廠區(qū)防雷方案設(shè)計(jì)

廠區(qū)防雷方案設(shè)計(jì)電力科技有限公司2009年03月TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1概述1\o"CurrentDocument"2異步電動機(jī)防雷設(shè)計(jì)2\o"CurrentDocument"2.13000kW異步電動機(jī)防雷方案2\o"CurrentDocument"2.2元件選型2\o"CurrentDocument"3地磅防雷設(shè)計(jì)4\o"CurrentDocument"3.1地磅房屋防雷5\o"CurrentDocument"3.2地磅電氣防雷5\o"CurrentDocument"4辦公樓防雷設(shè)計(jì)9\o"CurrentDocument"4.1辦公樓房屋防雷9\o"CurrentDocument"4.2辦公樓低壓電源防雷10\o"CurrentDocument"4.3辦公樓電話及網(wǎng)絡(luò)防雷11\o"CurrentDocument"5工程預(yù)算13（1）GB50057-94（2000）（2）GB50343-2004（3）GB50174-93（（1）GB50057-94（2000）（2）GB50343-2004（3）GB50174-93（4）GB2887-89（5）GB9361-88（6）GA173-1998（8）DL-T613-1997術(shù)規(guī)范》（9）GB50074-2002（10）GB50156-2002（11）GB3836.4-2000（12）IEC61024-1:1990（13）IEC61312-1:1995（14）YD5003-94（15）YDJ26-89定》（16）IEC61643（17）IEC61644（18）VDE0675《過電壓保護(hù)器》公司廠房位于湖北省黃岡市郊，工廠地處開闊山坡，屬于雷擊多發(fā)地帶。廠內(nèi)高低壓線路多采用架空線路，易遭受直擊雷和感應(yīng)雷的影響，多年來，雷擊損壞電氣設(shè)備及引起電動機(jī)跳閘現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，給公司帶來的較大的經(jīng)濟(jì)損失，因而，工廠的防雷措施還需進(jìn)一步加強(qiáng)。依據(jù)國際電工委員會IEC標(biāo)準(zhǔn)、法國NFC標(biāo)準(zhǔn)、德國VDE標(biāo)準(zhǔn)和中國GB標(biāo)準(zhǔn)與部委頒發(fā)的設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，大樓和大樓內(nèi)之計(jì)算機(jī)房、程控機(jī)機(jī)房等設(shè)備都必須有完整完善之防浪涌保護(hù)措施，保證該系統(tǒng)能正常運(yùn)作。這包括電源供電系統(tǒng)、不間斷供電系統(tǒng)，電腦網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信設(shè)備等裝置，均應(yīng)有SPD防護(hù)裝置保護(hù)。設(shè)計(jì)依據(jù)包括有：《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房安全設(shè)計(jì)規(guī)范》《計(jì)算站場地技術(shù)文件》《計(jì)算站場地安全要求》《計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)防雷保安器》（7）GB3482-3483-83《電子設(shè)備雷擊實(shí)驗(yàn)》《進(jìn)口交流無間隙金屬氧化物避雷器技《石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范》《汽車加油站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》《爆炸氣體環(huán)境用電氣設(shè)備》《標(biāo)準(zhǔn)建筑物防雷》《雷電電磁脈沖的防護(hù)通則》《電信專用房屋設(shè)計(jì)規(guī)范》《通訊局（站）接地設(shè)計(jì)暫行技術(shù)規(guī)《SPD電源防雷器》《SPD通訊網(wǎng)絡(luò)防雷器》

2異步電動機(jī)防雷設(shè)計(jì)根據(jù)情況分析，雷擊時(shí)造成電動機(jī)跳閘的原因是當(dāng)雷擊10kV線路周圍時(shí)，由于電磁感應(yīng)的作用在10kV線路上產(chǎn)生感應(yīng)雷過電壓，且過電壓沿輸電線路傳入電動機(jī)，造成電線過流或電機(jī)絕緣擊穿，引起保護(hù)動作。2.13000kW異步電動機(jī)防雷方案異步電動機(jī)的防雷措施應(yīng)與電動機(jī)的無功補(bǔ)償配合使用，避雷器和無功補(bǔ)償柜均安裝在電動機(jī)開關(guān)柜旁，聯(lián)接方案如圖2.1所示。10kV圖2.110kV電動機(jī)防雷方案MOA無功補(bǔ)償柜R<5Q2.2元件選型10kV圖2.110kV電動機(jī)防雷方案MOA無功補(bǔ)償柜R<5Q1、避雷器造型避雷器選用HY2.5WD13.5/31*13.5/37.8型組合式過電壓保護(hù)器，

