防雷击电磁脉冲计算表
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建(构)筑物防雷装置检测报告被检单位地址检测日期有效时间签收人检测单位检测单位地址检测单位邮编防雷装置检测报告表(一)建筑物名称:防雷类型:类检测日期:检测仪器:天气状况:土壤情况:检测依据:说明:1、本次检测使用的仪器均经过计量检定合格。
2、未经本单位许可,不得部分复制此报告。
QR13-06防雷装置检测报告(001号)被检单位:地址:检测日期:有效时间:签收人:检测单位:检测单位地址:检测单位:邮编:防雷装置检测报告表(一)建筑物名称:防雷类型:类检测日期:检测仪器:天气状况:土壤情况:检测依据:检测实施细则(第二版)/GB50057-1994/GB50156-2002/GB15599-1995说明:1、本次检测使用的仪器均经过计量检定合格。
2、未经本单位许可,不得部分复制此报告。
防雷装置检测报告表(二)建筑物名称:加油房防雷类型:二类检测日期:检测仪器:天气状况:土壤情况:检测依据:检测实施细则(第二版)/GB50057-1994/GB50156-2002/GB15599-1995说明:1、本次检测使用的仪器均经过计量检定合格。
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防雷装置检测报告表(三)建筑物名称:罐区棚(左)防雷类型:三类检测日期:检测仪器:天气状况:土壤情况:检测依据:检测实施细则(第二版)、GB50057-1994说明:1、本次检测使用的仪器均经过计量检定合格。
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防雷装置检测报告表(四)建筑物名称:罐区棚(右)防雷类型:三类检测日期:检测仪器:天气状况:土壤情况:检测依据:检测实施细则(第二版)、GB50057-1994说明:1、本次检测使用的仪器均经过计量检定合格。
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QR13-06危化场所(易燃易爆化工)防雷装置检测报告(002号)被检单位:矿山炸药库地址:检测日期:有效时间:签收人:检测单位:检测单位地址:检测单位:邮编:防雷装置检测报告表(一)建筑物名称:办公室防雷类型:一类检测日期:检测仪器:天气状况:土壤情况:检测依据:检测实施细则(第二版)/GB50057-1994/GB50156-2002/GB15599-1995说明:1、本次检测使用的仪器均经过计量检定合格。
雷电电磁脉冲防护分级计算方法雷电过电压对电子设备的危害随着通信技术、计算机技术、信息技术的飞速发展,今日已是电子化时代,日益繁忙庞杂的事物通过高速电脑、自动化设备及通信发展得到井然有序、而这些敏感电子设备的工作电压却在不断降低,其数量和规模不断扩大,因而它们受到过电压特别是雷电袭击而受到损坏的可能性就大大增加,这是由于以雷击中心1.5km—2km范围内都可能产生危险过电压,损坏线路上设备;其后果可能使整个系统的运行中断,并造成难以估计的经济损失,雷电和浪涌电压成了电子化时代的一大公害。
防雷器就是在最短时间(纳秒级)内将被保护线路连入等电位系统中,使设备各端口等电位,同时释放电路上因雷击而产生的大量脉冲能量短路泄放到大地,降低设备各接口端的电位差,从而保护线路上用户的设备。
对系统设备而言,电源线路和信号线路是雷电袭击产生过电压并传导的两条主要通道,因此防雷器就分电源系统避雷器和信号系统防雷器。
防雷区域的划分一、LPZ0A区:本区内的各物体都可能遭到直接雷击和导走全部雷击电流;本区内的电磁场强度没有衰减。
二、LPZ0B区:本区内的各种物体不可能遭到大于所选滚球半径对应的雷电流直接雷击,但本区内的电磁场强度没有衰减。
三、LPZ1区:本区内的各种物体不可能遭到直接雷击,流经各导体的电流比LPZ0B区更小;本区内的电磁场强度可能衰减,这取决于屏蔽措施。
