標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)通電壓電壓標(biāo)稱放電電流標(biāo)稱放電電流In(kA)In(kA) 響應(yīng)響應(yīng)時(shí)間時(shí)間nsns電壓駐電壓駐波比波比dBdB插入插入損耗損耗dBdB

39、測試測試波形波形非屏蔽非屏蔽雙絞線雙絞線 屏蔽雙屏蔽雙絞線絞線 同軸同軸電纜電纜 A A級級1.2 1.2 Un(Un-Un(Un-最大工作最大工作電壓電壓) )10101010202010100.10.10.200.20（8/208/20s s 、1.2/501.2/50ss）混）混合波合波B B級級1010551515C C級級55331010D D級級33115542以太網(wǎng)以太網(wǎng)SPD10 BASE 2以太網(wǎng)以太網(wǎng)GKF/B-L10 BASE 5以太網(wǎng)系統(tǒng)以太網(wǎng)系統(tǒng)GKF/N-L43視頻監(jiān)控現(xiàn)場防雷案例視頻監(jiān)控現(xiàn)場防雷案例接線盒接線盒接線盒接線盒系統(tǒng)線系統(tǒng)線通信線通信線攝像頭攝像頭攝像頭

40、攝像頭云臺云臺分配箱分配箱監(jiān)視器監(jiān)視器控制臺控制臺同軸或雙絞線同軸或雙絞線通信線通信線230 V電源線電源線電源系統(tǒng)保護(hù)器電源系統(tǒng)保護(hù)器信息系統(tǒng)保護(hù)器信息系統(tǒng)保護(hù)器云臺云臺44保護(hù)現(xiàn)場設(shè)備保護(hù)現(xiàn)場設(shè)備 V2A 外殼外殼IP 67 防腐，防水防腐，防水71 mm通過現(xiàn)場設(shè)備通過現(xiàn)場設(shè)備的接地放電的接地放電電纜接頭與現(xiàn)場設(shè)備之間用螺紋連接電纜接頭與現(xiàn)場設(shè)備之間用螺紋連接只需要最小的安裝空間只需要最小的安裝空間同樣更換也很方便同樣更換也很方便454 SPD4 SPD的安裝的安裝 SPD SPD的安裝應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：的安裝應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：1 1）浪涌保護(hù)器應(yīng)）浪涌保護(hù)器應(yīng)安裝在被保護(hù)設(shè)備的前端安裝在被

41、保護(hù)設(shè)備的前端，并與其它電氣設(shè)備保持，并與其它電氣設(shè)備保持一定的距離。一定的距離。2 2）導(dǎo)線連接的浪涌保護(hù)器其）導(dǎo)線連接的浪涌保護(hù)器其兩端連線的總長度不應(yīng)超過兩端連線的總長度不應(yīng)超過0.5m0.5m。 這里之所以規(guī)定兩端連接線長度（見圖這里之所以規(guī)定兩端連接線長度（見圖4.404.40中的中的L L）不應(yīng)超過）不應(yīng)超過0.5m0.5m，其目的之一其目的之一是降低雷電波通過引線上的時(shí)間，從而可提高是降低雷電波通過引線上的時(shí)間，從而可提高SPDSPD的保護(hù)安全性能。因?yàn)殡娎|介質(zhì)存在著分布電容和分布電感，按行的保護(hù)安全性能。因?yàn)殡娎|介質(zhì)存在著分布電容和分布電感，按行波理論，雷電波在電纜中的傳輸速度

42、若為空氣中光速的二分之一，波理論，雷電波在電纜中的傳輸速度若為空氣中光速的二分之一，即即1.51.5108 m/s ,108 m/s ,通過通過0.5m0.5m長導(dǎo)線的時(shí)間可達(dá)長導(dǎo)線的時(shí)間可達(dá)3.4ns3.4ns，若連接線太長若連接線太長將影響將影響SPDSPD的響應(yīng)時(shí)間。的響應(yīng)時(shí)間。 46L L1 1SPDSPDL L2 2L=LL=L1 1+L+L2 2SPDSPDL L2 2L=LL=L2 2SPDSPDL=0L=0被保護(hù)被保護(hù)設(shè)備設(shè)備47 其目的之二是其目的之二是減小線路殘壓減小線路殘壓。如圖所示，已知。如圖所示，已知10kA10kA、10/350s10/350s的雷電流通過的雷電流通

