防雷系统为什么要做电源三级防护
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电路三级防雷设计
一、避雷针
避雷针是防雷系统中的基础部分,主要作用是引雷,将雷电引入地下,从而保护建筑物和设备免受雷击损害。
避雷针一般安装在建筑物顶部或高处,与大地连接,形成一个导电的通道。
当雷电击中避雷针时,电流会通过避雷针引入地下,从而避免雷电对其他设备和线路的损害。
二、防雷器
防雷器是一种电子设备,用于限制瞬态过电压和泄放浪涌电流,从而保护电子设备免受雷电和其他瞬态过电压的损害。
防雷器通常安装在电源线路、信号线路等电子设备的入口处,用于拦截雷电和瞬态过电压,将它们引入地下,从而保护设备免受损害。
三、接地系统
接地系统是防雷系统中的重要组成部分,主要作用是将电流引入地下,从而避免雷电对设备和线路的损害。
接地系统一般由接地体、接地线和接地装置等组成,其中接地体是埋入地下的金属导体,用于将电流引入地下;接地线是连接接地体和设备的导线;接地装置是接地线的末端,用于将电流引入地下。
在接地系统中,需要选择合适的接地方式和材料,并按照规定的要求进行设计和施工。
总之,电路三级防雷设计是一个系统性的工程,需要综合考虑多种因素,包括设备的电压、电流、雷电活动的频率和强度等。
在设计防雷系统时,需要根据具体情况进行分析和评估,并选择合适的防雷
方案和技术,以达到保护设备和人员的安全的目的。
浅谈通信设备防雷的重要性与应对措施摘要:文中主要分析了雷电的成因、危害及防范措施,力争将其产生的危害降低最低点。
本文重点介绍“整体防御、综合治理、多重保护”的防范原则,力争将其产生的危害降低到最低点。
关键词:通信设施;防雷措施降低危害引言近年来,随着微电子技术、光纤技术和计算机技术在通信设备中的广泛应用,使得各种先进通信设备对过电压的要求也就越来越高。
因雷电造成电子设备或系统的损害呈增长趋势,因此必须采取适当的保护措施以避免因过电压及其所产生的过电流对传输线路、通信设备和人员造成的危害。
随着科技的迅猛发展,大规模集成电路和智能化在通信设备中的广泛应用,使得各种先进通信设备对过电压的要求也就越来越高。
由于雷电在电源线、信号线、天馈线等上感应的瞬间过电压造成的危害时常发生,因此必须采取适当的保护措施以避免因过电压及其所产生的过电流对传输线路、通信设备和人员造成的危害。
一、雷电的成因和危害1、雷电的成因。
雷电由大气环流和当地气象因素所决定,是积雨云中云与云之间或云与地之间产生的放电现象,强大电流通过时,又使空气迅速膨胀产生巨大的响声,即雷电。
雷电根据形状的不同,可分为枝状、片状、线状等形式,其中枝状最为常见。
暖湿气流上升到大约15,000m的高空,在云中产生出正、负电荷,强烈的上升气流造成了云内电荷的分离,正电荷位于云的上部,负电荷在云的下部,云与大地间就形成电场,其下端的负电荷使大地被感应出正电荷,此时雷云与大地之间就成为一个大的已充电的电容器。
可触发雷电的电场强度与空气的绝缘度相关,当电场强度在0.5~10(kv/cm)之间,雷云与地间的电势差高到一定程(103v/cm~104v/cm)时,大气会被击穿。
直击雷。
是指雷电直接经过人体、建筑物、设备等时所产生的电效应、热效应以及机械力,从而致使人员伤亡、建筑物和设备损坏的现象。
雷电感应。
又被称作二次雷。
放电时会与接触的导体产生静电感应或电磁感应,致使导体产生过高的电压或火花。
保护机房的弱电系统免遭感应雷损坏,保障设备的安全和工作的有序进行。
1、电源第一级防雷在机房所在楼层配电间总电源处并联安装一套万佳三相电源防雷箱,作为电源的第一级防雷保护。
2、电源第二级防雷虽然已经在楼层总电源进线端安装了第一级的防雷器,但是当较大雷电流进入时,第一级防雷器可将绝大部分雷电流有底线泄放,而剩余的雷电残压还是相当高,因此第一级防雷器的安装,可以减少大面积的雷击破坏事故,但是并不能确保后接设备的万无一失还存在感应雷电流和雷电波的二次入侵的可能,需要在机房电源进线处安装电源第二级防雷器。
3、电源第三级防雷虽然已经安装了第二级的防雷器,但是当较大雷电流进入时,前二级防雷器可将绝大部分雷电流由地线泄放,而剩余的雷电残压还是相当高,还存在感应雷电流和雷电波的再次入侵的可能,需要在UPS电源进线处安装电源第三级防雷器。
4、电源末级精细保护机房重要设备如主机、交换机等,其工作电压低,耐压水平低,因此需要安装保护水平低的防雷器。
电源防雷
电源防雷主要是防止雷电和其他内部过电压侵入设备造成损坏,从室外防雷与线路防雷相结合的综合防雷方案,介绍了外部避雷和内部避雷、保护区、防雷等电位截流等概念。
分析了电源防雷工作器原理。
采用电源防雷器能在最短时间内释放电路上因雷击感应而产生的大量脉冲能量短路泄放到大地,降低设备各接口间的电位差,从而保护电路上的设备。
1.电源第一级防雷
对于城市供电网三相四线制系统,第一级电源防雷四线采用高能避雷器4个,在三条火线上,一条零线上各并联一个高能避雷器与地连接。
当供电回路熔断器F1(或空气开关)额定电流大于250A时,需在高能避雷器并联支路上(火线)加装250A熔断器F2(或空气开关),反之则不需要。
2.电源第二级防雷
第二级电源防雷采用过压保护器4个,在三条火线、一条零线上各并一个过压保护器与地连接.