其外形如圖2.2所示，其參數(shù)列于表2.1中。圖2.210kV組合式避雷器表2.1組合式避雷器參數(shù)避雷器額定電壓Uc（有效值）接線方式避雷器持續(xù)運(yùn)行電壓Uc（有效值）標(biāo)稱放電電流5kV標(biāo)稱放電電流2.5kV（電動機(jī)用）陡波沖擊電流殘壓雷電沖擊電流殘壓操作沖擊電流殘壓U1mAN陡波沖擊電流殘壓雷電沖擊電流殘壓操作沖擊電流殘壓U1mAN（峰值不大于）（峰值不大于）13.5相一地相---相10.543.334.738.731.031.025.023.218.643.334.738.731.031.025.023.218.6

圖2.3避雷器安裝示意圖三相組合式過電壓保護(hù)器由四只避雷器組成星形接法，從而使各相地、相間的過電壓都得到保護(hù)。由于結(jié)構(gòu)上的巧妙配合，使一臺避雷器起到6只避雷器的作用。同時(shí)克服了簡單的三只避雷器星形接法不能更好保護(hù)相間過電壓的缺點(diǎn)。組全式過電壓保護(hù)器除四個(gè)線鼻子為裸導(dǎo)體外，其他部分被絕緣體封閉，故用戶在安裝時(shí)，無需考慮它的相間距離和對地距離。只需將標(biāo)有接地符號單元的電纜接地外，其余分接A、B、C三相即可。該產(chǎn)品可直接安裝在高壓開關(guān)柜的底盤或互感器室內(nèi)。2、接地及均壓聯(lián)接在避雷器附近應(yīng)設(shè)接地網(wǎng)，接地網(wǎng)的接地電阻應(yīng)小于4。。接地體設(shè)計(jì)為四條輻射狀，如圖2.4所示。地面垂直接地體電機(jī)保護(hù)接地設(shè)計(jì):'水平接地體地面垂直接地體電機(jī)保護(hù)接地設(shè)計(jì):'水平接地體圖2.4電動機(jī)防雷接地體設(shè)計(jì)接地體材料選擇40X4mm的扁鋼，其中垂直接地體部分長度約為1m，水平接地體每邊長約10m，埋地深度約0.8m。避雷器地線、無功補(bǔ)償柜柜體及電動機(jī)外殼應(yīng)牢固聯(lián)接。3地磅防雷設(shè)計(jì)地磅防雷包括地磅建筑物和電氣部分。

3.1地磅房屋防雷地磅房屋防雷主要采用屏蔽分流與均壓的方式，在房項(xiàng)安裝避雷帶、在房屋及地磅周圍加裝均壓接地，設(shè)計(jì)方案如圖3.1所示。圖3.1地磅房屋防雷設(shè)計(jì)避雷帶及引下線采用直徑10mm的圓鋼，距房屋表面10cm的高度鋪設(shè)，接地體采用40X4mm的扁鋼，接地體的埋入深度約為0.8m。3.2地磅電氣防雷根據(jù)地磅所處的地理位置及雷擊損壞情況分析，地磅損壞的原因是感應(yīng)雷在220V交流線路上產(chǎn)生過電壓，沿線傳入地磅電氣部分，同時(shí)，雷擊時(shí)空間電磁波也可直接在電子器件上產(chǎn)生感應(yīng)過電壓，傳導(dǎo)和電磁輻射共同造成原器件損壞。1）220V進(jìn)線改造將房屋頂部220V交流電源線約100m（或更長）長的一段改為地下

三芯電纜，電纜的兩芯用于電源線，電纜第三芯導(dǎo)線與地磅接地體相聯(lián)，另一端與接地極相聯(lián)，改造方案如圖3.2所示。220V電源線220V電源線2）電源加裝電涌保護(hù)器地磅200V進(jìn)線及信號線防護(hù)措施如圖3.3所示。圖3.3地磅進(jìn)線保護(hù)方案在地磅電源進(jìn)線加裝單相B+C二級電涌保護(hù)器，具體型號為:TPSB+C/102P；地磅測量裝置的至傳感器及顯示屏的信號線均加裝金屬套，且金屬套管的兩端與接地網(wǎng)相連。TPSB+C/102P電涌保護(hù)器的外形如圖3.4所示及技術(shù)參數(shù)列于表3.1中。

圖3.4B+C電源電涌保護(hù)器表3.1TPSB+C/102P電涌保護(hù)器技術(shù)參數(shù)型號/參數(shù)TPSB+C10TPSB+C10L-NN-PESurgearresterclassification:IEC/VDE/ENrequirementcategory電涌保護(hù)器分類：IEC/VDE/EN1+11/B+C/T1+T21+11/B+C/T1+T2Max.continuousoperatingvoltage最大持續(xù)工作電壓UC255V?255V?Impulsecurrent(10/350us)沖擊電流Iimp50kA50kAVoltageprotectionlevelat50KA(10/350—s)電壓保護(hù)水平UP<1.5kV<1.5kVVoltageprotectionlevelat20KA(10/350—s)電壓保護(hù)水平UP<1.2kV<1.2kVSpecificenergyforclassItesI級試驗(yàn)的比能量tW/R625KJ/Q625KJ/QCharge電何量Q25As25AsFollowcurrentinterruptingratingIfi3KArms3KArms

