成套電氣設備防雷方案

1、建 筑 物 低 壓 配 電 系 統(tǒng)防 雷 方 案第一章 概 述為減少雷電災害，結合建物防雷規(guī)范要求，提出如下防雷方案。第二章 雷電災害雷電是帶電雷云對雷云或地面放電的物理現(xiàn)象。雷電災害主要包括直擊雷、雷電靜電感應、雷電磁脈沖等多個方面。具體解釋說明如下：l 直擊雷：直擊雷是指雷云直接對地面放電的物理現(xiàn)象。地面受到直擊雷雷擊，雷擊地點將產生瞬時大電流，若不能將雷電流及時釋放，受雷擊的物體瞬間產生大量熱，造成物體膨脹、熔化、燃燒、爆炸等損壞。通常情況下，建筑物必須考慮直擊雷的危害。國家頒布的建筑物防雷設計規(guī)范就是針對可能因直擊雷帶來重要損失的建筑物，確定了非常詳盡的防雷設計、安裝、驗收等條例。l

2、雷電靜電感應：雷電感應是指當天空有帶電的雷云出現(xiàn)時，雷云下金屬線路、金屬物等，由于靜電感應的作用而帶上與雷云相反的電荷。當雷擊發(fā)生后，雷云電荷通過閃擊迅速消失。金屬線路上的感應電荷沿線路傳播，造成設備的線路端口出現(xiàn)瞬時過電壓。金屬物上的感應電荷，若不能及時消失，將會出現(xiàn)對外放電現(xiàn)象，形成火花。l 雷電磁脈沖：雷電磁脈沖是指由于雷電流有極大的峰值和徒度，雷電閃擊瞬間，在所發(fā)生區(qū)域內，瞬時形成雷電磁場。在變化的雷電磁場作用下，區(qū)域內所有金屬線路感應形成瞬時雷電流。若雷電流侵入到供電線路、通訊線路中，將會造成設備的線路端口出現(xiàn)瞬時過電壓。進入建筑物之前的低壓配電系統(tǒng)線路（包括高壓線、低壓線兩個部分）

3、，受到直擊雷、雷電靜電感應、雷電磁脈沖的影響，使得低壓配電系統(tǒng)線路引入雷電流。進入建筑物之后的低壓配電系統(tǒng)線路，有建筑物的防直擊雷保護與建筑物的電磁屏蔽保護，受雷電影響較小。因此，低壓配電系統(tǒng)防雷就是防止低壓配電系統(tǒng)從建筑物以外線路引入雷電流。參考如下示意圖：第三章 基本防雷措施依據(jù)國家建筑物防雷設計規(guī)范（GB 50057-94）（2000年版），針對電氣設備及電子信息化系統(tǒng)，提出如下基本防雷措施：i. 建筑物防雷：按照第二類防雷建筑物的防雷措施要求設計、安裝。ii. 建筑物屏蔽：將建筑物所有金屬構件全部電氣連接，形成法拉第籠式結構。iii. 共用接地：防直擊雷、防雷電感應、電氣設備、信息系統(tǒng)

4、等共用同一個接地裝置。iv. 等電位連接：進入建筑物的金屬導電物（供電線路、通訊線路、金屬管道等），在建筑物防雷分區(qū)的界面處，與接地系統(tǒng)做等電位連接。v. 機房設置與合理布線：機房及貴重電氣設備應設置在建筑物頂樓層下數(shù)第四層以下，越低越好。建筑物內設備與線路安裝位置，應與外墻保持一定距離，供電線路、通訊線路須平行敷設，各線之間必須保持一定距離。vi. 線路屏蔽與接地：在戶外埋地或架空敷設的供電、通訊金屬線路，宜采用屏蔽線，屏蔽保護層至少在兩端接地。在戶內外敷設的用于屏蔽線路的金屬管、金屬槽，必須電氣連通，并至少在兩端接地。vii. 安裝避雷器：避雷器（也稱：電子避雷器、電涌保護器、過電壓保護器

5、、防雷器、SPD等）可抑制供電、通訊線路引入的雷電流或工業(yè)浪涌，避免設備過電壓損壞。第四章 避雷器選型與技術參數(shù) 針對低壓配電系統(tǒng)，常用避雷器型號與參數(shù)如下：1. B類三相電源避雷器（用于TN-S系統(tǒng)）型號：HLK DM100B/4最大連續(xù)工作電壓：385V標稱放電電流：60kA（8/20s）最大放電電流：100kA（8/20s）響應時間：<25ns保護水平：<2600V主要功能：安裝在總電源配電柜內，作為電源線路第一級防雷保護。2. B類三相電源避雷器（用于TN-C系統(tǒng)）型號：HLK DM100B/3最大連續(xù)工作電壓：385V標稱放電電流：60kA（8/20s）最大放電電流：10

