1 建筑物防雷設(shè)計 宋平健2011 12 GB50057 2010 2 一 建筑物防雷設(shè)計與施工標準 GB50057 2010建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB50601 2010建筑物防雷工程施工質(zhì)量與驗收規(guī)范GB50650 2011石油化工裝置防雷設(shè)計規(guī)范 2011年12月1日實施 GB50689 2011通信局 站 防雷與接地工程設(shè)計規(guī)范 2012年5月1日實施 GB50343 2004建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范 正在修編 GB16895 22 2004建筑物電氣裝置第5 53部分 電氣設(shè)備的選擇和安裝隔離 開關(guān)和控制設(shè)備第534節(jié) 過電壓保護電器 idtIEC60364 5 53 2001 GB T18802 12 2006低壓配電系統(tǒng)的電涌保護器 SPD 第12部分 選擇和使用導(dǎo)則 idtIEC61643 12 2002 GB T21431 2008建筑物防雷裝置檢測技術(shù)規(guī)范 3 GB21714系列與IEC62305 4 行業(yè) 部分 防雷標準 GA T670 2006安全防范系統(tǒng)雷電浪涌防護技術(shù)要求QX2 2000新一代天氣雷達站防雷技術(shù)規(guī)范TB T3074 2003鐵道信號設(shè)備雷電電磁脈沖防護技術(shù)條件JGJ16 2008民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范 5 二 建筑物防雷裝置設(shè)計 關(guān)于GB50057 2010 建筑物防雷設(shè)計規(guī)范 與GB50057 94 2000年版 的主要變化1 結(jié)構(gòu)上 增加了術(shù)語一章 合并了一章 2 規(guī)定了13條強制性條文 必須嚴格執(zhí)行 3 變更防接觸電壓和防跨步電壓的措施 4 補充外部防雷裝置采用不同金屬物的要求 5 修改防側(cè)擊的規(guī)定 6 詳細規(guī)定電氣系統(tǒng)和電子系統(tǒng)選用電涌保護器的要求 7 簡化了雷擊大地的年平均密度計算公式 并相應(yīng)調(diào)整了預(yù)計雷擊次數(shù)判定建筑物的防雷分類的數(shù)值 8 部分條款作了更具體的要求 6 一 總則 1 0 1為使建 構(gòu) 筑物防雷設(shè)計因地制宜地采取防雷措施 防止或減少雷擊建 構(gòu) 筑物所發(fā)生的人身傷亡和文物 財產(chǎn)損失 以及雷擊電磁脈沖引發(fā)的電氣和電子系統(tǒng)損壞或錯誤運行 做到安全可靠 技術(shù)先進 經(jīng)濟合理 制定本規(guī)范 1 0 2本規(guī)范適用于新建 擴建 改建建 構(gòu) 筑物的防雷設(shè)計 7 二 術(shù)語 2 0 5防雷裝置用于減少閃擊擊于建 構(gòu) 筑物上或建 構(gòu) 筑物附近造成的物質(zhì)性損害和人身傷亡 由外部防雷裝置和內(nèi)部防雷裝置組成2 0 18閃電電涌侵入 名稱的變化 2 0 26電氣系統(tǒng)由低壓供電組合部件構(gòu)成的系統(tǒng) 也稱低壓配電系統(tǒng)或低壓配電線路 2 0 27電子系統(tǒng)由敏感電子組合部件構(gòu)成的系統(tǒng) 2 0 35及2 0 37 8 三 建筑物的防雷分類 3 0 2為強制性條款 1 第一類防雷建筑物 凡制造 使用或貯存火炸藥及其制品的危險建筑物 因電火花而引起爆炸 爆轟 會造成巨大破壞和人身傷亡者 