額定斷開續(xù)流值Responsetime響應(yīng)時(shí)間I/IItA100ns/25ns100nsShort-circuitwithstandcapability耐受短路電流能力50KA50KA*Max.backupfuse最大后備熔絲125AgL/gG125AgL/gGTOVcharacteristic暫態(tài)過電壓特性UT385V/5S385V/5SInsulationresistance絕緣電阻RisolN1000MQN1000MQFaultyindicator失效指刀'Red（紅）Red（紅）Remotesignalingcontact遠(yuǎn)程通信Option（可選）--Operatingtemperature工作溫區(qū)T-40°C?+85°CTighteningtorqueofterminals接線端子緊固扭矩4.5NmDegreeofprotection保護(hù)等級IP20Mountingrail安裝軌道35mmDIN-raila__10?25mm216?35mm210?35mm216?35mm2010?50mm216?50mm24辦公樓防雷設(shè)計(jì)辦公樓防雷包括辦公樓建筑物和電源及電話、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。4.1辦公樓房屋防雷辦公樓防雷主要采用避雷帶加接地網(wǎng)的方式，防雷方案如圖4.1所示。圖4.1辦公樓房屋防雷方案其中，避雷帶和引下線采用直徑10mm的圓鋼，沿屋脊及房檐布置，距房屋表面高度約為10cm，避雷帶盡量與建筑物結(jié)構(gòu)的鋼筋相連接。接地體采用40X4mm的扁鋼，沿房屋地基鋪設(shè)，水平接地體的埋入深度約為0.6m。房屋電涌保護(hù)器的地線、電氣電子設(shè)備的外殼、電纜及信號線屏蔽層必須與接地體可靠連接。

地網(wǎng):接地就是讓■經(jīng)納入防雷系統(tǒng)的閃電電流順利地流入大地，而不能讓雷電能量集中在防雷系統(tǒng)的某處對被保護(hù)物體產(chǎn)生破壞作用。接地裝置的接地電阻值要符合GB50057-94中的相關(guān)規(guī)定。接地極上端距地面0.6米，每兩根接地極之間挖0.6米深地溝鋪設(shè)接地線連接，地網(wǎng)與避雷帶之間用引下線連接。接地系統(tǒng)中的垂直接地體使用L50X50X5的鍍鋅角鋼，地網(wǎng)的水平接地體為40x4的鍍鋅扁鋼。根據(jù)土壤的情況，添加一定的降阻劑。最后，測試地網(wǎng)的接地電阻，如達(dá)不到要求可增加垂直及水平接地體，接地電阻達(dá)到要求后回填并恢復(fù)。4.2辦公樓低壓電源防雷辦公樓房屋的防雷帶和引下線對房屋內(nèi)的電子具有一定的電磁屏蔽作用，辦公樓內(nèi)部電氣電子設(shè)備電磁干擾的主要來源是沿室外電源線和電話及計(jì)算機(jī)網(wǎng)線輸入的感應(yīng)雷過電壓。因而，辦公樓的防雷重點(diǎn)在于低壓電源進(jìn)線和電話及網(wǎng)絡(luò)進(jìn)線。辦公樓的進(jìn)線裝設(shè)三相B+C兩極電涌保護(hù)器，型號為TPSB+C/104P，其形狀和參數(shù)與TPSB+C/102P型號的產(chǎn)品一致，電源保護(hù)器的接線方式如圖4.2所示。電源防護(hù)方案圖4.2辦公樓電源進(jìn)線保護(hù)方案4.3辦公樓電話及網(wǎng)絡(luò)防雷電話和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信號線電涌的保護(hù)方式主要是在進(jìn)線處加裝通信線路電涌保護(hù)器，電話線適用型號為TTSRJ45TELR/4S的電涌保護(hù)器；計(jì)算網(wǎng)絡(luò)進(jìn)線采用型號為TTSRJ45-E100/4S的電涌保護(hù)器。信號線防護(hù)的接線原理如圖4.3所示。

通信線路電涌保護(hù)器電話交換機(jī)電話電涌防護(hù)方案圖4.3辦公樓電話、網(wǎng)絡(luò)進(jìn)線保護(hù)方案通信線路電涌保護(hù)器電話交換機(jī)信號線電涌保護(hù)器的外形如圖4.4所示，其參數(shù)列于表4.1中。圖4.4通信線路電涌防護(hù)器

表4.1圖4.4通信線路電涌防護(hù)器型號TTS-RJ45-E155/8