炸药库防雷项目设计方案
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浅析炸药雷管库综合防雷设计方案
炸药雷管是炸药爆炸中不可或缺的关键部件。
其储存和使用的安全性直接关系到生产场地及人员的安全和保障生产效率。
炸药雷管库是炸药生产企业的重要组成部分之一,它的综合防雷设计是保证生产安全不可或缺的环节。
炸药雷管库综合防雷设计的主要目的是应对雷电对生产和设备造成的威胁,从而避免事故的发生。
基本原则是确保雷区内的安全和正常生产。
炸药雷管库综合防雷设计要充分考虑雷电的威胁因素,包括雷电活动特点、雷电对设备的潜在危害等,制定出合理的防雷措施。
首先要明确的是,雷电防护是建立在雷电地区的地电位和电场分布规律的基础上的。
因此,炸药雷管库综合防雷设计需要通过雷电测量技术、炸药雷管库及其周边环境雷电防护措施等方面的综合考虑,制定出科学合理的雷电防护计划。
其次,炸药雷管库综合防雷设计要根据不同的防护要求,制定出相应的措施。
例如,对雷电影响较大的炸药雷管库,可以考虑采用大面积的接地网系统,提高周围地电位,从而减小设备受雷电影响的概率;对于出现雷地狱伞的区域,则需要加装避雷针,将雷电引至地下接地,从而保证设备的绝对安全。
在炸药雷管库综合防雷设计过程中,还需要考虑到设备的安全与稳定性。
采用抗雷技术、耐雷设计、只一类电器设备、电缆及布线的防雷保护等防雷措施,可以有效减少设备被雷电损坏的概率,延长设备的寿命,提升生产效率。
总之,炸药雷管库综合防雷设计的成功需要综合考虑多个方面的因素,及时发现和解决可能存在的问题。
只有做好细致全面的防雷工作,才能将雷电对生产和设备造成的影响控制在最小范围内,更好地保障人员和设备的安全。
一、编制依据1、《小型民用爆破物品储存库安全规范》GA 838-20092、《爆破安全规程》GB 67223、《民用爆破物品储存库治安防范要求》GA 8374、《建筑物防雷设计规范》GB 500575、《小型民爆器材仓库建设标准》6、《脉冲电子围栏及其安装和安全运行》GB/T79467、《防静电工作服》GB120148、《民用爆破器材工程设计安全规范》GB500899、《个体防护装备职业鞋》GB2114610、《建筑设计防火规范》GB5001611、中华人民共和国主席令第70号《安全生产法》12、国务院令第446号《民用品安全管理条例》二、库区选址根据工程分布,施工生产需要,安全需要火工品库设计5个中心临时存放库,各库均有单独道路与便道相接,出入运输方便;库区处于山坳中,远离居民区和高压电线、主要交通要道及国防设施,四周有山体作为自然屏障,安全环境较好。
三、平面布置和内部距离五库区均按统一标准进行设计,结构和设施相同。
1、库区内设:炸药库、雷管库、消防水池、防雷设施、视频监控系统、入侵报警系统、围墙、库区大门等库区外设值班室、监控和报警系统终端设在值班室内。
2、安全距离:炸药库和雷管库分别设在库区两端,间距35米;围墙高度2米,与库房墙体间距≥5米,顶部设防爬设施;值班室设在围墙外,与库区大门距离≥30米;消防水池位于库区中部,与两库距离均≤10米。
(详见平面布置图)四、建筑结构1、雷管库为砖混结构,钢筋混凝土现浇屋面。
平面尺寸5×6米,室内净高3.5米,墙体采用24砖墙,四角设置37构造柱。
基础施工采用整体钢筋混凝土圈梁,屋面采用整体现浇,铺设10×10cm钢筋网,混凝土厚度10cm,屋面采用中间高四周低的方式排水,并加设隔热设施。
2、炸药库平面尺寸6×9米,结构与雷管库相同,考虑到纵向长度较大,墙体在纵向4.5米处加设37构造柱,顶部设钢筋混凝土横梁一道。
