高速公路防雷知識(shí)簡介

高速公路防雷知識(shí)簡介福州監(jiān)控中心王文熙高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!節(jié)、雷電常識(shí)

雷電的產(chǎn)生 積雨云形成過程中，在大氣電場以及溫差起電效應(yīng)、破碎起電效應(yīng)的同時(shí)作用下，正負(fù)電荷分別在云的不同部位積聚。當(dāng)電荷積聚到一定程度，就會(huì)在云與云之間或云與地之間發(fā)生放電，也就是人們常所說的“閃電”。

高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!雷電的強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)參數(shù)：

閃電的平均電流：30,000A（目前記錄的最大值：300,000A）閃電中心的空氣溫度：攝氏3000度90%以上的閃電是云層對云層放電過程云層對地面的閃電次數(shù)：每秒種100次（全球范圍）閃電的強(qiáng)度可達(dá)1000000000伏一個(gè)中等強(qiáng)度雷暴的功率有10000000瓦（相當(dāng)于一個(gè)小型核電站的輸出功率）每年因雷擊造成的直接損失超過10億美元（全球不含中國的統(tǒng)計(jì)）

高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!1、雷電流熱效應(yīng)危害

被雷擊的物體瞬間因通過巨大的電流而產(chǎn)生的大量熱量燒毀物體破壞作用，其溫度可達(dá)6000至9000℃，甚至更高。因此在雷電通道上遇到的易燃物質(zhì)，可能引發(fā)火災(zāi)。根據(jù)焦耳定律。一次閃擊的熱量（Q）：Q=R∫I2dt式中： Q-發(fā)熱量，焦耳 I-雷電流，安培 R-雷電流通道的電阻，歐姆

t-雷電流持續(xù)的時(shí)間，秒高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!3、雷電流電磁力效應(yīng)危害電流在導(dǎo)線中流過其周圍產(chǎn)生電磁場，反之在磁場里的載流導(dǎo)體將受到電磁力的作用。因此，當(dāng)兩根導(dǎo)線上同時(shí)有很大電流流過時(shí)，由于電磁力的作用有可能使導(dǎo)線折斷。同樣，一根彎曲的導(dǎo)線或金屬構(gòu)件其拐彎部分在有強(qiáng)電流通過時(shí)也將受到電動(dòng)力作用，電流越大電動(dòng)力越大，彎曲夾角越小電動(dòng)力越大。高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!a、靜電感應(yīng)

當(dāng)雷云中的電荷積聚時(shí)，附近的導(dǎo)體也會(huì)感應(yīng)上相反的電荷，當(dāng)雷擊放電時(shí)，雷云中的電荷迅速釋放，而導(dǎo)體中原來被雷云電場束縛住的靜電也會(huì)沿導(dǎo)體流動(dòng)尋找釋放通道，就會(huì)在電路中形成電脈沖。b、電磁感應(yīng) 由于雷電流有巨大的能量，在雷云放電時(shí)，迅速變化的雷電流在其周圍產(chǎn)生強(qiáng)大的瞬變電磁場，在其附近的導(dǎo)體中產(chǎn)生很高的感生電動(dòng)勢。高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!第二節(jié)、防雷幾個(gè)基本概念