6、0kA（8/20s）響應時間：<25ns保護水平：<2600V主要功能：安裝在總電源配電柜內，作為電源線路第一級防雷保護。3. B類三相電源避雷器（用于TT系統(tǒng)）型號：HLK DM100B/3+NPE最大連續(xù)工作電壓：385V標稱放電電流：60kA（8/20s）最大放電電流：100kA（8/20s）響應時間：<25ns保護水平：<2600V主要功能：安裝在總電源配電柜內，作為電源線路第一級防雷保護。4. C類三相電源避雷器（用于TN-S或TN-C-S系統(tǒng)）型號：HLK DM40C/4最大連續(xù)工作電壓：385V標稱放電電流：20kA（8/20s）最大放電電流：40kA（8

7、/20s）響應時間：<25ns保護水平：<2000V主要功能：安裝在分電源配電箱內，作為電源線路第二級防雷保護。5. C類三相電源避雷器（用于TT系統(tǒng)）型號：HLK DM40C/3+NPE最大連續(xù)工作電壓：385V標稱放電電流：20kA（8/20s）最大放電電流：40kA（8/20s）響應時間：<25ns保護水平：<2000V主要功能：安裝在分電源配電箱內，作為電源線路第二級防雷保護。第五章 低壓配電系統(tǒng)防雷設計電源避雷器原理：在電源線與地線之間連接非線性元件，在電源線路引入雷電流時，非線性元件短路，將電源線路的雷電流釋放入地。電源避雷器每次釋放雷電流的大小取絕于電源避

8、雷器的啟動電壓；電源避雷器的響應時間；電源避雷器的保護水平；地線的沖擊阻抗；電源避雷器駁線沖擊阻抗等，安裝一組電源避雷器只能釋放絕大部分低壓電源線路引入的雷電流，安裝多組電源避雷器，多次釋放雷電流，到達設備端口的雷電流才能更小。參考如下示意圖：低壓配電系統(tǒng)防雷保護方法如下：l 建筑物總電源配電柜，安裝B類電源避雷器，作為電源線路第一級防雷保護；l 建筑物二次電源配電柜（箱），安裝C類電源避雷器，作為電源線路第二級防雷保護；l 建筑物三次電源配電柜（箱），安裝C類電源避雷器，作為電源線路第三級防雷保護；.l 重要設備端口，安裝D類電源避雷器，作為電源線路終端級防雷保護。常見低壓配電系統(tǒng)的避雷器安

9、裝設計如下：1 TN-S方式，避雷器安裝設計TN-S是三相五線配電方式，在變壓器低壓端，采用五芯電源線（或鎧裝四芯電源線）將低壓電源引入建筑物，電源地線（或鎧層）與建筑物地線連接，作為保護地線（PE）。電源避雷器安裝如下圖：2 TN-C方式，避雷器安裝設計TN-C是三相四線配電方式，在變壓器低壓端，采用四芯電源線將低壓電源引入建筑物，建筑物地線引出保護地線（PE），電源零線與建筑物地線連接（零線重復接地），三相四線（TN-C方式）換成三相五線（TN-C-S方式）。電源避雷器安裝如下圖：3 TT方式，避雷器安裝設計TT是三相四線配電方式，在變壓器低壓端，采用四芯電源線將低壓電源引入建筑物，建筑物

10、地線引出保護地線（PE），保護地線（PE）與低壓電源線路沒有關聯(lián)。電源避雷器安裝如下圖：第六章 低壓配電系統(tǒng)的避雷器應用按照國家建筑物防雷規(guī)范要求，在土木工程建設之后，要同時完成建筑物防直雷設施（包括：接閃器、引下線三個部分）。在低壓配電系統(tǒng)安裝之后，要同時完成低壓配電系統(tǒng)基本的防雷設施（電源避雷器部分）。此種情況下，安裝成本最低，安裝效果最佳。因此，電源避雷器已經成為低壓配電系統(tǒng)的主要配件之一，成套設備生產廠家必須很好地選擇與應用電源避雷器。依據(jù)“第五章 低壓配電系統(tǒng)防雷設計”，在成套設備中安裝兩級電源避雷器，應用方法如下：1、TN-S方式：總配電柜，安裝B三相類電源避雷器（TN-S），型號：HLK DM100B/4；二次配電柜，安裝C類三相電源避雷器（TN-S），型號：HLK DM40C/4；2、TN-C方式：總配電柜，安裝B三相類電源避雷器（TN-C