(详见结构图)3、门均设两层门,外层为铁皮包覆的耐火门;里门为栅栏门,门对外开0.8m,高2.1m。
浅析炸药雷管库综合防雷设计方案炸药雷管库是指存放炸药和雷管的地方,它是一个重要的炸药管理设施,也是一个雷管使用的关键场所。
在炸药雷管库的建设和使用中,防雷工作显得尤为重要,因为一旦发生雷击,将对炸药雷管库和周边地区造成极大的危害。
对炸药雷管库的综合防雷设计方案显得至关重要。
一、炸药雷管库的特点炸药雷管库通常位于人烟稀少的郊区或者远离市区的山区,因为它对周围环境有一定的安全要求。
炸药雷管库通常由仓库、办公室、作业场地、水源、通风设备等构成,具有以下几个特点:1. 雷管储存量大:炸药雷管库通常存放大量的雷管和炸药,因此一旦发生雷击,后果将不堪设想。
2. 装置特殊:炸药雷管库内有各种特殊装置和设备,如通风系统、保鲜设备等。
3. 火灾隐患大:雷管属于易燃易爆品,需要特别注意火灾隐患。
4. 防爆要求高:由于雷管具有易爆性,因此对于炸药雷管库的防爆要求非常高。
由于炸药雷管库的特点,在设计防雷方案时需要进行全面综合考虑。
1. 场地选择和布局在选址时需要避开雷击频发的地区,尽量选择地势较高、植被较茂密的地方,以减少雷击的可能性。
在炸药雷管库的布局中,可采用分散布置的方式,避免一次性遭受雷击的危害。
要避免在雷电活动频繁的地区建设炸药雷管库。
2. 防雷设施建设炸药雷管库需要建设专门的防雷设施,包括避雷针、接地装置、防雷带等。
避雷针可设置在炸药雷管库的周围,以提高雷击的概率,减少对雷管的危害。
接地装置需要进行有效的接地连接,以将雷击的电流迅速引入地下,减少对雷管设备的影响。
防雷带可设置在炸药雷管库的重要设施和设备上,以增加其抗雷击能力。
3. 导电设施安装在炸药雷管库的周围可安装导电设施,如导线、导管等,以将雷击的电流迅速引入地下,减少对炸药雷管库的影响。
这样可以减小雷电对炸药雷管库的危害,提高雷击的安全性。
4. 雷击监测系统建设可在炸药雷管库周围建设雷击监测系统,以实时监测雷电活动,一旦发现雷电活动频繁或者雷电趋势危险,及时采取措施,减少雷击对炸药雷管库的危害。
浅析炸药雷管库综合防雷设计方案
炸药雷管库是用于存放炸药和雷管的设施,对其进行综合防雷设计方案可以有效地减
少雷击事故的发生。
下面将对炸药雷管库综合防雷设计方案进行浅析。
在炸药雷管库的设计中,应该选择合适的建筑材料和结构形式。
建筑材料应具有较好
的导电性能,以便在雷击事件发生时能够将雷电导入地下。
结构形式应选择具有较好抗雷
击能力的形式,如细长形或圆柱形建筑,以减少雷电的集中侵入。
在室内设计中,应采取防雷措施。
室内应设置确保屋顶线等金属构件的良好接地系统,以便将雷电安全地导入地下。
室内应合理设置避雷装置,如闪络器、防雷窗等,以确保雷
击事件发生时能够将雷电安全导引至地下。
炸药雷管库的周边环境也需要进行综合防雷设计。
周边环境应合理规划,避免高耸物
体的存在,以减少雷电的集中侵入。
周边环境也应设置合理的接地系统,确保雷电能够顺
利导入地下。
应定期对炸药雷管库的综合防雷设计方案进行检测和维护。
定期检测可以发现潜在的
防雷隐患,及时采取相应的措施进行修复或改进。
对炸药雷管库内部的电气设备和接地系
统进行定期检查,确保其正常运行。
炸药雷管库综合防雷设计方案是对炸药雷管库进行全面考虑和规划的设计方案,可以
有效地减少雷击事故的发生。
通过选择合适的建筑材料和结构形式,设置合理的避雷装置
和接地系统,以及定期检测和维护,可以提高炸药雷管库的雷击防护能力,确保人员和设
施的安全。