在正常情况下,保护器处于高阻状态,当电网由于雷击或开关操作出现瞬时脉冲电压时,过压保护器内藏模块里的氧化锌压敏电阻元件立即在纳秒时间内迅速导通,将该脉冲电压短路到大地泄放,从而保护所有设备,当该脉冲电压流过保护器后,保护器又变为高阻状态,从而不影响设备的供电。
当供电回路熔断器F1(或空气开关)额定电流大于125A时,需在过压保护器并联支路上(火线)加装125A熔断器F2(或空气开关),反之则不需要。
3.电源第三级防雷
第三级防雷保护,用于保护重要设备的电源系统、电子设备的精细过压保护。
安装在重要设备的机架式防雷电源或电源防雷插座(PDU防雷器)上。
UPS电源系统的防雷保护
从机房的情况来分析,供电线路穿越各级防雷区,考虑到机房各种不同用电设备的耐过压的能力,我们建议采用如下的电源系统防雷方案,以达到防护效果和较经济的投入。
由于机房UPS不间断电源设备是用于为机房内系统各用电设备提供稳定、可靠和高质量的用电环境唯一的重要设备,并且是由市电供电输入机房的主要途径,所以我们将电源系统防护的重点放在了对UPS不间断电源的保护上。
在机房专用配电柜、UPS电源做两级输入防雷保护。
具体的防护措施为:
一级保护:在机房配电柜前装三相电源防雷器(单相电源防雷器)。
二级保护:在UPS电源前装三相电源防雷器(单相电源防雷器)。
三级保护:在重要设备处装电源防雷插座。
三类防雷规范和要求
电气设备由于受到雷击的威胁,为了保护它们不受损坏,就必须要采取有效的防雷措施,因此,掌握防雷规范和要求就显得尤为重要。
一、普通建筑物的防雷规范和要求
1、在一般普通建筑物中,对所有电气设备和特定类型的电气系统,都要采取直接接地和使用抗雷击电器的防雷措施。
2、必须采取绝缘、屏蔽、隔离和接地防止由辐射、导引、故障接地和避雷针发出的雷电危害。
3、对建筑物的屋面、墙壁和结构构件等要采取护屏设施,以减少屋面、墙壁和结构构件受到的雷击的危害。
4、采取防雷措施时,必须采取现行的有关防雷规范,确保防雷的效果。
二、室外电气设施的防雷规范和要求
1、室外电气设备的设置必须尽可能采取护屏或屏蔽罩,以减少设备受到雷击的危害。
2、室外电气设施应在非雷区内设置,避开雷击危险区,以最大限度地减少设备受到雷击的危害。
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全面讲解弱电工程机房建设防雷接地系统最近在做一些项目设计的时候,经常碰到机房工程防雷接地方面的知识,有的时候这一段不知道怎么写?或者感觉没有必要写那么多,在设计说明里面可以少写,但是在机房工程中,这一部分是重点,今天重点讲解一下机房工程防雷接地方面的内容。
正文:先看一下《数据中心设计规范》GB50174-2017里面对于机房工程的防雷要求。
关于防雷接地这一部分介绍的比较少。
让重点参考GB50343。
下面就重点介绍一下防雷接地知识一、机房防雷接地系统简介随着通信技术、计算机网络技术的飞速发展,计算机和网络越来越深入人们生活和工作中,同时也预示着数字化、信息化时代的来临。
这些微电子网络设备的普遍应用,使得防雷的问题显得越来越重要。
由于微电子设备具有高密度、高速度、低电压、和低功耗等特性,这就使其对各种诸如雷电过电压、电力系统操作过电压、静电放电、电磁辐射等电磁干扰非常敏感。
如果防护措施不力,随时随地可能遭受重大损失。
值得的是雷电不仅仅破坏系统设备,更为重要的是使系统的通讯中断、工作停顿、声誉受损,其间接损失无法估量。
二、机房防雷的必要性雷击可以产生不同的破坏形式,国际电工委员会已将雷电灾害称为“电子时代的一大公害”,雷击、感应雷击、电源尖波等瞬间过电压已成为破坏电子设备的罪魁祸首。
从大量的通信设备雷击事例中分析,专家们认为:由雷电感应和雷电波侵入造成的雷电电磁脉冲(LEMP)是机房设备损坏的主要原因。
为此采取的防范原则是“整体防御、综合治理、多重保护”。
力争将其产生的危害降低到最低点。
三、机房防雷接地系统设计(1)、防雷设计防雷接地系统是弱电精密设备及机房保护的重要子系统,主要保障设备的高可靠性,防止雷电的危害。
