防雷與接地系統簡介

2021-03-03 23:27:50 字數 3419 閱讀 7908

一、雷電的形成與雷擊

雷電是天氣現象之一,是一種極為壯觀的自然現象,但是,雷電的巨大破壞力,又會給人類社會帶來災難。所謂雷電,就是天空中的某一塊雲層與另一塊雲層或者與大地,由於所帶的電荷性質相反而產生瞬間劇烈放電的現象。在這放電過程中,往往伴隨著強烈耀眼的閃光和震耳欲聾的巨響。

雷擊所造成的危害主要有兩種形式。第一是直擊雷,是指雷雲對大地某點發生的強烈放電。它可以直接擊中線路或裝置,使雷電流沿線路並經過電氣裝置後再入地,強大的雷擊過電流,造成了裝置和線路的損壞。

第二是感應雷,也稱為間接雷,它是由雷閃電流產生的強大電磁場變化,與導體感應出的過電壓、過電流而形成的雷擊。對於靈敏的電子裝置,尤需注意。

二、常用的防雷方法與接地裝置

目前,防避直擊雷都是採用避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網作為接閃器,然後通過良好的接地裝置迅速而安全把雷電流引入大地。而防避感應雷常常是採用電源防雷、訊號系統防雷、等電位連線、金屬遮蔽及重複接地來進行防護的。避雷針是防止雷擊的最常用基本方法。

避雷針防雷法是依靠比被保護物高出許多的垂直避雷針,將雷擊引向自身入地,使被保護物免受雷擊,而得到保護。

與「直擊雷」相比,「感應雷」造成了更多的裝置損壞。為了避免、防止「感應雷」的危害,現在使用的主要為電源浪湧抑制器或等電位避雷器等。另外還有專門應用在各種數字、模擬訊號線上的感應雷防護器。

把電氣裝置與接地裝置連線起來,稱為接地。電氣裝置的接地是保證人身安全及電氣裝置正常工作的重要部分,也是防雷技術最重要的環節。接地按其作用可分為三類:

(1)保護接地,指正常情況下將電氣裝置外殼及不帶電金屬部分的接地。如發電機、變壓器等電氣裝置外殼的接地。

(2)工作接地,指電力、通訊等系統中利用大地做導線或為保證其正常執行所進行的接地。如供電系統中的三相四線制中的地線,某些變壓器中性點接地等。

(3)防雷接地,指過電壓保護裝置或裝置的金屬結構的接地。如避雷器的接地、避雷針構架的接地等,也稱過電壓保護接地。

無論是防直擊雷或感應雷,最終都是通過接地裝置將雷電流送入大地。所以,沒有完善的接地裝置是無法完成避雷任務的。

四、建築物防雷保護

建築物直擊雷的保護區域為lpzoa區,根據國家標準《建築物防雷設計規範》gb50057-94(2023年版),設計由避雷針、避雷網(帶)或混合組成的接閃器,立柱基礎的鋼筋網與鋼屋架,屋面板鋼筋等構成乙個整體,避雷網通過全部立柱基礎的鋼筋作為接地體,將強大的雷電流入大地。

建築物感應雷的保護區域為lpzob,lpz1,lpzn+1區,即不可能直接遭受直擊雷擊區域;感應雷是由遭受雷擊電磁脈衝感應或靜電感應而產生的,形成感應雷電壓的機率很高,對建築物內的電氣裝置,尤其低壓電子裝置威脅巨大,所以說對建築物內部裝置的防雷保護的重點是防止感應雷入侵。

由感應雷產生的雷電過電壓過電流主要有以下三個途徑:

(1)由供電電源線路入侵;高壓電力線路遭直擊雷襲擊後,經過變壓器耦合到各低壓0.38kv/0.22kv線路傳送到建築物內各低壓電氣裝置;另外低壓線路也可能被直擊雷擊中或感應雷過電壓。

據測,低壓線路上感應的雷電過電壓平均可達10kv,完全可以擊壞各種電氣裝置,尤其是電子資訊裝置。

(2)由建築物內計算機通訊等資訊線路入侵;可分為三種情況:①當地面突出物遭直擊雷打擊時,強雷電壓將鄰近土壤擊穿,雷電流直接入侵到電纜外皮,進而擊穿外皮,使高壓入侵線路。②雷雲對地面放電時,**路上感應出上千伏的過電壓,擊壞與線路相連的電器裝置,通過裝置連線侵入通訊線路。

這種入侵沿通訊線路傳播,涉及面廣,危害範圍大。③若通過一條多芯電纜連線不同**的導線或者多條電纜平行鋪設時,當某一導線被雷電擊中時,會在相鄰的導線感應出過電壓,擊壞低壓電子裝置。

(3)地電位反擊電壓通過接地體入侵;雷擊時強大的雷電流經過引下線和接地體洩入大地,在接地體附近放射型的電位分布,若有連線電子裝置的其他接地體靠近時,即產生高壓地電位反擊,入侵電壓可高達數萬伏。建築物防直擊雷的避雷引入了強大的雷電流通過引下線入地,在附近空間產生強大的電磁場變化,會在相鄰的導線(包括電源線和訊號線)上感應出雷電過電壓,因此建築物避雷系統不但不能保護計算機,反而可能引入了雷電。計算機網路系統等裝置的積體電路晶元耐壓能力很弱,通常在100伏以下,因此必須建立多層次的計算機防雷系統,層層防護,確保計算機特別是計算機網路系統的安全。