武装部弹药库防雷工程设计施工方案一、项目背景为了确保武装部弹药库的安全及运行稳定,防止雷击事故的发生,我们制定了本工程设计施工方案,旨在对武装部弹药库进行防雷工程的设计和施工,以保障弹药库内的设施、装备和人员的安全。
二、工程概述弹药库防雷工程设计施工方案包括以下主要内容:1. 弹药库雷击保护系统的设计;2. 弹药库雷电接地系统的设计;3. 弹药库建筑物技术防雷措施的设计。
三、弹药库雷击保护系统设计1. 雷电保护原理:弹药库雷击保护系统的设计应基于雷电保护原理,通过引导和分散雷电能量,减少雷击对弹药库的影响。
2. 雷击保护装置的选择:根据弹药库的特点和雷电环境,选择合适的雷击保护装置,包括避雷针、避雷带、避雷网等,以有效降低雷击风险。
3. 雷击保护装置的布置:根据弹药库的布局和周边环境条件,合理选择雷击保护装置的布置位置,确保弹药库各个区域都得到有效的雷击保护。
四、弹药库雷电接地系统设计1. 接地电阻的要求:弹药库雷电接地系统的设计应符合国家标准要求,确保接地电阻在允许范围内,以减少雷电引入弹药库的可能。
2. 接地装置的选择:根据弹药库的特点和建筑物分布,选择适当的接地装置,包括接地棒、接地网等。
3. 接地系统的布设方式:根据弹药库的布局和实际情况,合理布设雷电接地装置,确保弹药库各个区域的接地性能均达到设计要求。
五、弹药库建筑物技术防雷措施设计1. 导电网的设置:在弹药库建筑物的外墙和屋顶等部位设置导电网,以降低雷击风险。
2. 金属屏蔽的应用:对重要设备和电缆线路进行金属屏蔽,减少雷电的干扰和危害。
3. 防雷装置的安装:在弹药库建筑物内部设置适当的防雷装置,以提高抗雷能力。
六、施工方案1. 施工准备:进行相关测量工作,准备相关设备和材料,并制定详细的施工计划。
2. 施工过程:按照设计方案要求进行防雷工程的施工,包括雷击保护装置的安装、雷电接地系统的铺设以及建筑物技术防雷措施的实施。
3. 施工质量控制:严格遵守施工图纸和规范要求,进行施工过程的质量控制,并做好相关记录。
炸药库防雷工程设计方案一、防直击雷:按一类防雷计算避雷针高度,设计安装位置(详见图示)根据有关要求,结合场地实际,避雷针安装点如图示。
保护半径,保护高度:炸药库高度约为3.05米,长6米,宽4米,避雷塔2座,高度为H=18米,分别保护炸药库与雷管库。
二、防雷电感应、防雷电波侵入措施炸药库和爆破器材库内不设电气设施和电气照明,亦没有架空金属管道、埋地或地沟内的金属管道进出,也没有钢窗等较大金属物和突出屋面的放散管、风管等金属物体,故本设计不需考虑防雷电感应、防雷电波侵入措施。
在炸药库门口设一个防静电泄流器并做接地处理但应在照明电进线端安装一台避雷器,各摄像头做接地处理。
三、综合说明:1、炸药库与雷管库天面(或女儿墙)应敷设避雷带,高度为0.25米以上,尽可能沿外侧敷设,支持卡间距在0.5-1.5米之间。
避雷带采用镀锌圆钢,圆钢直径不应小于10mm。
炸药库、雷管库门前各设一个静电释放器,与人工接地体连接。
围墙防护网每20米设一个接地,接地电阻≤10Ω。
2、沿库四周3.5米外做人工接地体;人工接地体在土壤中的埋设深度不应小于0.5m;埋于土壤中的人工水平接地体采用扁钢或圆钢。
圆钢直径不应小于10mm;扁钢截面不应小于100 mm2,其厚不应小于4mm。
3、炸药库与雷管库立避雷塔,引下线与人工接地体连接。
4、避雷针接闪器宜采用专用避雷针。
5、避雷针和避雷带的引下线采用镀锌圆钢或镀锌扁钢,圆钢直径不应小于10mm。
6、防雷系统的接地电阻应≤10Ω,如不能达到要求,应采取措施(加装接地模块)降低土壤电阻率,使接地电阻符合要求。