具有0區(qū)或20區(qū)爆炸危險場所的建筑物 GB50057 94 為0區(qū)或10區(qū) 具有1區(qū)或21區(qū)爆炸危險場所的建筑物 因電火花而引起爆炸 會造成巨大破壞和人身傷亡者 GB50057 94 僅為1區(qū) 注 爆轟 爆炸物中一小部分受到引發(fā)或激勵后 爆炸物整體瞬間爆炸的現(xiàn)象或過程 火災(zāi)爆炸危險環(huán)境區(qū)的變化是由于 爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范 GB50058 92也在修訂中 本標準采用了GB50058的修編內(nèi)容 用 20 21 22 代表了粉塵的分區(qū) 原來用 10 11 區(qū)表示 9 2 第二類防雷建筑物 1 國家級重點文物保護的建筑物 2 國家級的會堂 辦公建筑物 大型展覽和博覽建筑物 大型火車站和飛機場 國賓館 國家級檔案館 大型城市的重要給水水泵房等特別重要的建筑物 3 國家級計算中心 國際通訊樞紐等對國民經(jīng)濟有重要意義的建筑物 4 國家特級和甲級大型體育館 新增條 5 制造 使用或貯存火炸藥及其制品的危險建筑物 且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者 10 第二類防雷建筑物 續(xù) 6 具有1區(qū)或21區(qū) 新增 爆炸危險場所的建筑物 且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者 7 具有2區(qū)或22區(qū) 由原11區(qū)調(diào)整 爆炸危險場所的建筑物 8 有爆炸危險的露天鋼質(zhì)封閉氣罐 9 預(yù)計雷擊次數(shù)大于0 05次 a 0 06調(diào)整 的部 省級辦公建筑物和其他重要或人員密集的公共建筑物以及火災(zāi)危險場所 10 預(yù)計雷擊次數(shù)大于0 25次 a 0 3調(diào)整 的住宅 辦公樓等一般性民用建筑物或一般性工業(yè)建筑物 11 3 第三類防雷建筑物 1 省級重點文物保護的建筑物及省級檔案館 2 預(yù)計雷擊次數(shù)大于或等于0 01 由0 12調(diào)整 次 a且小于或等于0 05 由0 06調(diào)整 次 a的部 省級辦公建筑物和其他重要或人員密集的公共建筑物以及火災(zāi)危險場所 3 預(yù)計雷擊次數(shù)大于或等于0 05 0 06調(diào)整 次 a且小于或等于0 25 0 3調(diào)整 次 a的住宅 辦公樓等一般性民用建筑物或一般性工業(yè)建筑物 4 在平均雷暴日大于15d a的地區(qū) 高度在15m及以上的煙囪 水塔等孤立的高聳建筑物 在平均雷暴日小于或等于15d a的地區(qū) 高度在20m及以上的煙囪 水塔等孤立的高聳建筑物 12 4 人員密集的公共建筑 建筑設(shè)計防火規(guī)范 GB50016 2006第5 3 15條文解釋本條規(guī)定的人員密集的公共建筑主要指 設(shè)置有同一時間內(nèi)聚集人數(shù)超過50人的公共活動場所的建筑 如賓館 飯店 商場 市場 體育場館 會堂 公共展覽館的展覽廳 證券交易廳 公共娛樂場所 醫(yī)院的門診樓 病房樓 養(yǎng)老院 托兒所 幼兒園 學(xué)校的教學(xué)樓 圖書館和集體宿舍 公共圖書館的閱覽室 客運車站 碼頭 民用機場的候車 候船 候機廳 樓 等 13 N k Ng Ae其中 k 2 位于山頂和曠野孤立1 7 沒有接地的金屬屋面的磚木結(jié)構(gòu)建筑1 5 河 湖 邊 山坡下 山地中 小處 地下水露頭處 土山頂 山谷風(fēng)口及特別潮濕的建筑物1 0 一般情況Ng 0 1 Td Ng 0 024Td1 