四、LPZn+1后续防雷区:当需要进一步减小流入的电流和电磁场强度时,应增设后续防雷区,并按照需要保护的对象所要求的环境去选择后续防雷区的要求条件。
注:n=1、2、......。
雷电电磁脉冲防护分级计算方法1.建筑物年预计雷击次数N:N=K·(0.024·Td1.3)·(Ae+Ae’)式中:K──校正系数,一般取1。
Td──年平均雷暴日Ae──建筑物截收相同雷击次数的等效面积(KM2)Ae’──建筑物入户设施的截收面积(电源线、信号线)2.等效面积Ae的计算当建筑物高度H<100M:D= [ H·(200-H)]1/2 (M)Ae=[L·W+2(L+W)·D+π·H(200-H)]·10-6 (KM2)式中:L,W ,H分别为建筑物的长,宽,高(米)。
1.6雷电的防护GB50057-94中对雷防提出的总则(第1.0.1条)规定:“为使建筑物(含构筑物,下同)放雷设计因地制宜地采取放雷措施,防止或减少雷击建筑物所发生的人身伤亡和文物、财产损失,做到安全可靠、技术先进、经济合理,制定本规范。
”————注意,这里提的是“防止或减少”而不是一概要求“防止”,同时也提出考虑安全可靠、技术先进和经济的合理要同时考虑。
在标准的条文说明中指出:“有人认为,建筑物安装防雷装置后就万无一失了。
从经济的观点出发,要达到这点是太浪费了,因此特指出“或减少”,以示不是万无一失,因为按照本规范设计的防雷装置的安全度不是100% 。
1.6.1直击雷的防护防直击雷的外部装置包括接闪器(避雷针、避雷带、避雷线、避雷网)、引下线、接地装置,另外也包括屏蔽措施,通过这些装置迅速地将把雷电流泄放放入地。
1.6.2 电涌的防护为保护设备安全和抑制各种雷电感应引起的浪涌过电压,必须采取系统有效的保护措施,即在电源线信号线上加装浪涌抑制器。
1.6.3等电位连接为防护雷电流引起电磁感应和地电位反击的破坏作用,所有允许连接的设备金属外壳,接地的金属管线和导体间应进行的等电位连接。
是防雷电引起的电磁感应、地电位反击的重要措施(但不允许连接的导体之间防反击是以保持足够的距离实现——防闪络)。
从实质上讲电涌保护也是一种瞬间的等电位连接,是用SPD器件把不能连续与地连接的通电导体(电源线、信号线)与地连接起来。
1.6.4屏蔽用于防护雷电引起的电磁脉冲辐射的破坏作用。
1.6.5防闪络措施对于不能采取等电位连接和使用点涌保护器防护时,通过保持距离抑制雷电引起的地点位反击和电磁感应等的破坏作用。
(下图为基站防雷系统图)1.7 雷电流的特性● 每次雷击的电流波形是随机的,差别很大。
● 雷电流波形一般都是前沿陡而后沿时间相对较长的波形,一般前沿时间在几个微秒到几十个微秒,后沿的半值值时间一般在几十到几百微秒。
《建筑物防雷设计规范》GB50057 - 94局部修订条文第24号国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94,由国家机械工业局设计研究院会同有关单位进行了局部修,已经有关部门会审,现批准局部修订的条文,自二○○○年十月一日起施行,原规范中相应的条文同时废止。
现告。
中华人民共和国建设部20 8月24日第3.3.4条每根引下线的冲击接地电阻不应大于10Ω。
防直击雷接地宜和防雷电感应、电气设备、信息系统等接地共用同一接地装置,并宜与埋地金属管道相连;当不共用、不相连时,两者间在地中的距离应符合下列表达式的要求,但不应小于 2m:S e2≥0.3k c R i(3.3.4)式中S e2地中距离(m);k c分流系数,其值按附录五确定。
在共用接地装置与埋地金属管道相连的情况下,接地装置宜围绕建筑物敷设成环形接地体。
[说明] 增加“信息系统”,因为信息系统防雷击电磁脉冲时必须连接在一起才能起到保护效果,而且应采用共用接地系统。
将分流系数k c选值的规定移至附录五。
第六章防雷击电磁脉冲第一节一般规定第6.1.1条防雷击电磁脉冲除遵守本规范其它各章的有关规定外,尚应符合本章所规定的基本要求。