7、施工采用标准为《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》,避雷针、避雷带、引下线、人工接地体等相互之间的连接,应符合以下标准:镀锌扁钢与镀锌扁钢的焊接长度不小于宽度的2倍;镀锌圆钢焊接长度为其直径的6倍,并应二面焊接。
镀锌圆钢与镀锌扁钢连接时,其长度为圆钢直径的6倍四、避雷针保护半径法:提前放电避雷针保护半径的计算公式设避雷针的启动抢先时间为△T则上行先导的抢先距离△=V*△T根据NFC-17-102标准所提供的计算方法,保护半径Rp按如下公式计算:D电击距离,它取决于被保护建筑物的级别,对于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类保护对象,D值分别为30m,45m,60m。
武装部弹药库防雷工程设计施工方案一、工程概述为提高武装部弹药库的防雷等级,确保武器弹药的安全储存,本项目拟进行防雷工程设计及施工。
本工程设计施工方案将从工程背景、目的、范围等方面进行详细说明,以确保工程顺利实施。
二、工程背景武装部弹药库是存放重要弹药物资的重要设施,其安全性直接关系到国家安全和军事实力。
为了提高弹药库的整体安全性能,本工程旨在进行防雷设施的设计与施工。
三、工程目的本工程的主要目的在于提高武装部弹药库的防雷等级,有效防范雷击对弹药库的危害,保障弹药的安全储存。
四、工程范围本工程设计施工范围包括但不限于: - 设计并安装针对弹药库的防雷系统; - 对弹药库建筑结构进行必要的雷击防护加固; - 设计并埋设接地装置,提高弹药库的接地性能。
五、设计施工方案5.1 防雷系统设计1.根据弹药库的具体情况,设计合适的防雷系统,包括避雷针、接闪器等;2.防雷系统的布置应确保全面覆盖弹药库的各个部位,提高其雷击防护性能;5.2 建筑结构加固1.对弹药库的建筑结构进行全面检测,确定结构隐患;2.针对检测结果,进行相应的加固设计,确保建筑结构能够承受雷击冲击;5.3 接地装置设计1.根据弹药库的接地性能要求,设计合适的接地装置;2.确保接地系统的可靠性和稳定性,提高弹药库的接地效果。
六、工程实施计划1.设计阶段:确定工作方案、编制施工图纸 - 预计耗时2个月;2.采购阶段:采购材料、设备 - 预计耗时1个月;3.施工阶段:实施施工、安装防雷设备 - 预计耗时3个月;4.竣工验收:进行工程验收、整理资料 - 预计耗时1个月。
七、工程费用估算1.设计费用:10万元;2.施工费用:50万元;3.材料及设备费用:20万元;4.合计:80万元。
八、工程风险控制•设计不符合实际需求风险:加强与弹药库管理部门的沟通,确保设计方案符合实际需求;•施工过程意外风险:做好安全生产管理,加强现场监督。
九、工程验收标准1.防雷设备合格验收;2.建筑结构加固验收;3.接地系统运行验收。
生产贮存火药、炸药、弹药、引信及火工品的厂房及仓库属火炸药爆炸危险场。
此类建筑一旦爆炸将造成巨大破坏还可能造成人身伤亡,因此在进行此类建筑设计时,必须认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针,预防事故发生,减少事故损失。
由于火炸药爆炸危险场所的特殊性,在对相关建筑设计时,要格外重视。
本文结合相关规范,以具体火炸药库房为实例,对火炸药爆炸危险场所的防雷设计进行介绍。
1规范的选用对于火炸药危险场所的设计,目前可参考的规范:GB50154-2009《地下及覆土火炸药仓库设计规范》;GB51009-2014《火炸药生产厂房设计规范》;《火药、炸药、弹药、引信及火工品工厂设计安全规范》兵总质[1990]2号;WJ2470-97《小量火药、炸药及其制品危险性建筑设计安全规范》。