3 Ae LW 2 L W H 200 H 1 2 H 200 H 10 6L W H為長 寬 高 適用于H 100m 5 建筑物年預(yù)計雷擊次數(shù) 14 四 防雷措施的一般規(guī)定 4 1 1 4 1 2強條 4 1 2各類防雷建筑物應(yīng)設(shè)內(nèi)部防雷裝置 并應(yīng)符合下列規(guī)定 1在建筑物的地下室或地面層處 以下物體應(yīng)與防雷裝置做防雷等電位連接 建筑物金屬體 金屬裝置 建筑物內(nèi)系統(tǒng) 進出建筑物的金屬管線 2除本條1款的措施外 外部防雷裝置與建筑物金屬體 金屬裝置 建筑物內(nèi)系統(tǒng)之間 尚應(yīng)滿足間隔距離的要求 15 五 接閃器的設(shè)置 1 接閃器的構(gòu)成獨立避雷針 架空避雷線以及直接裝設(shè)在建筑物上的避雷網(wǎng) 避雷帶 避雷針或由其混合組成 2 避雷帶避雷帶應(yīng)沿易受雷擊的部位 見附錄B 敷設(shè) 女兒墻 屋角 屋脊 屋檐和檐角等 當(dāng)建筑物比較高時 首先應(yīng)沿屋頂周邊敷設(shè)避雷帶 避雷帶應(yīng)設(shè)在外墻外表面或屋檐邊垂直線上或其外 16 17 關(guān)于暗敷避雷帶問題 利用屋頂鋼筋作接閃器及暗敷避雷帶 其前提是允許屋頂遭雷擊時混凝土?xí)幸恍┧槠撾x以及一小塊防水 保溫層遭破壞 這對建筑物的結(jié)構(gòu)一般無損害 但建筑物下方不應(yīng)有行人通過 車輛放置 及建筑物的出入口 以保證安全 GB T21431 2008 建筑物防雷裝置檢測技術(shù)規(guī)范 規(guī)定 高層建筑物不應(yīng)利用建筑物女兒墻內(nèi)鋼筋作為暗敷避雷帶 18 避雷網(wǎng)格 第一類防雷建筑物5m 5m或6m 4m 第二類防雷建筑物10m m或12m 8m 第三類防雷建筑物20m 20m或24m 16m 19 1 滾球法的概念 3 避雷針 20 滾球半徑示意圖 21 3 避雷針 2 地面上的避雷針 rx h 2hr h 1 2 h 2hr hx 1 2ro h 2hr h 1 2 22 3 避雷針 3 問題1 屋面上避雷針的保護范圍如何計算 錯誤圖r0大于屋頂寬度 正確圖 避雷帶 避雷針頂端同時支撐球體 23 問題2 避雷針設(shè)置的越高對設(shè)備保護越有利 設(shè)置避雷針的目的就是利用避雷針的尖端效應(yīng)吸引閃電 保護附近的突出的室外設(shè)備如天線等 避雷針并不是越高越好 過高的避雷針將導(dǎo)致其接閃能力越強 雷電對避雷針附近的設(shè)備的沖擊次數(shù)會增加 避雷針不能用于保護室內(nèi)的弱電設(shè)備 24 4 接閃器的材料 規(guī)格 避雷帶 架空接閃線宜采用截面不小于50mm2熱鍍鋅鋼絞線或銅絞線 參數(shù)調(diào)整 避雷線 25 金屬屋面 第一類防雷建筑物除外 板間的連接應(yīng)是持久的電氣貫通 例如 銅鋅合金焊 熔焊 卷邊壓接 縫接 螺釘或螺栓連接等 金屬板下面無易燃物品時 其最小厚度要求為不銹鋼 熱鍍鋅鋼 鈦和銅板0 5mm 鋁板0 65mm 鋅板0 7mm 鉛板 2mm 金屬板下面有易燃物品時 其最小厚度要求為不銹鋼 熱鍍鋅鋼和鈦板4mm 銅板5mm 鋁板7mm 金屬板無絕緣被覆層 注 薄的油漆保護層或1mm厚瀝青層或0 5mm厚聚氯乙烯層均不屬于絕緣被覆層 26 關(guān)于彩鋼保溫板 5 2 7的條文說明 上層鋼板厚度不應(yīng)小于0 5mm 中間保溫層為非易燃物 下層鋼板一般不會被擊穿 且能阻擋上層板被擊穿時的熔化物 27 1 4 3 3 強條 第二類防雷建筑物 專設(shè)引下線不應(yīng)少于2根 并應(yīng)沿建筑物四周和內(nèi)庭院四周均勻?qū)ΨQ布置 