中心机房是一个设备价值非常高的场所,一旦发生雷击事故,将会造成难以估量的经济损失和社会影响,根据GB50057—94《建筑物防雷设计规范》和IEC61024-1-1标准的有关规定,中心机房的防雷等级应定为二类标准设计。
电源系统为什么要进行三级防雷
电源系统为什么要进行三级防雷
第一级防雷的目的:防止浪涌电压直接从LPZ0传导进入LPZ1,将数万至数十万伏的浪涌电压限制到2500~3000V 第二级防雷目的:进一步通过第一级防雷器的残余浪涌电压限制到1500V~2000V,对LPZ1~LPZ2实施等电位联接。
第三级防雷的目的:较终保护设备的手段,将残余浪涌电压的值降低到1500V以内,使浪涌的能量不至损坏设备。
是否必须要进行三级防雷,应该根据被保护设备的耐压等级而定,假如两级防雷就可以做到限制电压低于设备的耐压水平,就只需做两级保护,假如设备耐压水平较低,可能要四级甚至更多级的保护。
三级防雷是因为能量需要逐级泄放,传输线路会感应LEMP,对于拥有信息系统的建筑物,三级防雷是一种成本较低、保护较为充分的选择。
三级防雷要求三级防雷要求什么是三级防雷?三级防雷是指针对建筑、设备和电子设备等在雷暴天气下遭受雷击威胁的防护措施。
通过提供多层次的防护,保护建筑物、设备和人员免受雷击的危害。
防雷要求三级防雷主要包括以下方面的要求:1.建筑物的防雷要求–建筑物应设置避雷针或避雷网,以引导雷电迅速而安全地释放到地面。
–建筑物的金属构件应采用导电性良好的材料,以便将雷电迅速导入地下。
–电缆、照明设备等应采取防雷措施,如设置避雷器、接地装置等。
2.设备的防雷要求–暴露在户外的设备应设置避雷装置,以减少雷击威胁。
–设备内部电缆应采取防雷措施,包括设置避雷器、导线绝缘等。
–设备应配备可靠的接地装置,以在雷击时迅速将雷电引入地下。
3.电子设备的防雷要求–电子设备应配备各级防雷器,以抵御雷击对设备的损害。
–电子设备的信号线路应采取防雷措施,如设置防雷器、信号线绝缘等。
–系统应备有有效的接地装置,以将雷击引入地下。
防雷要求解释举例为了更好地理解三级防雷的要求,以下举例解释:•建筑物的防雷要求:–在一座高层建筑上,应设置避雷针或避雷网,并与金属构件连接,以引导雷电进入地下,保护建筑物及其居民不受雷击威胁。
–电缆和照明设备应安装避雷器,并与良好的接地装置连接,以防止雷击造成电器设备的损坏。
•设备的防雷要求:–在一个户外的通信设备上,应设置避雷装置,如避雷器,以减少雷电对设备的影响。
–设备内部的电缆应设置避雷器,并采用绝缘良好的导线,以保护设备内部的电子元件免受雷击的破坏。
•电子设备的防雷要求:–一台计算机应配备合适的防雷器,以保护计算机及其内部的电子元件不受雷击的危害。
–计算机的信号线路应使用防雷器进行保护,并配备有效的接地装置,以迅速将雷电引入地下。
通过以上防雷要求的举例,可以更好地理解三级防雷的相关要求和措施,以提供全面的防护,保护建筑、设备和电子设备不受雷击的损害。
浅谈电源电涌第三级保护深圳市碧通电子有限公司蓝开平摘要:论述电源电涌第三级保护必要性,提出做好电源电涌第三级保护的一些建议。
关键词:电源电涌保护三级防雷电涌保护静电保护在21世纪信息时代,雷电灾害所涉及的范围几乎遍布各行各业。
尤以大规模集成电路为核心组件的通信、计算机网络、测量、监控、电器等先进电子设备广泛运用于电力、航空、国防、通信、广电、金融、交通、石化、医疗以及其它现代生活的各个领域。
由于这些电子设备普遍存在着对暂态过电压、过电流耐受能力较弱的缺点,因雷电和其它形式的电涌侵入电器设备内部,造成干扰、损坏的灾害事故呈逐年上升趋势。
根据历史统计资料分析,在雷击损坏电器设备的事故中,有70%以上是从供电线路侵入的。
因此,电源系统防雷是电子设备及其系统防雷的重要环节。
对建筑物及其电子信息系统的电源供电线路实施多级防雷是综合防雷的重要组成部分,这是防雷业界的共识。
电源系统第一、第二级防雷保护,从防雷设计、设备配置、安装到检验,无论是设计方、施工方、建设方和工程验收方都极为注重,一般都能达到国家有关标准要求。