43、過SPDSPD，設(shè)線路的自感為，設(shè)線路的自感為1H/m,1H/m,被保護(hù)設(shè)備的耐壓為被保護(hù)設(shè)備的耐壓為2.5kV,SPD2.5kV,SPD的殘壓的殘壓VpVp為為1.5kV,1.5kV,則：則： U UABAB=Vp+(l=Vp+(l1 1+l+l2 2)Ldi/dt=1.5+0.5)Ldi/dt=1.5+0.5* *1 1* *10/10=2.0(kV)10/10=2.0(kV)2.5 kV2.5 kV如果如果 (l(l1 1+l+l2 2)=2m)=2m則則 U UABAB=1.5+2=1.5+2* *1 1* *10/10=3.5(kV)2.5 kV10/10=3.5(kV)2.5 kV

44、 即被保護(hù)設(shè)備是不能承受的。即被保護(hù)設(shè)備是不能承受的。483 3）浪涌保護(hù)器的連接導(dǎo)線應(yīng)短并平直，不宜形成尖銳的轉(zhuǎn)角。為）浪涌保護(hù)器的連接導(dǎo)線應(yīng)短并平直，不宜形成尖銳的轉(zhuǎn)角。為避避免不必要的感應(yīng)回路免不必要的感應(yīng)回路，SPDSPD與被保護(hù)設(shè)備之間應(yīng)采用無回路或小回路與被保護(hù)設(shè)備之間應(yīng)采用無回路或小回路面積的方法安裝。面積的方法安裝。49回路面積太大，雖合格但不夠好回路面積太大，雖合格但不夠好 SPDSPD設(shè)備設(shè)備I I50回路面積小，比較好回路面積小，比較好 SPDSPD設(shè)備設(shè)備I I51最好的方法最好的方法 SPDSPD設(shè)備設(shè)備I I電纜電纜屏蔽層屏蔽層524 4）電源線路浪涌保護(hù)器連接線的

45、最小截面積應(yīng)和電源線路浪涌保護(hù)器連接線的最小截面積應(yīng)和SPDSPD的標(biāo)稱放電電流的標(biāo)稱放電電流相對應(yīng)相對應(yīng)，標(biāo)稱放電電流愈大，要求連接線截面積也相應(yīng)增大，這樣可，標(biāo)稱放電電流愈大，要求連接線截面積也相應(yīng)增大，這樣可減小引線電感量，從而減小其動態(tài)阻抗，同時(shí)減小線路殘壓。電源線減小引線電感量，從而減小其動態(tài)阻抗，同時(shí)減小線路殘壓。電源線路的浪涌保護(hù)器的連接導(dǎo)線最小截面積宜符合下表的規(guī)定。路的浪涌保護(hù)器的連接導(dǎo)線最小截面積宜符合下表的規(guī)定。 防護(hù)防護(hù)級別級別SPDSPD的類型的類型導(dǎo)線截面積（導(dǎo)線截面積（mmmm2 2） SPDSPD連接相線銅導(dǎo)線連接相線銅導(dǎo)線SPDSPD接地端連接銅接地端連接銅導(dǎo)

46、線導(dǎo)線第一級第一級 開關(guān)型或限壓型開關(guān)型或限壓型1625第二級第二級 限壓型限壓型1016第三級第三級 限壓型限壓型610第四級第四級 限壓型限壓型46535 5）信號線路浪涌保護(hù)器接地端宜采用截面積不小于）信號線路浪涌保護(hù)器接地端宜采用截面積不小于1.5 mm1.5 mm2 2的銅芯的銅芯導(dǎo)線與等電位接地端子板連接，接地線應(yīng)平直。導(dǎo)線與等電位接地端子板連接，接地線應(yīng)平直。6 6）信號線路浪涌保護(hù)器與被保護(hù)設(shè)備的連接端口有）信號線路浪涌保護(hù)器與被保護(hù)設(shè)備的連接端口有串接與并接串接與并接之分之分。由。由RJ11RJ11、RJ45RJ45、和其它接口組成的線路應(yīng)串接安裝、和其它接口組成的線路應(yīng)串接