其間距沿周長計算不宜大于18m 當(dāng)建筑物的跨度較大 無法在跨距中間設(shè)引下線 應(yīng)在跨距兩端設(shè)引下線并減小其他引下線的間距 專設(shè)引下線的平均間距不應(yīng)大于18m 4 4 3 類似 同上 六 引下線 28 六 引下線 2 在建筑物引下線附近防接觸電壓時 應(yīng)符合下列規(guī)定之一 新增內(nèi)容 利用建筑物金屬構(gòu)架和建筑物互相連接的鋼筋在電氣上是貫通且不少于10根柱子組成的自然引下線 這些柱子包括位于建筑物四周和建筑物內(nèi) 引下線3m范圍內(nèi)土壤地表層的電阻率不小于50k m 注 例如 采用5cm厚瀝青層或15cm厚礫石層的這類絕緣材料層通常符合本要求 外露引下線 其距地面2 7m以下的導(dǎo)體用耐1 2 50 s沖擊電壓100kV的絕緣層隔離 例如用至少3mm厚的交聯(lián)聚乙烯層 用護欄 警告牌使接觸引下線的可能性降至最低限度 29 關(guān)于2 7m 2 7m的高度是參照IEC62305 3的規(guī)定考慮的 即以人站立向上伸手的平均高度2 5m加上0 2m長的空氣間隙的距離之和 30 引下線 3 在建筑物外引下線附近防跨步電壓時 應(yīng)符合下列規(guī)定之一 新增內(nèi)容 利用建筑物金屬構(gòu)架和建筑物互相連接的鋼筋在電氣上是貫通且不少于10根柱子組成的自然引下線 這些柱子包括位于建筑物四周和建筑物內(nèi) 引下線3m范圍內(nèi)土壤地表層的電阻率不小于50k m 注 例如 采用5cm厚瀝青層或15cm厚礫石層的這類絕緣材料層通常符合本要求 用網(wǎng)狀接地裝置對地面作均衡電位處理 用護欄 警告牌使進入距引下線3m范圍內(nèi)地面的可能性減小到最低限度 31 跨步電壓和接觸電壓示意圖 32 七 接地裝置 1 接地裝置的類型按GB21714 3的規(guī)定 接地裝置的類型分為A B二類即A型接地體 單獨設(shè)置的水平和 或垂直接地體 不少于2個接地極 在土壤電阻率很低 接地電阻很容易低于10 時 無其他要求 土壤電阻率較高 接地電阻不易達到10 以下時 對各類防雷建筑物的接地體有一定長度要求B型接地體 利用建筑物基礎(chǔ)鋼筋或圍繞建筑物的環(huán)型人工接地體 33 接地裝置 2 第一類防雷建筑物 1 獨立的外部防雷裝置設(shè)置獨立接地體沖擊接地電阻值 不大于10 2 不獨立的外部防雷裝置接地裝置應(yīng)圍繞建筑物敷設(shè)成環(huán)形接地體每根引下線的沖擊接地電阻不應(yīng)大于10 其接地裝置應(yīng)和電氣和電子系統(tǒng)等接地裝置及所有進入建筑物的金屬管道相連 此接地裝置可兼作防雷電感應(yīng)接地之用 3 沖擊接地電阻值與工頻接地電阻值的換算方法 34 2 第二類 第三類防雷建筑物 共用接地裝置 外部防雷裝置的接地應(yīng)和防雷電感應(yīng) 內(nèi)部防雷裝置 電氣和電子系統(tǒng)等接地共用接地裝置 并應(yīng)與引入的金屬管線做等電位連接 外部防雷裝置的專設(shè)接地裝置宜圍繞建筑物敷設(shè)成環(huán)形接地體 共用接地裝置的接地電阻應(yīng)按50Hz電氣裝置的接地電阻確定 以不大于其按人身安全所確定的接地電阻值為準 當(dāng)有電子系統(tǒng)時以設(shè)備最小接地電阻值要求為準 35 八 防側(cè)擊 1 高度超過45m的建筑物 水平突出外墻的物體 如陽臺 平臺等 當(dāng)滾球半徑45m球體從屋頂周邊避雷帶外向地面垂直下降接觸到上述物體時應(yīng)采取相應(yīng)的防雷措施 2 高于60m的建筑物 其上部占總高度20 并超過60m的部位應(yīng)防側(cè)擊 新變化3 