关于电源系统第一、第二级防雷,已有很多文章论述,在此不再重复。
下面对电源系统第三级防雷(电涌保护)进行浅析和探讨。
对于电源第三级防雷保护的必要性和重视程度,有一个认识问题。
作者从建筑设计院设计师了解到,许多建筑设计中,对电源第三级防雷都不涉及,只设计电源总配电和大楼分配电的防雷(即电源第一级和第二级防雷)。
究其原因,电器设备的配置在设计时往往都是变数,需要保护的电器设备除机房外都比较分散,数量也多。
除此之外,工程的复杂性,工程费用的增加,对工程施工方和建设方来说,在某种程度上都会带来负担。
因此,在防雷工程实施中往往被“疏忽”或淡化。
这样,防雷系统第三道防线就成了问题。
举一个雷击损坏电器设备的案例:某机场建在海波高度200米山上的一座雷达站,地处雷暴高发区,实施防雷工程时,建了避雷针和接地系统,且在总配电房和机房安装了第一和第二级电源防雷器。
三级防雷残压要求标准《三级防雷残压要求标准》前言嘿,朋友们!咱们生活在一个到处都是电器设备的时代,打雷闪电可真是个让人头疼的事儿。
雷电那一瞬间释放出的巨大能量,如果不小心闯进咱们的电器设备里,那可就糟糕透顶了。
所以啊,防雷措施就变得超级重要啦。
今天咱们就来好好唠唠三级防雷残压要求标准这个事儿。
这个标准呢,就像是一个守护天使,能帮助我们更好地保护那些娇贵的电器设备,让它们在雷电天气里也能安然无恙。
适用范围这个三级防雷残压要求标准适用的范围可广了去了。
比如说咱们常见的住宅,家里的电视、冰箱、电脑这些电器都需要防雷保护。
想象一下,你正看着精彩的电视节目,突然一个雷劈下来,要是没有防雷措施,那电视可能就“一命呜呼”了。
还有像办公楼,里面那么多的电脑、打印机、复印机,都是公司的重要设备,要是被雷击中,那损失可就大了。
另外,像工厂里的大型机器设备、通信基站这些,也都在这个标准的保护范围内。
通信基站要是被雷打坏了,咱们的手机可能就没信号了,那多不方便呀。
说白了,只要是有电器设备需要防止雷电侵害的地方,这个三级防雷残压要求标准就有用武之地。
术语定义1. 防雷器- 简单来说呢,防雷器就是一种专门用来防止雷电对设备造成损害的装置。
它就像一个超级保镖,站在设备和雷电之间,一旦有雷电来袭,它就会挺身而出,把雷电的能量给化解掉,或者把雷电引导到安全的地方去,不让雷电伤害到后面的设备。
比如说,你家的电源插座上插着一个小小的防雷插排,那个插排里面就有防雷器的部件在起作用呢。
2. 残压- 这可是个关键的词儿哦。
残压呢,就是当防雷器在工作的时候,也就是它在承受雷电冲击的时候,在它的输出端还残留下来的电压。
你可以想象成,防雷器把大部分雷电的威力都挡住了,但是还是有一点点“余威”留在后面,这个“余威”就是残压。
这个残压如果太高的话,还是可能会对后面的设备造成损害的,所以我们才要有标准来限制它的大小。
正文1. 标准核心条款- 1.1化学成分相关(如果有涉及)- 在一些高端的防雷器中,可能会涉及到特殊的化学成分。
第一级防雷保护:当建筑物本身装有避雷系统(如安装有避雷针、引下线、地网、外部屏蔽时),根据IEC、VDE相关理论,在其建筑物内部的380/230V 低压配电电路处,需要采用防雷器(箱)来建立电源线上的雷电保护等电位连接,可以避免雷电发生时引起的失火、爆炸、人身伤亡的危害;在此我们选用大放电电流100KA以上的防雷箱,安装于大楼总配电机房内。
第二防雷保护:根据国际IEC61312和国内相关规范要求,应在各楼层电源总开关处和配置相应的防雷器作为保护。
第三级防雷保护:机房供电电源UPS控制开关处,配置相应的防雷器作为保护。
电源防雷三级保护方案雷电传播途径雷电过压对大楼内部电子设备的损害主要有以下三个途径:1)直击雷经过接闪器(如避雷针、避雷带、避雷网等)而直放入地,导致地网地电位上升,高电压由设备接地线引入电子设备造成地电位反击.2)电流经引下线入地时,在引下线周围产生磁场,引下线周围的各种金属管(线)上经感应而产生过电压.3)大楼或机房的电源线和通信线等在大楼外受直击雷或感应雷而加载的雷电压及过电流沿线窜入,入侵电子设备.按照国家规范,本方案按第三类防雷设施进行设计1、电源系统防雷防过压保护措施1)电源第一级防雷保护:选用我司LGA1003J(标称放电电流100KA,最大通流容量100KA,8/20波形,响应时间≤25ns)防雷箱安装在总配电箱处。