[说明] 本章(第六章)全部为新补充内容,主要参考以下国际电工委员会文件编写而成:1.IEC 61312-1:1995,Protection against lightning electromagnetic impulse--Part 1 :General principles(防雷击电磁脉冲,第1部分:通则)2.IEC/TS 61312-2:1999,Protection against lightning electromagnetic impulse--Part 2:Shielding of structures, bonding inside structures and earthing(防雷击电磁脉冲,第2部分:接地、建筑物屏蔽、建筑物内部的等电位连接)3.IEC 60364-4-443:1995,Electrical installations of buildings--Part 4:Protection for safety--Chapter 44:Protection against overvoltages--Section 443 :Protection against overvoltages of atmospheric origin or due to switching(建筑物电气装置,第4部分:安全保护,第44章:防过电压,第443节:防大气过电压和操作过电压)4.IEC 60364-5-534:1997,Electrical installations ofbuildings--Part 5:Selection and erection of electrical equipment--Section 534:Devices for protection against overvoltages(建筑物电气装置,第5/font>部分:电气设备的选择与安装,第 534节:防过电压器件)第6 .1.2条一个信息系统是否需要防雷击电磁脉冲,应在完成直接、间接损失评估和建设、维护投资预测后认真分析综合考虑,做到安全、适用、经济。
雷电电磁脉冲(LEMP)的特性分析及屏蔽王庆祥1姚烨1崔喆1孙冬迪1薛文安2(1.天津市中力防雷技术有限公司,天津300384;2.中国民航大学,天津300384)摘要本文讨论了雷电电磁脉冲的危害,包括传导浪涌、辐射电磁场、感应电压,分析雷电电磁脉冲的特性;并以磁屏蔽为主介绍雷电电磁脉冲的防护,以及磁屏蔽的材料选择。
关键词雷电流;雷电电磁脉冲(LEMP);电磁屏蔽引言雷电是由带电的云在空中对地放电导致的一种特殊的天气现象,其具有选择性、随机性、不可预测性以及破坏性。
雷电存在的形式除了可以直观感受到的发光、发热、发声的雷电流以外,在雷电流形成的同时由于电磁效应还会产生雷电电磁脉冲。
在当今信息化的时代,强大的雷电电磁脉冲是造成电子设备损坏的重要原因,可导致各种微电子设备的运行失效甚至损坏,成为威胁航空航天、国防军事、铁路运输、计算机与通信等领域的一大公害。
本文以磁屏蔽内容为主,介绍雷电电磁脉冲的防护。
1、雷电电磁脉冲(LEMP)的特性雷电电磁脉冲(LEMP)是由雷电流的电磁效应产生,它包括传导浪涌和辐射脉冲电磁场辐射作用。
传导浪涌又会在附近回路中产生感应电压;辐射脉冲磁场干扰附近电气电子设备正常工作。
1.1 传导浪涌雷电流是雷电造成各种损害的损害源,它表现为以下四种情况:S1:雷击建筑物;S2:雷击建筑物附近;S3:雷击连接到建筑物的线路;S4:雷击连接到建筑物的线路附近。
雷电流通过这四种形式在线路中产生传导浪涌。
表1 雷击低压系统浪涌过电流的预期值表2 雷击通信系统浪涌过电流的预期值过电流预期值,其中S3(直接雷击)是雷电直接击在了连接建筑物的线路上,在线路的两个方向上均有分流,与此同时,强大的直接雷击电流会产生强大的电磁场,在线路上再次产生浪涌,造成叠加性的伤害。
1.2 辐射电磁场1.2.1 附近雷击时LPZ1格栅形空间屏蔽如图1所示为附近雷击时的情况。
LPZ1屏蔽空间周围的入射场可以近似地当作平面波。