外墻內(nèi)外豎直敷設(shè)的金屬管道及金屬物的頂端和底端應(yīng)與防雷裝置等電位連接 36 九 其他防雷措施 1 固定在建筑物上的節(jié)日彩燈 航空障礙信號燈及其他用電設(shè)備和線路 應(yīng)根據(jù)建筑物的防雷類別采取相應(yīng)的防止雷電波侵入的措施 無金屬外殼或保護網(wǎng)罩的用電設(shè)備應(yīng)處在接閃器的保護范圍內(nèi)從配電箱引出的配電線路應(yīng)穿鋼管 鋼管的一端應(yīng)與配電箱和PE線相連 另一端應(yīng)與用電設(shè)備外殼 保護罩相連 并應(yīng)就近與屋頂防雷裝置相連 當(dāng)鋼管因連接設(shè)備而中間斷開時應(yīng)設(shè)跨接線 在配電箱內(nèi)應(yīng)在開關(guān)的電源側(cè)裝設(shè) 級試驗的電涌保護器 其電壓保護水平應(yīng)不大于2 5kV 標稱放電電流值應(yīng)根據(jù)具體情況確定 37 建筑物頂部的用電設(shè)備 38 其他防雷措施 2 露天堆場糧 棉及易燃物大量集中的露天堆場 當(dāng)其年預(yù)計雷擊次數(shù)大于或等于0 05時 應(yīng)采用獨立接閃桿或架空接閃線防直擊雷 獨立接閃桿和架空接閃線保護范圍的滾球半徑可取100m 在計算雷擊次數(shù)時 其高度可按可能堆放的高度計算 其長度和寬度可按可能堆放面積的長度和寬度計算 3 屋頂非導(dǎo)電性物體屋頂不處在接閃器保護范圍內(nèi)的非導(dǎo)電性物體 當(dāng)它沒有突出由接閃器形成的平面0 5m以上時 可不附加增設(shè)接閃器的保護措施 39 十 防雷區(qū) 1 防雷區(qū) LPZ 的概念 40 防雷區(qū) LPZ 2 防雷區(qū)的劃分LPZOA區(qū) 本區(qū)內(nèi)的各物體都可能遭到直接雷擊和導(dǎo)走全部雷電流 本區(qū)內(nèi)的電磁場強度沒有衰減 直擊雷非防護區(qū) LPZOB區(qū) 本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到大于所選滾球半徑對應(yīng)的雷電流直接雷擊 本區(qū)內(nèi)的電磁場強度沒有衰減 直擊雷防護區(qū) LPZ1區(qū) 本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊 流經(jīng)各導(dǎo)體的電流比LPZOB區(qū)更小 本區(qū)內(nèi)的電磁場可能衰減 這取決于屏蔽措施 第一屏蔽防護區(qū) LPZn 1 后續(xù)屏蔽防護區(qū) 進一步減小流入電流和電磁場強度的防護區(qū) 41 LPZ 3 防雷分區(qū)的作用確定等電位連接的位置 防雷區(qū)界面處 確定等電位連接導(dǎo)體的最小截面 16mm2 6mm2 確定SPD的安裝位置 防雷區(qū)界面處 確定SPD的選型 T1 T2 T3 計算H1或H2 決定是否增加屏蔽措施 或確定設(shè)備的擺放位置 42 1 等電位連接的意義將分開的各金屬物體直接用連接導(dǎo)體 稱為等電位連接導(dǎo)體 或經(jīng)電涌保護器連接到防雷裝置 或接地裝置 上 以減小雷電流引發(fā)的電位差 2 實施等電位連接的位置穿過防雷區(qū)界面的所有導(dǎo)電物 電氣和電子系統(tǒng)的線路均應(yīng)在界面處做等電位連接 3 等電位連接實施建筑物的等電位連接包括總等電位連接 建筑物頂設(shè)備 施 的等電位連接 機房或設(shè)備的局部等電位連接 十一 等電位連接 43 連接方式與內(nèi)容通過變 配 電室的接地母排 總等電位連接端子板MEB 將以下可導(dǎo)電部分相互連通 進線配電箱的PE PEN 母排 公共設(shè)施的金屬管道 如上下水 熱力 