上述规范的适用范围不同,应根据工程的性质、用途及爆炸危险品的种类、储量,参考相应的规范进行设计。
2确定防雷类别根据生产分类及工作性质确定爆炸危险建筑适用于上述哪本规范。
上述规范都对生产、贮存不同危险物质建筑的防雷类别有明确的规定。
不同的规范、标准对防雷设计要求略有不同,但总体来说火炸药危险场所的防雷类别和该建筑物的危险场所电气类别有关,因此设计时要明确建筑物的危险场所电气类别。
3防雷设计根据规范要求,爆炸危险场所的防雷类别根据不同使用性质,分别采取一类、二类防雷措施。
二类防雷按照常规做法,在屋面设置接闪网格即可,本文主要针对一类防雷进行介绍。
一类防雷主要是确定独立接闪杆杆塔(或接闪线支柱)的位置、高度、数量及杆塔、基础的选型。
3.1 杆塔与支柱位置的确定首先确定独立接闪杆杆塔或架空接闪线(网)的支柱至被保护建筑物之间的距离。
根据GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》(以下简称《雷规》)中独立接闪杆和架空接闪线(网)的支柱至被保护建筑物之间的距离(图1)应符合下列公式的要求,但不得小于3mβ(1)地上部分当瓦<5R i时,%≥0.4(R i+0.∖h x)(1)当月25R,时,S“N0.1(R1+h x)(2)(2)地下部分S e1≥0.4? (3) 式中,S1d为空气中距离,m;Se1为地中距离,m;居为独立接闪杆或架空接闪线(网)支柱处接地装置的冲击接地电阻,。
浅析炸药雷管库综合防雷设计方案炸药雷管库综合防雷设计方案是为了保障炸药雷管库的安全运行而设计的一项重要措施。
炸药雷管库是储存和管理大量炸药和雷管的重要设施,一旦发生雷击或静电放电等情况,将会对周围环境和人员造成极大的危害。
设计一个完善的综合防雷方案对于炸药雷管库的安全运行至关重要。
针对炸药雷管库的特点以及存在的安全隐患,我们需要对雷击和静电放电进行有效的防范。
雷击是指雷电对建筑物或设施的直接命中,会产生强大的电能和热能,对设施本身和内部物品造成严重损害;静电放电是指在摩擦或接触过程中电荷的累积和释放,也会给炸药雷管库的安全带来潜在威胁。
我们需要制定相应的防雷方案。
我们需要对炸药雷管库的建筑结构和设备进行合理的设计和配置,以提高其防雷性能。
在建筑结构方面,可以采取钢筋混凝土结构,并在建筑周围设置避雷带和接地装置,以提高建筑物的耐雷能力;在设备配置方面,需要选择防爆、防静电的设备,确保雷管库内部设备的安全运行。
炸药雷管库的综合防雷方案还需要对其周围环境进行有效的防护。
周围环境的防护主要包括绿化、排水和排气等方面的设计。
良好的绿化可以有效降低雷击的危害,排水和排气系统可以减少周围环境中的静电,提高炸药雷管库的安全系数。
需要对炸药雷管库的管理和维护进行严格的规范。
制定详细的管理制度和应急预案,加强对炸药雷管库的巡查和检测,确保其设施和设备的正常运行。
定期对炸药雷管库进行维护和检修,及时处理设施设备的故障和隐患。
浅析炸药雷管库综合防雷设计方案是一个综合性的工程,需要从建筑结构、设备配置、环境防护和管理维护等多个方面进行系统规划和设计。
只有全面考虑炸药雷管库的安全隐患,采取科学合理的防雷措施,才能有效确保炸药雷管库的安全运行,保障周围环境和人员的安全。
炸药库防雷项目设计方案一、雷电概述雷电是由天空中云层间的相互高速运动、剧烈磨擦,使高端云层和低端云层带上相反电荷。