2)电源第二级防过压保护:选用我司LGA40/4(标称放电电流40KA,最大通流容量60KA,8/20波形,响应时间≤25ns)过压器组合模块,或LGA403J防雷箱,分别安装机房所在楼层分配电箱处,3)第三级为防雷防过压组合保护:选用LGA101Z电源防雷插座,在通讯与网络机房的的重要设备和普通设备(如服务器,路由器、集线器、工作站等等)都可分别使用插座式防雷设备进行三级分流限压精细保护。
2、信号系统直击雷和感应雷防护从室外进入机房的ADSL通信线路,大都暴露户外,而且走线较长,最容易遭受雷电感应产生强大的感应电流,从而通过线路损害连接设备及其后接设备.为此,我们在通讯设备连接线的端口前加装LGX-RJN5-1网络信号防雷器来对设备进行保护.3、等电位连接措施在网络中心机房防静电地板下,沿着地面上布置40×4紫铜排,形成闭合环接地汇流母排.并采用等电位连接线4-10mm2铜芯线及螺栓紧固的线夹作为连接材料,将配电箱金属外壳、电源地、避雷器地、机柜外壳、服务器外壳、UPS外壳、金属屏蔽线槽、门窗等穿过各防雷区交界的金属部件和系统(设备的外壳),以及对防静电地板下的隔离架进行多点等电位接地就进至汇流排.同时将人工地及在机房找出建筑物主钢筋,经测试确与避雷带连接良好,用f14镀锌圆钢通过铜铁转换接头将接地汇流母排与之连接起来.为有效阻止地电位反击给设备带来冲击,需在等电位母排与大楼主钢筋间采用地电位反击器.4、接地措施不论是防直击雷还是感应雷,不论是采用避雷针还是采用专用防雷器,都必须有良好的接地装置,因此接地技术是安全管理工作的重要环节.根据学校的实际地形,我们在靠近机房的大楼旁做一套人工接地体,具体如下:1)接地装置的选择:接地体采用2.5m或1.5M长LGD01B的铜包钢,接地带采用16平方或25平方的铜线.接地干线采用40×4的热镀锌扁钢.2)接地装置的施工:接地体间间距=3m,接地体顶端埋深>0.5m,接地体距建筑物间距>3m.接地体与接地带要可靠焊接,并作防腐处理.计算机网络机房防雷一、防雷的原因每年计算机网络因雷击而损坏的事例屡见不鲜,给政府、银行、企业等造成了巨大的损失和工作上的不便,然而对于雷雨多发地区,更容易遭受雷击损坏,因此极有必要对这些设备进行防雷保护。
雷电放电可能发生在云层之间或云层内部,或云层对地之间;另外许多大容量电气设备的使用带来的内部浪涌,对供电系统(中国低压供电系统标准:AC 50Hz 220/380V)和用电设备的影响以及防雷和防浪涌的保护,已成为人们关注的焦点。
云层与地之间的雷击放电,由一次或若干次单独的闪电组成,每次闪电都携带若干幅值很高、持续时间很短的电流。
一个典型的雷电放电将包括二次或三次的闪电,每次闪电之间大约相隔二十分之一秒的时间。
大多数闪电电流在10,000至100,000安培的范围之间降落,其持续时间一般小于100微秒。
供电系统内部由于大容量设备和变频设备等的使用,带来日益严重的内部浪涌问题。
我们将其归结为瞬态过电压(TVS)的影响。
任何用电设备都存在供电电源电压的允许范围。
有时即便是很窄的过电压冲击也会造成设备的电源或全部损坏。
瞬态过电压(TVS)破坏作用就是这样。
特别是对一些敏感的微电子设备,有时很小的浪涌冲击就可能造成致命的损坏。
供电系统浪涌的影响供电系统浪涌的来源分为外部(雷电原因)和内部(电气设备启停和故障等)。
雷击对地闪电可能以两种途径作用在低压供电系统上:(1)直接雷击:雷电放电直接击中电力系统的部件,注入很大的脉冲电流。
发生的概率相对较低。
(2)间接雷击:雷电放电击中设备附近的大地,在电力线上感应中等程度的电流和电压。
内部浪涌发生的原因同供电系统内部的设备启停和供电网络运行的故障有关:供电系统内部由于大功率设备的启停、线路故障、投切动作和变频设备的运行等原因,都会带来内部浪涌,给用电设备带来不利影响。