燃氣等管道 建筑物金屬結(jié)構(gòu) 含自然接地體 人工接地體的引線 電纜的外屏蔽層 接地母排 MEB 應(yīng)盡量設(shè)置在或靠近LPZ0區(qū)與LPZ1區(qū)的界面處 多個總等電位連接的母排應(yīng)連通 1 總等電位連接 44 建筑物的總等電位連接 45 2 建筑物頂部設(shè)備 施 的等電位連接將建筑物頂部的風(fēng)機 通風(fēng)管道 冷卻塔 天線體 鐵扶梯 裝飾板 廣告支架 出氣孔 護欄 線纜屏蔽槽 管 擦窗機及軌道等金屬體經(jīng)連接導(dǎo)體 16mm2或6mm2銅線 與接地預(yù)埋件 避雷帶 網(wǎng) 電氣連接 等電位連接 46 3 電氣 電子系統(tǒng)的等電位連接 建立適配的等電位連接網(wǎng)絡(luò) S型 M型 等電位連接網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)形式 47 S型和M型等電位連接網(wǎng)絡(luò)的特點 適用范圍S型 等電位連接網(wǎng)絡(luò)經(jīng)唯一一點與防雷裝置連接 各設(shè)備呈星形連接 適用于電氣系統(tǒng)或頻率為300kHz以下的模擬電子系統(tǒng) M型 網(wǎng)絡(luò)通過多點組合到防雷裝置中 每臺設(shè)備的等電位連接線應(yīng)二條 長度0 5m左右 工作頻率為MHz及更高的電子系統(tǒng) 與設(shè)備的連接電氣和電子設(shè)備的金屬外殼 機柜 機架 金屬槽 管 屏蔽線纜外層 信息設(shè)備的防靜電接地 安全保護接地 SPD接地端等以最短的距離與等電位連接網(wǎng)絡(luò)連接 等電位連接 48 M型等電位連接示意圖 49 等電位連接網(wǎng)絡(luò) 材料與規(guī)格 接地母排 局部等電位端子板 LEB 等電位連接帶 一般采用截面積不小于50mm2的銅帶 銅編織帶 等電位連接網(wǎng)格 100mm 0 3mm或60mm 1 0mm的銅箔 接地干線 截面積不小于16mm2的銅線 特殊要求除外 設(shè)備接地線 不小于6mm2的銅線 特殊要求除外 特別提示 設(shè)備連接處的壓接需要除漆 塑 銹 50 4 等電位連接電阻值的要求 GB50601 2010 第一類防雷建筑物中長金屬物的彎頭 閥門 法蘭盤等連接處的過渡電阻不應(yīng)大于0 03 測與同一接地網(wǎng)連接的各相鄰設(shè)備連接線的電氣貫通狀況 其間直流過渡電阻不應(yīng)大于0 2 引下線兩端和引下線連接處的電氣連接狀況 其間直流過渡電阻值不應(yīng)大于0 2 接閃器與大尺寸金屬物體的電氣連接情況 其間直流過渡電阻值不應(yīng)大于0 2 等電位連接帶與連接范圍內(nèi)的金屬管道等金屬體末端之間的直流過渡電阻值不應(yīng)大于3 金屬設(shè)備殼體與等電位連接網(wǎng)絡(luò)之間的直流過渡電阻值不應(yīng)大于0 2 51 十二 電涌保護器SPD 1 電涌保護器的概念目的在于限制瞬態(tài)過電壓和分走電涌電流的器件 它至少含有一非線性元件 又稱浪涌保護器 電源SPD 連接到低壓配電系統(tǒng)的SPD 電信SPD 連接到電信和信號網(wǎng)絡(luò)的SPD 適用電壓 直流1500V以下交流1000V r m s 50Hz 以下 52 電涌保護器SPD 2 核心元器件 53 3 電源SPD分類 I級分類試驗SPD用標稱放電電流In 1 2 50 s沖擊電壓和10 350 s沖擊電流Iimp做的試驗 對應(yīng)為電壓開關(guān)型SPD 級分類試驗SPD用標稱放電電流In 1 2 50 s沖擊電壓和8 20 s最大放電電流Imax做的試驗 對應(yīng)為限壓型SPD 級分類試驗SPD用混合波 