1、接閃器與引下線2、地、接地（地、體、線、網(wǎng)）3、過電壓、過電流及保護(hù)4、屏蔽5、等電位連接6、雷電保護(hù)區(qū)高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!2、地、接地地：一種有意或偶然的導(dǎo)電連接，由于這種連接，可使電路或電氣、電子設(shè)備接到大地或代表大地的，相對來說較大的導(dǎo)體。這樣，電路或電氣、電子設(shè)備有等于或近似于大地的電位，同時(shí)引導(dǎo)接地電流流入或流出大地。接地：用導(dǎo)線或長導(dǎo)體將不帶電金屬和電氣設(shè)備某部分與接地體在電氣上連接為一體。高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!接地匯集線電子設(shè)備房間和配電室內(nèi)用以完成等電位連接的金屬帶，也稱公共接地母線?？梢苑蟪森h(huán)形或條形，所有接地線均由接地匯集線上引出。高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!浪涌分為四個(gè)組成部分：高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!10/350uS最大沖擊電流最大沖擊電流Iimp（直擊雷波形）高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!5、等電位連接將機(jī)房內(nèi)所有不應(yīng)帶電的金屬物體，包括電纜屏蔽層、金屬管道、金屬門窗、設(shè)備外殼等金屬構(gòu)件進(jìn)行電氣連接，以均衡電位。非等電位的金屬導(dǎo)體采用各類防雷器（SPD）的實(shí)現(xiàn)瞬態(tài)等電位連接。利用其非線性效應(yīng)，將線路上過高的脈沖電壓濾除，保護(hù)設(shè)備不被過電壓破壞。高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!分區(qū)定義區(qū)間描述0A區(qū)直接雷非防護(hù)區(qū)直接雷可能發(fā)生的地方，磁場能自由傳播，而沒有任何保護(hù)。0B區(qū)直接雷防護(hù)區(qū)有保護(hù)，雖然沒有直接雷的危險(xiǎn)，但磁場能自由傳播。1區(qū)第1防護(hù)區(qū)磁場沖擊波受到一層屏蔽所減弱，而導(dǎo)體由0區(qū)延伸到1區(qū)的沖擊電壓受到0區(qū)到1區(qū)之間的一級(jí)防雷器所減弱。2區(qū)后續(xù)防護(hù)區(qū)磁場沖擊波受到一層屏蔽所減弱，而導(dǎo)體由1區(qū)延伸到2區(qū)受到1區(qū)到2區(qū)之間的二級(jí)防雷器所減弱。高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!建筑物的防雷分類類防雷建筑物易引爆的爆炸場合~0區(qū)–10區(qū)建筑物~易引爆的1區(qū)建筑物第二類防雷建筑物國家級(jí)~不易引爆的爆炸場合~1區(qū)不易引爆/2區(qū)或11區(qū)~露天鋼質(zhì)氣罐~大于0.06次/a的省級(jí)/或人員密集的公共建筑~大于0.3次/a的住宅辦公樓等民用建筑第三類防雷建筑物省級(jí)重點(diǎn)~省級(jí)0.012-0.06次/a~民用0.3次/a~工業(yè)0.06次/a~21、22、23區(qū)~Td>15高于15米的高聳建筑物或Td<=15高于20米的高聳建筑物高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!國際防雷參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)安裝位置>線路入口 分配端 設(shè)備端 CLASS-ICLASS-IICLASS-III國際標(biāo)準(zhǔn) 10/350μs 8/20 8/20-1,2/50

Iimp=20

kAmax In=20kAmax Isc=10kAmax法國標(biāo)準(zhǔn) In>20kA In>5kA 德國標(biāo)準(zhǔn) 10/350μs In=5kA In=1.5kA

0.5-50kA

美國標(biāo)準(zhǔn) 10kA 3kA 500A 英國標(biāo)準(zhǔn) 10kA 3kA 500A

高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!YD-5098信號(hào)線用SPD的箝位電壓應(yīng)滿足通信設(shè)備接口的需要，對雷電響應(yīng)時(shí)間應(yīng)在納秒（ns）級(jí)。信號(hào)線用SPD應(yīng)滿足信號(hào)傳輸速率及帶寬的需要，其接口應(yīng)與被保護(hù)設(shè)備兼容。信號(hào)線用SPD的插入損耗應(yīng)滿足通信系統(tǒng)的要求。信號(hào)線用SPD的標(biāo)稱放電電流應(yīng)大于等于3kA。高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!SPD的幾種原理高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!防雷保護(hù)的主要原則防雷器安裝位置于被保護(hù)設(shè)備越近越好等電位連接所有外接線路需進(jìn)行防雷保護(hù)分級(jí)泄放，多級(jí)保護(hù)高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!第四節(jié)、防雷設(shè)備選型原則1、電源防雷器