防雷击电磁脉冲6.1基本规定6.1.1在工程的设计阶段不知道电子系统的规模和具体位置的情况下,若预计将来会有需要防雷击电磁脉冲的电气和电子系统,应在设计时将建筑物的金属支撑物、金属框架或钢筋混凝土的钢筋等自然构件、金属管道、配电的保护接地系统等与防雷装置组成一个接地系统,并应在需要之处预埋等电位连接板。
6.1.2当电源采用TN系统时,从建筑物总配电箱起供电给本建筑物内的配电线路和分支线路必须采用TN -S系统。
6.2 防雷区和防雷击电磁脉冲6.2.1 防雷区的划分应符合下列规定:1本区内的各物体都可能遭到直接雷击并导走全部雷电流,以及本区内的雷击电磁场强度没有衰减时,应划分为LPZ0A区。
2本区内的各物体不可能遭到大于所选滚球半径对应的雷电流直接雷击,以及本区内的雷击电磁场强度仍没有衰减时,应划分为LPZ0B区。
3本区内的各物体不可能遭到直接雷击,且由于在界面处的分流,流经各导体的电涌电流比LPZ0B区内的更小,以及本区内的雷击电磁场强度可能衰减,衰减程度取决于屏蔽措施时,应划分为LPZ1区。
4需要进一步减小流入的电涌电流和雷击电磁场强度时,增设的后续防雷区应划分为LPZ2…n后续防雷区。
6.2.2 安装磁场屏蔽后续防雷区、安装协调配合好的多组电涌保护器,宜按照需要保护的设备的数量、类型和耐压水平及其所要求的磁场环境选择(图 6.2.2)。
6.2.3 在两个防雷区的界面上宜将所有通过界面的金属物做等电位连接。
当线路能承受所发生的电涌电压时,电涌保护器可安装在被保护设备处,而线路的金属保护层或屏蔽层宜首先于界面处做一次等电位连接。
注:LPZ0A与LPZ0B区之间无实物界面。
6.3屏蔽、接地和等电位连接的要求6.3.1屏蔽、接地和等电位连接的要求宜联合采取下列措施:1、所有与建筑物组合在一起的大尺寸金属件都应等电位连接在一起,并应与防雷装置相连。
但第一类防雷建筑物的独立接闪器及其接地装置除外。
2、在需要保护的空间内,采用屏蔽电缆时其屏蔽层应至少在两端,并宜在防雷区交界处做等电位连接,系统要求只在一端做等电位连接时,应采用两层屏蔽或穿钢管敷设,外层屏蔽或钢管应至少在两端,并宜在防雷区交界处做等电位连接。
建筑防雷防雷击电磁脉冲6防雷击电磁脉冲6.1基本规定6.1.1在工程的设计阶段不知道电子系统的规模和具体位置的情况下,若预计将来会有需要防雷击电磁脉冲的电气和电子系统,应在设计时将建筑物的金属支撑物、金属框架或钢筋混凝土的钢筋等自然构件、金属管道、配电的保护接地系统等与防雷装置组成一个接地系统,并应在需要之处预埋等电位连接板。
6.1.2当电源采用TN系统时,从建筑物总配电箱起供电给本建筑物内的配电线路和分支线路必须采用TN-S系统。
6.2防雷区和防雷击电磁脉冲6.2.1防雷区的划分应符合下列规定:1本区内的各物体都可能遭到直接雷击并导走全部雷电流,以及本区内的雷击电磁场强度没有衰减时,应划分为LPZ0A区。
2本区内的各物体不可能遭到大于所选滚球半径对应的雷电流直接雷击,以及本区内的雷击电磁场强度仍没有衰减时,应划分为LPZ0B区。
3本区内的各物体不可能遭到直接雷击,且由于在界面处的分流,流经各导体的电涌电流比LPZ0B区内的更小,以及本区内的雷击电磁场强度可能衰减,衰减程度取决于屏蔽措施时,应划分为LPZ1区。
4需要进一步减小流入的电涌电流和雷击电磁场强度时,增设的后续防雷区应划分为LPZ2···n后续防雷区。
6.2.2安装磁场屏蔽后续防雷区、安装协调配合好的多组电涌保护器,宜按需要保护的设备的数量、类型和耐压水平及其所要求的磁场环境选择(图6.2.2)。
(a)采用大空间屏蔽和协调配合好的电涌保护器保护注:设备得到良好的防导入电涌的保护,U2大大小于U0和I2大大小于I0,以及H2大大小于H0防辐射磁场的保护。
(b)采用LPZ1的大空间屏蔽和进户处安装电涌保护器的保护注:设备得到防导入电涌的保护,U1小于U0和I1小于I0,以及H1小于H0防辐射磁场的保护。
(c)采用内部线路屏蔽和在进入LPZ1处安装电涌保护器的保护注:设备得到防线路导入电涌的保护,U2小于U0和I2小于I0,以及H2小于H0防辐射磁场的保护。