由此可見,對建築物內各電氣裝置進行防感應雷保護是必不可少的一項內容。

五、配電線路的防雷與接地

配電線路的防雷也可採用避雷線或避雷器,對於不同電壓等級和不同線路採取的措施也不一樣。這裡主要介紹一下低壓配電線路的防雷與接地

低壓線路應從變壓器出口處安裝避雷器或擊穿保險,同時做好接地,接地裝置的接地電阻不應大於4ω。中性點直接接地的低壓電力網中的中性線應在電源點接地。低壓配電線路,在幹線和分支線終端處應重複接地,每重複接地的接地電阻應不大於10ω,對於較長的線路,重複接地應不少於3處。

特別是為防止雷電波沿低壓配電線路侵入使用者,對於接護線上的絕緣子鐵角應接地,接地電阻小於30ω。

避雷器開關避雷器系列

六機房防雷接地系統

廣電及網路機房內集中了大量微電子裝置,而這些裝置內部結構高度整合化,從而造成裝置耐過電壓、耐過電流的水平下降,對雷電(包括感應雷)浪湧的承受能力下降。感應雷侵入用電裝置及計算機網路系統的途徑主要有四個方面:交流電源380v、220v電源線引入;訊號傳輸通道引入;地電位反擊以及空間雷閃電磁脈衝等。

(一)接地處理的幾種方法:

(1)利用建築物基礎地作防雷地及電源地。現代建築基礎使用大面積鋼筋綁紮,柱子主鋼筋及四周牆體鋼筋直通到達屋頂女兒牆防雷帶。其接地電阻值一般都能滿足gb50057—94的要求,即≦4ω。

(2) 機房一般有四種接地形式,即:計算機專用直流邏輯地、交流工作地、安全保護地、防雷保護地。

(3)直流工作地在大樓計算機機房內的布局,是作數位電路等電位地網(或邏輯接地接地網)。該網用銅排在活動地板下,依據計算機裝置布局,縱橫組成網格,配有專用接地端子,用編織軟銅線以最短的長度與計算機裝置相連。計算機直流地需用接地幹線引下至接地端子。

根據gb 50343- 2004《建築物電子資訊系統防雷技術規範》的要求,防雷接地應與交流工作接地、直流工作接地、安全保護接地共用一組接地裝置,接地裝置的接地電阻值必須按接入裝置中要求的最小值確定。

(二)機房供配電防雷方案

一級防雷:配電櫃電源進線處接大容通量的電源防雷器。變壓器的機殼、低壓側的交流零線以及與變壓器相連的電力電纜的金屬外護層應就近接地。

二級防雷:ups配電箱引出的三根相線及零線接電源防雷器,箱內交流零線不作重複接地。機房內所布放的交流供電線路中的中性線(零線),應採取絕緣導線。

交流配電箱上的中性線(零線)匯集排應與機架的正常不帶電金屬部分絕緣。

**防雷:使用專用的避雷電源插座。機房內所有交直流用電及配電裝置均應採取接地保護。交流保護接地線應從接地匯集線上專引,嚴禁採用中性線作為交流保護接地線。

(三)使用防雷器注意事項

防雷保護器必須通過接地端以盡可能短的路徑接地。主機房內所有裝置採有單點接地法,即所有地線全部接到直流接地匯集排上,再由匯集排與直流地網相連。裝置安裝時,應與大樓的外牆及柱子保持一定的安全距離。

訊號防雷器連線必須與資料進線方向一致。不同型別的資料傳輸線應選用不同型別的保護器。以切實保證機房內裝置的安全可靠執行。

防雷接地系統解決方案

防雷系統 機房防雷電分為直擊雷和感應雷防護。對直擊雷的防護主要由建築物所裝的避雷針完成 機房的防雷 包括機房電源系統和弱電資訊系統防雷 工作主要是防感應雷引起的雷電浪湧和其他原因引起的過電壓。計算機房裝置的雷擊損壞95 以上是由感應雷擊所引起,其主要途徑 室外傳輸線路遭受雷擊 閃電帶來的電磁脈衝輻射...

防雷接地系統施工方案secret

防雷接地系統安裝專項施工方案 分部分項工程名稱 建築電氣 防雷接地系統安裝 一 設計意圖 本工程按二類防雷建築物設計防雷裝置。防雷與工頻共用乙個接地體,要求接地電阻檢測值不大於1 利用基礎樁基主筋 地梁與底板鋼筋網作接地體,接地體必須飽和焊接形成可靠的電報通路。所有基礎地梁應保證兩根 12主鋼筋電氣...

機房防雷接地系統設計方案

一 前言 2 二 方案設計依據 2 三 防雷設計思路 3 四 電源防雷 5 五 接地系統 5 1 計算機機房接地系統 5 2 機房內等電位接地具體做法 5 3 交流工作地 6 4 安全保護地 6 六 防雷保護地 6 七 防雷設計方案 7 1 直擊雷的防護 7 2 電源系統的防雷 7 3 訊號系統的防...