此时,低端云层在其下面的大地上也感应出大量的异种电荷,形成一个极大的电容,当其场强达到一定强度时,就会产生对地放电,这就是雷电现象。
通常雷击有三种形式,直击雷、闪电感应、球形雷。
直击雷是带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象。
感应雷是当直击雷发生以后,云层带电迅速消失,地面某些范围由于散流电阻大,出现局部高电压,或在直击雷放电过程中,强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压、而发生闪击现象的二次雷。
1)直击雷破坏:当雷电直接击在建筑物上,强大的雷电流使建(构)筑物水份受热汽化膨胀,从而产生很大的机械力,导致建筑物燃烧或爆炸。
另外,当雷电击中接闪器,电流沿引下线向大地泻放时,这时对地电位升高,有可能向临近的物体跳击,称为雷电“反击”,从而造成火灾或人身伤亡。
2)闪电感应破坏:闪电感应破坏也称为二次破坏。
它分为静电感应和电磁感应两种。
由于雷电流变化梯度很大,会产生强大的交变磁场,使得周围的金属构件产生感应电流,这种电流可能向周围物体放电,感应到正在联机的导线上就会对设备产生强烈的破坏性。
a、静电感应:带有大量负电荷的雷云所产生的电场将会在金属导线上感应出被电场束缚的正电荷。
当雷云对地放电或云间放电时,云层中的负电荷在一瞬间消失了(严格说是大大减弱),那么在线路上感应出的这些被束缚的正电荷也就在一瞬间失去了束缚,在电势能的作用下,这些正电荷将沿着线路产生大电流冲击。
b、电磁感应:雷击发生在供电线路附近,或击在避雷针上会产生强大的交变电磁场,此交变电磁场的能量将感应于线路并最终作用到设备上。
由于避雷针的存在,建筑物上落雷机会反倒增加,内部设备遭感应雷危害的机会和程度一般来说是增加了,对用电设备造成极大危害。
因此,避雷针引下线通体要有良好的导电性,接地体一定要处于低阻抗状态。
5)闪电电涌侵入:当雷电接近架空管线时,高压冲击波会沿架空管线侵入室内,造成高电流引入,这样可能引起设备损坏或人身伤亡事故。
6)开关过电压:供电系统中的电感性和电容性负载开启或断开、地极短路、电源线路短路等,都能在电源线路上产生高压脉冲,其脉冲电压可达到线电压的3.5倍,从而损坏设备。
破坏效果与雷击类似。
二、雷电防护概况(一)防雷概述:雷电是一种常见且非常壮观的自然现象,它具有极大的破坏力,对人类的生命、财产安全造成巨大的危害,1987年联合国确定的“国际减灾十年中雷电为对人类危害最大的十种灾害之一。
自从人类进入到电气化时代以后,雷电的破坏由主要以直击雷击毁人和物为主。
发展到以通过金属线与雷电波破坏电气设备为主。
随着近年来电子技术的飞速发展,人类对电气设备尤其是高精密电子设备的依赖越来越严重。
而电子元器件的微型化、集成化程度越来越高,各类电子设备的耐过电压能力下降,遭雷电和过电压破坏的比例呈不断上升的趋势,对设备与网络的安全运行造成严重威胁。
据统计,全世界每年因雷害造成的损失高达几十亿美元以上。
因此如何对高精密电子实施切实有效的防雷保护,保证系统安全可靠运行,成为当前一项紧迫的重要课题。
鉴于近年来雷电对系统集成系统造成损害情况较为严重,系统计算机通信接口的损坏往往直接导致整个网络系统的瘫痪数据丢失,严重者甚至引起火灾,造成不必要的损失及难以估计的后果。
针对上述问题,中普同安经过几十年的防雷研究,设计出一系列防雷保护措施与产品,经过几十年来的实践证明行之有效。
(二)雷电对电气设备的影响1、直击雷雷电直接击在建筑物、其它物体、大地或防雷装置上,产生电效应、热效应和机械力者。
就是说雷电直接击中建筑物或暴露在空间的各种设备或大地或人身。