特别是计算机、通讯等微电子设备带来致命的冲击。
即便是没有造成永久的设备损坏,但系统运行的异常和停顿都会带来很严重的后果。
比如核电站、医疗系统、大型工厂自动化系统、证券交易系统、电信局用交换机、网络枢纽等。
直接雷击是最严重的事件,尤其是如果雷击击中靠近用户进线口架空输电线。
在发生这些事件时,架空输电线电压将上升到几十万伏特,通常引起绝缘闪络。
变电所防雷保护的三道防线有关变电所防雷保护的三道防线,变电所防雷保护系统工程,变电所防雷保护是一个系统工程,它由3个子系统即三道防线构成,全方位保护变电所在雷电环境下的安全。
变电所防雷保护的三道防线变电所防雷保护是一个系统工程,它由3个子系统即三道防线构成:第一道防线,即第三子系统期望将侵入变电所的雷电波降低到电气装置绝缘强度允许值以内。
我国重要是采纳金属氧化物避雷器(MOA),西方国家除用MOA外,还在全部电气装置上安装空气间隙,在MOA失效后空气间隙可作为后备保护。
第二道防线,即第一子系统的作用是防止雷直击变电所电力设备。
雷击是无法阻拦的,只能通过拦截导引更改其入地路径。
好的设计和建设,能避开破坏性后果。
这道防线由拦截受雷(接闪)、引流、(接地)散流防护系统构成。
接闪器有避雷针(线),小变电所大多采纳独立避雷针,大变电所大多在变电所架构上采纳避雷针或避雷线,或这两者结合,对引流线和接地装置都有严格的要求。
宣称避雷针保护范围大,或计算方法精准等都不符合实际情况。
事实上,避雷针(线)的拦截雷效应,即对被保护物的保护作用(保护范围),与雷电极性、雷电通道电荷分布、空间电荷分布、先导头部电位、放电定位高度、避雷针的数量和高度、被保护物的高度以及相互之间的位置、当时的大气条件和地理条件等因素有关。
一般地说,地理条件(包括地貌和地质结构)影响雷击先导阶段电场分布,从而影响到主放电的进展;大气条件的影响是空气湿度和温度愈高,避雷针(线)保护效果就愈小;还有,雷电流幅值(或放电定位高度)愈大,避雷针(线)拦截雷范围就愈大,也即是保护范围愈大。
拦截雷的避雷针保护范围与这么多因素有关,而且这些因素中很多是随机性的,能完全免遭雷击的避雷针(线)肯定保护范围是没有的。
所谓保护范围是指被保护物在此空间范围内受到雷击的概率在可接受值之内。
各种文件规定的不同保护范围只是允许受到雷击的概率不同而已。
美国推举性的IEEEstd142-1991中第3.3.3.1节介绍:计算避雷针保护范围时采纳滚球半径(即雷击半径)为30m,大约保护范围内雷击概率为0.1%,采纳45m,大约为0.5%。
第一级防雷保护:当建筑物本身装有避雷系统(如安装有避雷针、引下线、地网、外部屏蔽时),根据IEC、VDE相关理论,在其建筑物内部的380/230V 低压配电电路处,需要采用防雷器(箱)来建立电源线上的雷电保护等电位连接,可以避免雷电发生时引起的失火、爆炸、人身伤亡的危害;在此我们选用大放电电流100KA以上的防雷箱,安装于大楼总配电机房内。
第二防雷保护:根据国际IEC61312和国内相关规范要求,应在各楼层电源总开关处和配置相应的防雷器作为保护。
第三级防雷保护:机房供电电源UPS控制开关处,配置相应的防雷器作为保护。
电源防雷三级保护方案雷电传播途径雷电过压对大楼内部电子设备的损害主要有以下三个途径:1)直击雷经过接闪器(如避雷针、避雷带、避雷网等)而直放入地,导致地网地电位上升,高电压由设备接地线引入电子设备造成地电位反击.2)电流经引下线入地时,在引下线周围产生磁场,引下线周围的各种金属管(线)上经感应而产生过电压.3)大楼或机房的电源线和通信线等在大楼外受直击雷或感应雷而加载的雷电压及过电流沿线窜入,入侵电子设备.按照国家规范,本方案按第三类防雷设施进行设计1、电源系统防雷防过压保护措施1)电源第一级防雷保护:选用我司LGA1003J(标称放电电流100KA,最大通流容量100KA,8/20波形,响应时间≤25ns)防雷箱安装在总配电箱处。
