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标题: 《防雷技术》培训记录,【通天雷神】整理 [打印本页]

作者: crazy    时间: 2009-7-23 13:51
标题: 《防雷技术》培训记录,【通天雷神】整理
《防雷理论上的设计顺序》

防雷,理论上的设计顺序是:
1避:躲避,不建在易遭雷击的地方;
2蔽:屏蔽,将易感应雷电过电压线路屏蔽;
3隔:隔离,将易相互干扰、易出现电压差相互反击的线路隔离;
4地:接地,按接地功能,将所有需要接地的设备按次序接地,保持足够的接地距离;
5等:等电位,当无法屏蔽,无法隔离,没有足够的接地距离时才做等电位连接,其中,安装电涌保护器是等电位连接的一种方式。
其实,怎么个屏蔽、隔离、接地、等电位法是个值得研究的问题。行业里大多数人概念上有问题,所以做的时候问题更大,做不等于没有做,做了不如不要做,等等。所以,我想抽点空说说想法,这样可以以正视听。
哈,做任何事情,心里都要成系统,都要综合、全面的去考虑问题。
我们就先说说“避”,就是躲避。
在说之前,先看看什么东西是容易遭受雷击的。这个也许大家都知道。
作者: crazy    时间: 2009-7-23 13:51
雷电的选择性
A、易遭雷击的地点:1、土壤电阻率较小的地方,如有金属矿床的地区、河岸、地下水出口处、湖沼、低洼地区和地下水位高的地方;2、山坡与稻田接壤处; 3、具有不同电阻率土壤的交界地段。


B、易遭受雷击的建(构)筑物:1、高耸突出的建筑物,如水塔、电视塔、高楼等;2、排出导电尘埃、废气热气柱的厂房、管道等;3、内部有大量金属设备的厂房;4、地下水位高或有金属矿床等地区的建(构)筑物;5、孤立、突出在旷野的建(构)筑物。


C、同一建(构)筑物易遭受雷击的部位:1、平屋面和坡度≤1/10的屋面,檐角、女儿墙和屋檐;2、坡屋度>1/10且<1/2的屋面;屋角、屋脊、檐角和屋檐;3、坡度>1/2的屋面、屋角、屋脊和檐角;4、建(构)筑物屋面突出部位,如烟囱、管道、广告牌等。



避有两重意思:1、在建筑物或者构筑物选则地址的时候  不要选在易遭受雷击的位置,选择易遭受雷击的结构。2、当建筑物所处地区所处的位置有大的雷击风险的时候,要先考虑安装避雷针、避雷带等用于保护建筑物和建筑物中的人安全的“避”雷措施。



问题:易遭受雷击的结构,不是太理解。

回答:举个例子,本来这个地方雨水并不多,可以将房子盖成平顶的。可你为来好看,或者为了别的什么原因,一定要把它盖成尖顶的,或坡度很大的屋顶的。这样,本来不容易遭雷击的建筑物反容易遭雷击了。
作者: crazy    时间: 2009-7-23 13:51
上面我们说的就是“避”,下面接着我们说“蔽”:屏蔽。


屏蔽乃防雷正派武功中可通杀雷电的不二法门。只可惜很多人用不好。



我们在这里说屏蔽,它有两重意思:1、建筑物的屏蔽;2、建筑物内各种线路的屏蔽。

我有篇论文《智能建筑顶层机房内电磁环境的计算与分析》是讲建筑物内线路的电磁耦合强度和机理的。http://www.asp.cn/cgi-bin/21/topic.cgi?forum=2&topic=360

理论的东西见论文,给大家看的原因在于两点:1、了解下为什么要给建筑物做屏蔽;2、给建筑物做屏蔽的理论依据和计算是什么。



关于建筑物屏蔽的结论


A、对于建筑物顶部设立的电子信息设备机房来说,必须在建筑物天面用金属网格做好雷电电磁脉冲的屏蔽工作,而不能依靠设备自身的金属框架做屏蔽网格进行电磁场衰减。在工程设计中不应该选择2.4Gs做为机房内电磁场强度的设计依据进行屏蔽网格和安全距离的设计,而应该按照GB 50174-93《电子计算机机房设计规范》的要求按10Gs做为机房内电磁场强度的设计依据进行屏蔽网格和安全距离的设计。


B、在安全距离的选择上我们总是选择最大的安全距离以保证机房内电子信息设备的安全。通常情况下,对于设立在建筑物顶部的电子信息设备机房,我们只考虑当建筑物顶部直击雷防护装置接闪时的电磁场环境,因为此时机房内部(LPZ1区)的磁场强度要大于建筑物附近雷击时的磁场强度,采用金属网格对建筑物进行屏蔽时所选用的屏蔽网格宽度是远小于2.65 m的,所以在工程我们一般选取dS/1值作为安全距离。


C、要满足建筑物顶部机房内磁感应强度小于10Gs,即小于800 A/m的要求,对于面积大于140 m2的电子信息设备机房,金属网格的宽度不宜小于1m×1m。对面积较小只有几十平方米的电子信息设备机房,要达到有效利用机房面积的目的,则需使用0.4 m×0.4 m金属网格对建筑物进行电磁屏蔽。