主要是防護(hù)戶外電力線路侵入的雷害，通常采取三級(jí)保護(hù)措施。級(jí)通過間隙火花放電器。（電子點(diǎn)火）第二級(jí)過電壓保護(hù)器，吸收第1級(jí)保護(hù)后的殘壓第三級(jí)過電壓保護(hù)器，吸收第2級(jí)保護(hù)后的殘壓注意：各級(jí)之間的線長要求大于5米以上。高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!1．2通流量的選擇級(jí)防雷器50KA~60KA（10/350us）第二級(jí)防雷器15KA~40KA（8/20us）第三級(jí)防雷器5KA~10KA高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!1．4防雷器殘壓的選擇一般在以20KA（8/20us）測試電流下記錄殘壓。按照經(jīng)驗(yàn)殘壓在2KV以下（20KA8/20us），就能夠?qū)τ脩舻脑O(shè)備提供足夠的記錄。1．5在TT系統(tǒng)中3+1模式實(shí)際上要求零線對PE地也要求按裝過電壓保護(hù)器。高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!信號(hào)系統(tǒng)的特點(diǎn)雷電流分配相對較小5KA感應(yīng)雷擊影響大2.4gs工作電壓低最低3-5V集成電路反應(yīng)速度快10-8S級(jí)工作頻率高從xK-xG對損耗干擾要求高插入損耗/串繞高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!2、信號(hào)防雷器2．1防雷器電壓等級(jí)的選擇 2．2防雷器速率匹配的選擇2．3防雷器接口類型的選擇高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!通信線路的保護(hù)5KA8/20us低限制電壓高反應(yīng)速度前后級(jí)連動(dòng)高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!雷電的危害

雷電的危害按物理破壞形式可為分熱、聲、力、電四種1、雷電流熱效應(yīng)危害（直接雷）2、雷電空氣沖擊波的危害（直接雷）3、雷電流電磁力效應(yīng)危害（感應(yīng)雷）4、雷電的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)的危害（感應(yīng)雷）高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!2、雷電空氣沖擊波的危害由于雷電通道的溫度很高，空氣受熱急劇膨脹，并以超聲速度向周擴(kuò)散，其外圍附近的冷空氣被強(qiáng)烈壓縮后產(chǎn)生“激波”，被壓縮空氣層的外界稱為“激波前沿”。這種“激波”在空氣中傳播會(huì)使其附近的建筑物、人、畜受到破壞和傷亡。高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!4、雷電的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)的危害由雷電引起的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)統(tǒng)稱為感應(yīng)雷，也叫二次雷。感應(yīng)雷是因?yàn)橹睋衾追烹姸袘?yīng)到附近的金屬導(dǎo)體中的，感應(yīng)雷可通過兩種不同的感應(yīng)方式侵入導(dǎo)體，一是靜電感應(yīng)，二是電磁感應(yīng)。高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!雷電感應(yīng)危害 大規(guī)模集成電路芯片的工作電壓大都在1.8V至5V之間，耐過電壓，過電流能力極低，屬于敏感的設(shè)備，這些設(shè)備裝在建筑物內(nèi)，建筑物由避雷針保護(hù)，在避雷針保護(hù)范圍內(nèi)的設(shè)備理應(yīng)不能遭受雷擊，但計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)設(shè)備常受到浪涌、瞬變過電壓、過電流的傷害，造成系統(tǒng)不能正常運(yùn)行，使企業(yè)遭受損失。 該系統(tǒng)尚有兩條通路常被人們忽視，沒有做雷電防護(hù)，即系統(tǒng)使用電源是外接電力公司供電線路，系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸是通過信號(hào)線與外界連接，這兩條雷電過電壓侵入通路，沒有做防護(hù)，這兩條通路主要是受靜電感應(yīng)雷和電磁感應(yīng)雷的影響，其過電壓、過電流的危害最大，其次是受電力線路操作過電壓，事故障礙過電壓，及信號(hào)線在外界與其他高壓線路之間的偶合造成的外因所致，上述概率很大。