它可能在数微秒之内产生数万伏乃至数拾万伏的高压,产生火花放电,转化为巨大的热能和机械能,直接摧毁建筑物、设备,或造成火灾,危及人身安全。
巨大的雷电流沿引下线入地,会造成以下三种影响:1)巨大的雷电流在数微秒时间内泄放入地,使地电位迅速抬高,造成反击事故,危害人身和设备安全。
2)雷电流产生强大的电磁波,在电源线和信号线上感应极高的脉冲电压。
3)雷电流流经电气设备产生极高的热量,造成火灾或爆炸事故。
2、雷电波侵入由于雷电对架空线路或金属管道的作用,雷电波可能沿着这些管线侵入屋内危害人身安全或损害设备。
雷电虽然未直接击中建筑物或设备,但击中与本建筑物内、外各种设备相连的管线,通过传导的方式经电阻性耦合将雷电波引入,危害人身、损害设备。
3、电磁感应由于雷电流迅速变化在其周围空间产生瞬变的强电磁场,使附近导体上感应出很高的电动势。
雷击放电时的瞬时雷击大电流将产生强大的雷击电磁脉冲,经感性耦合、容性耦合或电磁辐射导致线路上产生脉冲过电压和过电流,损坏相关设备。
4、地电位反击因为没有采取等电位接地措施,由于与各种设备相关的各接地系统的冲击接地电阻及所通过的雷击电流存在差异,导致地电位升高和不平衡,当电位差超过设备的抗电强度时,即引起反击,损坏设备。
5、开关过电压供电系统中的电感性和电容性负载开启或断开、地极短路、电源线路短路等,都有能在电源线路上产生高压脉冲,其脉冲电压可达到线电压的3.5倍,从而损坏设备。
破坏效果与雷击类似。
由此产生的雷电过电压对电子设备的破坏主要有以下几个方面:1)损坏元器件● 过高的过电压击穿半导体结,造成永久性损坏;● 较低而更为频繁的过电压虽在元器件的耐压范围之内,亦使器件的工作寿命大大缩短;● 电能转化为热能,毁坏触点、导线及印刷电路板,甚至造成火灾;2)设备误动作及破坏数据文件因此,应该根据实际情况具体分析,采取相应的防雷保护措施,确保系统的安全工作。
(三)电力线是雷电入侵电子设备的重要渠道:1、雷电远点袭击电力线:我国电力线输电方式是由发电厂通过升压变压器升压后,输电到低压变压器,经低压变压器输出给用户.由于我国的电压基本波形是每秒50HZ的正弦波形曲线,在电力线上形成每秒50次的交变磁场.如遇雷害发生时,在雷电未击穿大气时,将呈现出高压电场形式.根据电学基本原理,磁场与电场之间是相互共存可逆变化的,那么雷击高压电场通过静电吸收原理,向大地方向运动.假设电力线杆有5m高,那么在相对湿度25%时,要击穿5m空气,需要15*106V 雷击高压(3000V/mm)。
如果在相对湿度95%时(下雨时),击穿5m空气需要15*106V雷击高压(1000 V/mm)。
电力线上的交变磁场对雷云的吸引小于大地的静电吸引。
如果雷云击穿5m空气入地,需要很高的电压,雷电首先击在电力线上,并从电力线的负载保护地线入地释放,这样就击穿了设备。
在高压线上的表现为击穿变压器的绝缘,在变压器低压端与负载的连线上遭雷击,损失的是用电设备。
由于变压器低压输出端是三条相线,做一条地线,当作零地合一线,变成三相四线制零地合一方式给用电设备供电,雷电击在火线与大地放电,就等于火线与零线放电通过电力线直接击穿用电设备的电子元件。
一般电子设备线与外壳的耐压为每分钟VAC1500V,火线与零线耐压为工业级Vdc550-650V,这么低的耐压一旦遭受远点雷击,必将击坏用电设备。
为此,在选择防雷器时,首先考虑远点雷击。