1 2 50 s和8 20 s 做的試驗 對應(yīng)為組合型SPD T1 T2 T3 54 4 SPD的主要參數(shù)及選擇 1 選擇SPD的基本要求安裝SPD之后 在無電涌發(fā)生時 SPD不應(yīng)對電氣或電子系統(tǒng)的正常運行產(chǎn)生影響 安裝SPD之后 在有電涌發(fā)生的情況下 SPD能承受預(yù)期通過的雷電流而不損壞 并能箝制電涌電壓和分走電涌電流在電涌電流通過后 SPD應(yīng)迅速恢復(fù)高阻狀態(tài) 切斷工頻續(xù)流 55 4 SPD的主要參數(shù)及選擇 2 SPD的主要參數(shù)UcUc 最大持續(xù)運行電壓可以持續(xù)加在SPD上而不導(dǎo)致SPD動作的最大交流電壓 r m s 或直流電壓 為SPD的動作閾值 也是SPD的額定電壓值 I放電電流 Iimp 沖擊電流 10 350 型SPD In 標稱放電電流 8 20 型SPD T1 T2 T3 56 UC的選擇 57 Iimp 沖擊電流 的選擇 方法一 按GB50057中雷電流分配計算 式中 I 雷電流 n 地下和架空引入的外來金屬管道和線路的總數(shù) m 每一線路內(nèi)導(dǎo)體芯線的總根數(shù) Rs 屏蔽層每公里的電阻 Rc 芯線每公里的電阻 58 方法二 按GB16895 22中S1和S3的規(guī)定選取 雷擊類型 S1雷擊建筑物 S2雷擊建筑物附近 S3雷擊在與建筑物相連的電力線或通信線上 S4雷擊在電力線或通信線附近 雷擊類型S1 S3時的Iimp值無法計算時相線對PE 中性線對之間安裝的SPD的Iimp不應(yīng)小于12 5KA 或L對N之間SPD的Ipeak應(yīng)不小于12 5kA N對PE之間SPD的Ipeak應(yīng)不小于50kA 三相系統(tǒng) 或25kA 單相系統(tǒng) 59 下列配電柜的進線端應(yīng)安裝 級試驗的SPD 安裝有外部防雷裝置 采用共用接地系統(tǒng)的建筑物的低壓線路進線柜 變壓器和低壓配電柜位于安裝在有外部防雷裝置的建筑物內(nèi) 且有低壓線路引出本建筑物到另外接地的建筑物 室外配電柜 盤 T1 型SPD設(shè)置部位 60 380V低壓線路引入建筑物 低壓配電柜 接閃器 接閃器 設(shè)備 埋地電纜引入 61 低壓線路引出本建筑物 62 SPD的主要參數(shù) Up 電壓保護水平電涌保護器的電壓保護水平要與被保護設(shè)備的絕緣耐沖擊電壓值Uw相匹 Up序列值 0 9 1 0 1 2 1 5 1 8 2 0 2 5 3 0 4 0kV表220 380V三相配電線路和各種設(shè)備絕緣耐沖擊電壓值Uw 63 SPD不同連接方式下的Up值的要求 1 按相線對PE 中性線對PE接線形式安裝SPD時 每只SPD的Up值不應(yīng)大于 即小于或等于 2 5kV 2 按相線對中性線 中性線對PE接線形式安裝SPD時 每只SPD的Up值不應(yīng)大于2 5kV 且相線對PE線之間二只SPD的總電壓保護水平也不應(yīng)大于2 5kV 不少按該接線形式安裝的SPD不滿足此條的要求 64 GB16895 22 2004對Up的要求 65 3 后級SPD參數(shù)的選擇 設(shè)置位置后級SPD 可以設(shè)置在需要保護的設(shè)備的電源處 也可以設(shè)置在中間電源配電箱 如UPS輸入 輸出電源柜 箱 In的選擇對于中間配電箱 電涌保護器 其標稱放電電流不應(yīng)小于5kA 對于電子設(shè)備電源處 可采用 級試驗的電涌保護器 或 其標稱放電電流不應(yīng)小于3kA 電涌保護器應(yīng)與同一線路上游的電涌保護器在能量上相配合 這類資料應(yīng)由制造商提供 T2 T3 T2 66 后級SPD的選擇 