2)电源第二级防过压保护:选用我司LGA40/4(标称放电电流40KA,最大通流容量60KA,8/20波形,响应时间≤25ns)过压器组合模块,或LGA403J防雷箱,分别安装机房所在楼层分配电箱处,3)第三级为防雷防过压组合保护:选用LGA101Z电源防雷插座,在通讯与网络机房的的重要设备和普通设备(如服务器,路由器、集线器、工作站等等)都可分别使用插座式防雷设备进行三级分流限压精细保护。
2、信号系统直击雷和感应雷防护从室外进入机房的ADSL通信线路,大都暴露户外,而且走线较长,最容易遭受雷电感应产生强大的感应电流,从而通过线路损害连接设备及其后接设备.为此,我们在通讯设备连接线的端口前加装LGX-RJN5-1网络信号防雷器来对设备进行保护.3、等电位连接措施在网络中心机房防静电地板下,沿着地面上布置40×4紫铜排,形成闭合环接地汇流母排.并采用等电位连接线4-10mm2铜芯线及螺栓紧固的线夹作为连接材料,将配电箱金属外壳、电源地、避雷器地、机柜外壳、服务器外壳、UPS外壳、金属屏蔽线槽、门窗等穿过各防雷区交界的金属部件和系统(设备的外壳),以及对防静电地板下的隔离架进行多点等电位接地就进至汇流排.同时将人工地及在机房找出建筑物主钢筋,经测试确与避雷带连接良好,用f14镀锌圆钢通过铜铁转换接头将接地汇流母排与之连接起来.为有效阻止地电位反击给设备带来冲击,需在等电位母排与大楼主钢筋间采用地电位反击器.4、接地措施不论是防直击雷还是感应雷,不论是采用避雷针还是采用专用防雷器,都必须有良好的接地装置,因此接地技术是安全管理工作的重要环节.根据学校的实际地形,我们在靠近机房的大楼旁做一套人工接地体,具体如下:1)接地装置的选择:接地体采用2.5m或1.5M长LGD01B的铜包钢,接地带采用16平方或25平方的铜线.接地干线采用40×4的热镀锌扁钢.2)接地装置的施工:接地体间间距=3m,接地体顶端埋深>0.5m,接地体距建筑物间距>3m.接地体与接地带要可靠焊接,并作防腐处理.计算机网络机房防雷一、防雷的原因每年计算机网络因雷击而损坏的事例屡见不鲜,给政府、银行、企业等造成了巨大的损失和工作上的不便,然而对于雷雨多发地区,更容易遭受雷击损坏,因此极有必要对这些设备进行防雷保护。
监控室电源系统的防雷措施
1、由于有70%雷击高电位是从电源线侵入的,为保证设备安全,一般电源上应设置三级避雷保护。
2、在监控室所在建筑物总配电处安装三相电涌保护器,通流容量为80KA(波形8/20μs),作为电源第一级保护。
3、在监控室分电箱处安装三相模块式电源电涌保护器,最大通流容量40KA,作为第二级保护。
4、在监控室UPS电源或监控设备前安装单相串联避雷器,串联安装,作为电源线路第三级保护。
5、监控室设备前安装通流容量为10KA单相防雷插座,作为精细电源防雷保护,对电源箝位和滤波。
6、如果不能分级做电源电涌保护,则建议在监控室安装B+C复合型三相电源防雷器。
在监控室UPS电源前安装单相串联电源避雷器,作为电源线路第三级保护。
监控室设备前安装通流容量为10KA单相电源防雷插座。
作为精细电源防雷保护,对电源箝位和滤波。
三级防雷介绍为什么要三级防雷随着现代社会的发展,建筑物的规模不断扩大,其内各种电气设备的使用日趋增多,尤其是计算机网络信息技术的普及,建筑物越来越多采用各种信息化的电气设备。
我国每年因雷击破坏建筑物内电气设备的事件时有发生,所造成的损失非常巨大。
因此建筑物的防雷设计就显得尤为重要。
直击雷和感应雷是雷电入侵建筑物内电气设备的两种形式。
直击雷是雷电直接击中线路并经过电气设备入地的雷击过电流;感应雷是由雷闪电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压,过电流形成的雷击。
根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)规定,建筑物的防雷区划分为LPZ0A,LPZ0B,LPZ1,LPZn+1等区(各区的具体含义本文不再赘述)。
将需要保护的空间划分为不同的防雷分区,是为了规定各部分空间不同的雷击电磁脉冲的严重程度和等电位联结点的位置,从而决定位于该区域的电子设备采用何种电涌保护器在何处以何种方式实现与共同接地体等电位联结。