2、雷电近点袭击电力线:所谓雷电近点袭击电力线,实际上是雷电袭击用电设备所在的建筑物避雷针,从而引起的雷电电磁脉冲的保护问题.雷电打在建筑物避雷装置上,按照GB50057-94《建筑物防雷设计规范》规定,定义大楼接闪电能力为波形10*350μS三角波,雷击电流为150KA.避雷针引下线由于线路电感的作用,IEC1312定义最多只能将50%的电流引入大地.100余米高的大楼,它的引下线电感为155μH左右(1.55μH/m),IEC1312定义是感大于37.5μH,则发生侧闪雷击,也就是说, 10*350μS直击雷引下线只能引下50%的雷击电流,余下的电流将通过电力线屏蔽槽、水管、暖气管、金属门窗等与地面有连接的金属物质联合引雷,但也只引下少部分雷电流,余下总电流的25%在大楼流窜UPS输入输出负载的电源线、局域网线等,击穿小型机局域网端,最终由逻辑地线处下泄入地.对设备而言,部分雷电流将由UPS输入电源线对交流地线进行L-PE、N-PE泄放,UPS输出L-PE’(逻辑地) 、N-PE’泄放,小型机L-PE’N-PE’泄放,局域网线对逻辑地线等进行泄放.最终结果,将击穿UPS输出对地线和输入对地线端、小型机电源对逻辑地线、网口对逻辑地线。
为此,必须地UPS输入输出火线零线对交流地和直流逻辑地进行保护,必须对小型机、服务器及其它重要终端进行等电位保护,对网口进行保护,只有堵死一切雷电导入的端口,才能有效的保护设备免受雷电的侵害。
3、错相位雷害:美国空军电磁兼容手册中,描述雷电发生时用肉眼可识别闪电为一组雷击,每次不少于26个雷,它有大小和发生先后的区别,如果一个高能量雷打在一条火线上,而另一个低能量雷打在另一条火线上,线线之间就会产生一个电压差,侵入设备.这种侵害设备的现象,称错相位雷击,又称雷电的欠破坏,对三相UPS而言,它的输入和输出端,应安装线与线之间的保护,才能更全面更立体的保护电子设备.小结:堵死雷电由电力线入侵电子设备,应该从远点雷击、近点雷击和错相位雷击三种雷击现象入手,实施全方位的保护,才能在发生雷击时,有效的保护设备.4、雷电作用下,建筑物内感应雷害雷电击在建筑物避雷针上,由避雷针通过引下线,将雷电流泄放大地,引下线自上而下产生一个变化旋转快速运动磁场,建筑物内的电源线、视频线、网络线等相对切割磁力线,产生感应高压并沿线路传输击毁设备.以某机房为例,假设大楼避雷针引下线或大楼主钢筋距主机房10m,假设机房为7*7m2。
Di=75KA dt=10μS则感应高压U=2*10-7*7*Ln (7+10)/10*(75KA)/10Μs=52500V由此可知由雷电产生的感应电压无孔不入,它可以危及机房内所有的用电器,在上海一座邮电智能大厦一次雷击,4台服务器遭受雷击,80多条广域网络线端口及4台网络交换机的RJ45端口全部损坏;广东省2006年计算机系统遭受雷击损失五亿元人民币。
感应雷的能量虽小,但电压较高。
所以,对感应雷害的防护,应该是全面的防护。
5、雷电作用下的网络雷害1)广域网络一般讲,广域网络通常不遭受直击雷的破坏,1mm2的铜线遭受10KA的雷电袭击,它自身就断了。
所以,广域网的雷害主要是感应雷害,击穿方式为线对线和线对机壳(地),在GA173-1998《计算机信息系统防雷保安器》标准中,广域网保护的最大雷电流为5KA,连接广域网一般有以下几类,一类是DDN租用专线,一类是ISDN专线,一类是帧中继以及微波通讯方式。
对于专线的接收端口,它的耐压应为5倍工作电压,即Vdc25V,传输速率≤2M,插入保安器,使之在雷电作用下,短路保护5KA电流,而端口残压小于25V;而对于话线备份来说,它的工作电压为48V加93√2V振铃电压共计175V,插入保安器,保安器的启动电压185V,残留电压小于Vdc330V,因为调制解调器的耐压为Vdc330V。