47、安裝SPDSPD，僅有接線，僅有接線柱組成的接口應(yīng)并接安裝柱組成的接口應(yīng)并接安裝SPDSPD。SPDSPD的安裝連接圖如下圖所示。無的安裝連接圖如下圖所示。無論是串接或是并接，過電壓保護(hù)元件都是和被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)的，只論是串接或是并接，過電壓保護(hù)元件都是和被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)的，只是連接端口上的差異。是連接端口上的差異。54輸入端輸入端設(shè)備端設(shè)備端串接安裝串接安裝輸入端輸入端并接安裝并接安裝SPDSPDSPDSPD設(shè)備端設(shè)備端557 7）SPDSPD應(yīng)安裝在金屬導(dǎo)軌上，并應(yīng)安裝在金屬導(dǎo)軌上，并以金屬導(dǎo)軌作為接地匯流排以金屬導(dǎo)軌作為接地匯流排。信號。信號用的用的SPDSPD接地應(yīng)滿足如下圖所示的基本原理

48、圖。接地應(yīng)滿足如下圖所示的基本原理圖。浪涌保護(hù)器浪涌保護(hù)器被保護(hù)設(shè)備被保護(hù)設(shè)備信號信號雷電流泄放通路控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)工作接地工作接地56 在非本安系統(tǒng)的情況下，機(jī)柜內(nèi)信號在非本安系統(tǒng)的情況下，機(jī)柜內(nèi)信號SPD的接地連接應(yīng)采用下圖的接地連接應(yīng)采用下圖的型式的型式 .浪涌保護(hù)器浪涌保護(hù)器總接地排總接地排信號線信號線電氣接地系統(tǒng)電氣接地系統(tǒng)機(jī)柜機(jī)柜工作接地匯流條工作接地匯流條直流直流電源電源+ -保護(hù)接地匯流條保護(hù)接地匯流條內(nèi)屏蔽內(nèi)屏蔽TN-STN-S電源系統(tǒng)的電源系統(tǒng)的PEPE線線去被保去被保護(hù)儀表護(hù)儀表575 一個(gè)實(shí)例給控制系統(tǒng)防雷帶來的思考一個(gè)實(shí)例給控制系統(tǒng)防雷帶來的思考 2007 2007年

49、夏天，應(yīng)某公司之邀，我們對其年夏天，應(yīng)某公司之邀，我們對其MDIMDI裝置裝置DCSDCS的雷電防護(hù)的雷電防護(hù)進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評估。進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評估。 該裝置的該裝置的DCSDCS采用國外某公司的產(chǎn)品。是采用國外某公司的產(chǎn)品。是20052005年秋投產(chǎn)的。之后年秋投產(chǎn)的。之后的兩年來，工藝框架的建筑物防直擊雷裝置曾多次接閃，但控制系的兩年來，工藝框架的建筑物防直擊雷裝置曾多次接閃，但控制系統(tǒng)安然無恙。為此，根據(jù)現(xiàn)場情況對控制系統(tǒng)已有的雷電防護(hù)措施統(tǒng)安然無恙。為此，根據(jù)現(xiàn)場情況對控制系統(tǒng)已有的雷電防護(hù)措施作出評價(jià)，并引發(fā)出一點(diǎn)思考。作出評價(jià)，并引發(fā)出一點(diǎn)思考。 585.1 5.1 工程環(huán)境的描述工程環(huán)境

50、的描述 該裝置所處的地勢是三面環(huán)山，一面臨海，屬山中的平地。整該裝置所處的地勢是三面環(huán)山，一面臨海，屬山中的平地。整個(gè)工業(yè)園區(qū)地域空曠，有多個(gè)工藝鋼結(jié)構(gòu)框架高達(dá)個(gè)工業(yè)園區(qū)地域空曠，有多個(gè)工藝鋼結(jié)構(gòu)框架高達(dá)4040余米。加之我余米。加之我們在現(xiàn)場測量，發(fā)現(xiàn)土壤電阻率很低。所以該地區(qū)們在現(xiàn)場測量，發(fā)現(xiàn)土壤電阻率很低。所以該地區(qū)是明顯的引雷區(qū)是明顯的引雷區(qū)。 根據(jù)當(dāng)?shù)胤览字行奶峁┑臄?shù)據(jù)，根據(jù)當(dāng)?shù)胤览字行奶峁┑臄?shù)據(jù)，年平均雷暴日為年平均雷暴日為45d/a45d/a，根據(jù)，根據(jù)GB 50343-2004 GB 50343-2004 建筑物電子信息系統(tǒng)的防雷技術(shù)規(guī)范建筑物電子信息系統(tǒng)的防雷技術(shù)規(guī)范對雷電活