建筑物直击雷的保护区域为LPZOA区,其保护设计已为电气设计人员所熟知,根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版),设计由避雷网(带),避雷针或混合组成的接闪器,立柱基础的钢筋网与钢屋架,屋面板钢筋等构成一个整体,避雷网通过全部立柱基础的钢筋作为接地体,将强大的雷电流入大地。
建筑物感应雷的保护区域为LPZ0B,LPZ1,LPZn+1区,即不可能直接遭受雷击区域;感应雷是由遭受雷击电磁脉冲感应或静电感应而产生的,形成感应雷电压的机率很高,对建筑物内的电气设备,尤其低压电子设备威胁巨大,所以说对建筑物内部设备的防雷保护的重点是防止感应雷入侵。
由感应雷产生的雷电过电压过电流主要有以下三个途径:(1)由供电电源线路入侵;高压电力线路遭直击雷袭击后,经过变压器耦合到各低压0.38KV/0.22KV线路传送到建筑物内各低压电气设备;另外低压线路也可能被直击雷击中或感应雷过电压。
三相防雷原理
三相防雷原理是指通过合理的技术手段来防止雷电对三相电力系统造成的损害和影响。
三相电力系统通常由三相电源、三相负载和三相线路构成。
首先,为了防止雷电对三相电源造成的影响,可以采取以下防护措施:
1. 针对电源供电线路,可以设置避雷针或者避雷带,将雷电引到地面上,避免进入电源系统。
2. 在三相电源进线处安装防雷装置,如避雷器和避雷闸,以吸收或分散雷电能量,避免对电源设备产生过大的冲击。
其次,针对三相负载,可以采取以下防护措施:
1. 在负载设备处安装合适的避雷器,以吸收或抑制来自雷电的过电压,保护负载设备免受损害。
2. 在负载设备的供电线路上设置过电压保护器,当线路上出现过电压时,及时切断电源,保护负载设备。
最后,对于三相线路本身,可以采取以下防护措施:
1. 在线路各处合适位置设置避雷针或者避雷线,以引导雷电流经过安全的路径,减少对线路的影响。
2. 在线路跨越建筑物或者其他高架结构时,采用避雷网或避雷带等装置,将雷电引导到地面,保护线路不受雷电侵害。
综上所述,三相防雷原理通过合理设置避雷装置、避雷针、避雷带等,来减少雷电对三相电力系统的影响和损害。
这些措施
可以保护电源、负载设备及线路的安全运行,提高系统的可靠性和稳定性。
通常电源线路防雷需要安装多个不同级别的防雷,即电源一级防雷器、电源二级防雷器、电源三级防雷器,甚至更多。
为什么必须要安装多级防雷器呢,首先这需要我们对防雷器有一个初步的了解。
防雷器有两个重要参数,通流容量和保护水平。
通流容量以KA为单位,表示防雷器能够承受和泄放雷电能量的能力;保护水平即限制电压,是防雷器动作,发挥防雷效果的启动电压。
防雷器通流容量和保护水平是成正比的,即防雷器通流容量越大,其保护水平或限制电压就越大。
在防雷工程中,防雷器保护水平必须小于被保护设备的耐压水平,当我们选用保护水平较低的防雷器型号时,其通流容量也必然较小,但由于雷电的能量是非常巨大的,雷电流强度很可能会超过防雷器所能承受的最大通流容量强度,从而造成防雷器损坏,导致防雷失败并造成被保护设备损坏。
同样,我们如果只选用通流容量较大的防雷器型号,防雷器虽然可以承受雷电流的冲击,但由于其保护水平或限制电压相对也会较高,再叠加上从防雷器安装位置到被保护设备间线路的感应雷强度,会造成到达被保护设备的电涌电压超过设备的耐压值,造成设备的线路或元器件发生电击穿。
所以,我们需要选用不同的通流容量和保护水平的防雷器型号,配合使用,实现多级防护、阶梯式限压的防雷系统,达到既能安全的泄放雷电流,又能将电涌电压限制在被保护设备耐压值以下甚至更低。
电源三级防雷器的作用:
第一级防雷器:防止直接的传导雷进入LPZI区,将上万至数十万伏的浪涌电压限制到2500V-3000V内。
第二级防雷器:进一步将通过第一级防雷器的残余浪涌电压限制到1500V-2000V 内。
第三级防雷器:将残余浪涌电压的值降低到1000V以内,使浪涌的能量不致损害被保护设备
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