SPD的有效電壓保護水平Up f Up f的概念SPD連接導(dǎo)線的感應(yīng)電壓 U加到SPD的電壓保護水平Up中 導(dǎo)致SPD的最終電壓保護水平高于SPD的電壓保護水平 將SPD的最終電壓保護水平定義為有效電壓保護水平U 67 后級SPD的選擇 Up f的計算 對限壓型SPD Up f Up U 對電壓開關(guān)型SPD 第一級 Up f Up或 U中的大者 其中 U SPD兩端引線的感應(yīng)電壓降 即L di dt 戶外線路進入建筑物處可按1kV m計算 在其后位置可按 U 0 2Up計算 僅是感應(yīng)電涌時可略去不計 降低電涌保護器有效電壓保護水平U 的方法 可選擇較小Up值的電涌保護器 應(yīng)采用合理的接線方式并縮短連接電涌保護器的導(dǎo)體長度 68 Up f值的選擇 當(dāng)被保護設(shè)備與電涌保護器的之間的距離 沿線路的長度小于或等于5m時或在線路有屏蔽并兩端等電位連接下沿線路的長度小于或等于10m時 應(yīng)按下式計算 Up f Uw式中 Uw 被保護設(shè)備的絕緣耐沖擊電壓額定值 kV 69 Up f值的選擇 當(dāng)被保護設(shè)備距電涌保護器的距離 沿線路的長度大于10m時 應(yīng)按下式計算Up f Uw Ui 2式中 Ui 雷擊建筑物附近 電涌保護器與被保護設(shè)備之間電路環(huán)路的感應(yīng)過電壓 kV 當(dāng)建筑物或房間有空間屏蔽和線路有屏蔽或僅線路有屏蔽并兩端等電位連接時 可不考慮電涌保護器與被保護設(shè)備之間電路環(huán)路的感應(yīng)過電壓 但應(yīng)按下式計算 Up f Uw 2 70 Up Uc In的關(guān)聯(lián)性 Uc In與Up參數(shù)的選擇要綜合考慮 Uc序列值 110 130 150 175 230 240 250 260 275 280 320 385 420 440 460 510 550 600 630V等Up序列值 0 9 1 0 1 2 1 5 1 8 2 0 2 5 3 0 4 0kV Uc高 Up高 In大 Up高SPD1的Uc可適當(dāng)高些 385v 400v 設(shè)備處的SPD的Uc應(yīng)低些 320v 275v 設(shè)備處的SPD的In可小些 3kA 10kA 以滿足Up的要求 注意 電子設(shè)備處SPD的Uc選擇385v時 Up很難滿足要求 按 3 1 方式安裝的SPD其總Up f不易滿足要求 71 5 電源SPD的安裝 1 電源SPD可以設(shè)置在以下部位 電源的總配電箱 柜 Iimp In UPS的輸入 輸出端電源柜 In 建筑物頂部設(shè)備的電源箱 In 樓層 豎井 配電柜 In 機房配電箱 In 電子信息設(shè)備的電源處 In 室外配電箱 Iimp In 72 問題3 SPD越多 保護越可靠 應(yīng)根據(jù)線路現(xiàn)場環(huán)境 室外 豎井 靠近引下線及接閃器等 線路敷設(shè)方式 架空 埋地 所保護的線路長度 被保護設(shè)備的UW等因素選擇合適的SPD SPD本身也是一類器件 甚至是電子器件 核心部件本身存在使用壽命 限壓型SPD需要外加后備保護 熔斷器 斷路器等 SPD的設(shè)置并不是越多越好過多的設(shè)置反而會增加系統(tǒng)的故障點 73 SPD在TT系統(tǒng)中安裝 3 1形式 2 SPD的安裝方式 后級SPD按 3 1 形式安裝時 相線L對PE線之間的電壓保護水平也應(yīng)滿足要求 74 SPD在TN C S系統(tǒng)中的安裝 供電系統(tǒng) 主配電 L1 L2 L3 N PE 機房配電箱 設(shè)備電源 SPD1 SPD2 重復(fù)接地 TN