51、對雷電活動區(qū)的劃分，該地區(qū)屬動區(qū)的劃分，該地區(qū)屬高雷區(qū)高雷區(qū)。 該裝置的接地系統(tǒng)系利用建筑物（包括工藝設(shè)備框架）的基礎(chǔ)該裝置的接地系統(tǒng)系利用建筑物（包括工藝設(shè)備框架）的基礎(chǔ)鋼筋作接地體，建筑物之間聯(lián)以扁鋼，使鋼筋作接地體，建筑物之間聯(lián)以扁鋼，使整個(gè)工業(yè)園區(qū)形成一個(gè)很整個(gè)工業(yè)園區(qū)形成一個(gè)很大的共用接地網(wǎng)。接地電阻的設(shè)計(jì)值為大的共用接地網(wǎng)。接地電阻的設(shè)計(jì)值為0.150.15至至0.40.4。59 所有在現(xiàn)場的變送器、執(zhí)行器等設(shè)備的外殼所有在現(xiàn)場的變送器、執(zhí)行器等設(shè)備的外殼，通過金屬安裝支，通過金屬安裝支架、鋼結(jié)構(gòu)的工藝框架以及金屬網(wǎng)格地面架、鋼結(jié)構(gòu)的工藝框架以及金屬網(wǎng)格地面和共用接地系統(tǒng)實(shí)行了等和

52、共用接地系統(tǒng)實(shí)行了等電位連接。電位連接。 本裝置的所有信號電纜均采用本裝置的所有信號電纜均采用屏蔽雙絞線屏蔽雙絞線，屏蔽層一端在主控，屏蔽層一端在主控制室內(nèi)接工作地，作靜電屏蔽用。制室內(nèi)接工作地，作靜電屏蔽用。 所有的信號電纜在外部均采用所有的信號電纜在外部均采用鍍鋅鋼制走線槽鍍鋅鋼制走線槽，并利用走線槽，并利用走線槽的金屬支架作自然接地。我們在現(xiàn)場測量了金屬支架的的金屬支架作自然接地。我們在現(xiàn)場測量了金屬支架的自然接地電自然接地電阻值為阻值為0.180.18，每節(jié)鍍鋅鋼制走線槽之間的連接電阻為，每節(jié)鍍鋅鋼制走線槽之間的連接電阻為0.30.3，完全，完全符合符合GB 50057 GB 5005

53、7 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 的要求。的要求。 60主控室主控室35m35m南南24mI/O電纜進(jìn)線口電纜進(jìn)線口工藝裝置區(qū)工藝裝置區(qū)61 主控室（包括機(jī)柜間、操作間、工程師站、主控室（包括機(jī)柜間、操作間、工程師站、UPSUPS間和值班室等）間和值班室等）是一座磚混結(jié)構(gòu)的單層建筑物。采用屋面避雷網(wǎng)防直擊雷。和主控是一座磚混結(jié)構(gòu)的單層建筑物。采用屋面避雷網(wǎng)防直擊雷。和主控室相距約室相距約4040米的東側(cè)為工藝框架（見圖）。米的東側(cè)為工藝框架（見圖）。I/OI/O信號線纜從東側(cè)信號線纜從東側(cè)架空進(jìn)入機(jī)房，而后在活動地板下進(jìn)各編組柜。架空進(jìn)入機(jī)房，而后在活動地板下進(jìn)各編組柜。 625.2

54、5.2 風(fēng)險(xiǎn)評估的計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)評估的計(jì)算 計(jì)算結(jié)果可知：計(jì)算結(jié)果可知： 建筑物年預(yù)計(jì)雷擊的總次數(shù)建筑物年預(yù)計(jì)雷擊的總次數(shù)N N1 1為為0.510.51次次/ /年；年； 電纜年預(yù)計(jì)雷擊的總次數(shù)電纜年預(yù)計(jì)雷擊的總次數(shù)N N2 2為為0.930.93次次/ /年年； 控制系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的雷電防護(hù)等級（雷電防護(hù)等級（LPLLPL）應(yīng)為）應(yīng)為A A級。級。635.3 5.3 對已有防雷措施的評價(jià)對已有防雷措施的評價(jià) 避雷針頂端發(fā)黑避雷針頂端發(fā)黑是曾經(jīng)接閃過的痕是曾經(jīng)接閃過的痕跡跡64 我們在現(xiàn)場調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，位于工藝框架頂部（我們在現(xiàn)場調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，位于工藝框架頂部（4040多米高處）的多米高處）的四支避雷針的頂部