高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!1、接閃器與引下線利用避雷針、避雷帶和避雷網(wǎng)等將雷電流沿引下線安全地流入大地，防止雷電直接擊在建筑物和設(shè)備上，是一種保護(hù)建筑物的手段。接閃器的保護(hù)范圍：（滾球法理論）半徑為R的球與接閃器和地面相切繞接閃器滾動(dòng)一周所形成的陰影區(qū)域。引下線最好采用多根分流，均勻?qū)ΨQ的布置在建筑物周圍可相互抵消內(nèi)部電磁場，利用建筑物的鋼筋框架這個(gè)很好的屏蔽籠接閃引下雷電流。高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!接地電阻 接地體和具有零電阻的遠(yuǎn)方接地體之間的歐姆電阻。 對地網(wǎng)的布置形式要求較高，對阻值要求相對放松，地網(wǎng)形狀為了等電位的需要。 阻值大小直接反應(yīng)該接地體對雷電能量的吸收能力。通常分小于1歐、4歐、10歐三檔要求。高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!3、過電壓、過電流及保護(hù)外部侵入的超過設(shè)備額定值范圍的會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞的非正常電壓和電流。也叫浪涌或突波，顧名思義超出正常工作電壓的瞬間過電壓。對雷電產(chǎn)生的過電壓或過電流進(jìn)行限定電壓和電流值進(jìn)行限制來保護(hù)電子線路和設(shè)備的器件稱防雷器或浪涌抑制器。高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!8/20uS標(biāo)稱放電電流標(biāo)稱放電電流In高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!4、屏蔽是一種用良好導(dǎo)電殼體來防止外來電磁波（含電磁波和靜電感應(yīng)）干擾的方法。機(jī)房系統(tǒng)所有的金屬導(dǎo)線，包括電力電纜、通信電纜和控制信號(hào)線均采用屏蔽線或穿金屬管屏蔽；利用建筑物鋼筋網(wǎng)和其它金屬材料，機(jī)房形成一個(gè)屏蔽籠。屏蔽物必須要有良好的接地，否則，等于沒有屏蔽效果。高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!6、雷電保護(hù)分區(qū)引入雷電保護(hù)分區(qū)的概念使得各區(qū)域內(nèi)分界處的雷電沖擊依次減小。由于防雷器件的性能差別，客觀上要求進(jìn)行多層多級(jí)的進(jìn)行雷電能量的逐級(jí)釋放。雷電是由外入內(nèi)的過程入浸建筑物和電子設(shè)備的，因此，客觀上要求進(jìn)行由外到內(nèi)的分層保護(hù)。高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!分區(qū)防雷圖LPZ1LPZ2LPZ0BLPZ0A接地系統(tǒng)高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!第三節(jié)、國際國內(nèi)防雷標(biāo)準(zhǔn)IEC61312GB50057-942000年修訂版YD5098-2001……高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!YD5098信息產(chǎn)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)條件入口處B級(jí)保護(hù)配電屏C級(jí)保護(hù)城市-中雷區(qū)(或少雷區(qū))標(biāo)稱20kA8/20uS標(biāo)稱15kA的限壓型SPD城市-多雷區(qū)、強(qiáng)雷區(qū)標(biāo)稱40kA8/20uS標(biāo)稱15kA的限壓型SPD郊區(qū)或山區(qū)-中雷區(qū)15KA10/350uS或標(biāo)稱60kA8/20uS標(biāo)稱15kA的限壓型SPD高山-多雷區(qū)25KA10/350uS或標(biāo)稱100kA8/20uS標(biāo)稱15kA的限壓型SPD高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!防雷元件介紹1、間隙火花放電器2、MOV壓敏電阻器（氧化鋅)3、TVS瞬間電壓抑制器高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁!SPD的幾種原理高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁!電源三級(jí)保護(hù)級(jí)進(jìn)線端第二級(jí)分配端第三級(jí)設(shè)備端高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁!分級(jí)泄放設(shè)備的耐壓和分級(jí)泄放高速公路防雷知識(shí)簡介共48頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁!1．1不同電網(wǎng)制式下的保護(hù)方式接零系統(tǒng)（TN系統(tǒng)）接地系統(tǒng)（TT系統(tǒng)）不接地系統(tǒng)（IT系統(tǒng)）N表示中線，PE表示地線，不同接地系統(tǒng)需要使用相應(yīng)的電源防雷器。目前，我們常用的是TN-S供電系統(tǒng)。高速公路