D、在布置建筑物的引下线时,宜使用建筑物柱内钢筋组做引下线,而不宜独立设置引下线。选择建筑物内层柱内钢筋组做建筑的电气接地干线时,可大大降低雷击时在该接地干线上产生过高的雷击电压。



我通俗的总结一下观点:1、一般的小的非重要的机房,使用Φ8mm镀锌圆钢制作1m×1m的网格对建筑物六面做屏蔽并接地就可以了。2、140平方米以上需要按上述方法制作小于1m×1m网格的屏蔽。3、只有重要的,大于140平方米的机房,需要使用0.4m×0.4m网格做屏蔽。


这里,只有位于建筑物顶三层或者地面独立的机房才需要这么做。我总结的是一般的情况,按面积,按重要性,假如机房很小,但里面设备很多,可以利用的空间有限,做不到安全距离,那么就要用小的屏蔽网格来增大机房的利用空间。
作者: crazy    时间: 2009-7-23 13:51
昨天讲到建筑物屏蔽了吧?现在我们来说线路的屏蔽。在说线路的屏蔽之间,我们一定要知道什么是:“趋肤效应”。


设电缆芯线和外皮在始端相连,有一电压波自始端流入,芯线中流过电流和外皮流过电流分别是多少?哪个大?为什么?明白这个就自然明白“趋肤效应”了。


芯线和外皮是两平行导线,由外皮流过的电流产生的磁通完全与芯线相匝链,电缆外皮上的电位将全部传到芯线上,故缆皮的自波阻抗等于芯线与缆皮间的互波阻抗,而缆芯中流过的电流产生的磁通仅部分与缆皮匝链,故缆芯的自波阻抗将大于缆芯与缆皮间的互波阻抗。


列个方程组的话就是:


U=Z芯 I芯 + Z芯对皮 I皮

U=Z皮 I皮 + Z皮对芯 I芯


那么,这个时候:


Z芯 I芯 + Z芯对皮 I皮 = Z皮 I皮 + Z皮对芯 I芯


但是,此刻:Z皮 = Z芯对皮; Z芯>Z皮对芯;要满足等式的唯一条件是I芯=0。


这个“唯一条件”就是“趋肤效应”:)


其物理意义是:当电流在缆皮上传播时,芯线上就被感应出与电缆外皮电压相等的电动势阻止芯线中电流的流通,此现象与导线的集肤效应相似



那么。线路的屏蔽就是利用雷电的“趋肤效应”来做的。就是迫使大部分雷电流流过屏蔽层并入地,而不流过导线内部。
作者: crazy    时间: 2009-7-23 13:51
那么,线路中的“雷电流”是怎么产生的呢?大概分6种情况。1、雷击建筑物;2、雷击建筑物附近的地面;3、雷击架空导线;4、雷击架空导线附近的地面;5、空间电磁场耦合;6、不同线路不同系统间的电磁场耦合。这6种情况都足以在线路中产生很强的感应过电压,从而、在线路中产生瞬态电流。



举个例子说明一下:当雷击建筑物或者雷击建筑物附近的地面时,以雷击点为圆心,半径15米时,假如雷电流100KA,这个时候,为于15米点上的埋地导线,在没有屏蔽的条件下,导线上的雷电感应过电压约等于37.25KV。同样条件下,以雷击点为圆心,半径50米时,导线上的雷电感应过电压约等于15.75KV。



这就是说,只要距离雷击点50米,任何导线的绝缘都会被击穿。导线外皮烧毁,导线连接端子闪络,烧毁。其实,对金属光纤也是一样的。那么,解决此问题的唯一方式就是:穿金属管屏蔽。下面我们说怎么来穿这个金属管。



说到这里,我们再举个例子,一个信号线路的常见故障的例子。有客户问题:1、装上视频BNC避雷器后,不接地,图像好。接地后图像差。2、如果机房端和前端都装视频避雷器,且接地,图像就好,只装一端就差。


原因:1、有工频干扰。检测接地线。SPD的地线和电源的N线或NPE线连接了。2、存在杂散电流,在机房端穿15米金属管与建筑物钢筋和电源NPE或PE线连接,就好了。



这也是用屏蔽解决故障的一个方式。
作者: crazy    时间: 2009-7-23 13:51
关于线路屏蔽。穿金属管不用整个线路都穿。一般,按2√ρ的长度计算,每端穿这么长就可以。一般因为ρ≤100Ω.m,所以约为20米。金属管也不用两端接地,两端接地不见得好。



金属管的接地当使用建筑物基础做接地的时候,需要和建筑物本体钢筋连接,一般,电源系统的PE线或者NPE线都是也这个接地连接的,假如没有连接,需要把他们连接起来以解决信号系统的工频干扰问题。



假如是自己做的独立的接地网,那么就连接到这个接地网上。但是,连接的时候至少要在地下距离引下线的连接点10米。



顺便说一下什么是“共地不共线”。它是说,当所有系统共用一个接地网的时候,要求以引下线的接如点为标准,保护接地需要距离此点10米;AC系统的交流工作地需要距离它20米;DC系统的直流工作地需要距离它30米;这是同一地网各接地线引出点的距离。可以划一条直线,从左到右,一10米为间距标一下。就是4个点,两两间距10米。这个其实是导线上雷电过电压传输与土壤放电之间的关系。



雷电流从引下线入地后,不仅仅沿埋于地下的水平、垂直接地传输,它还向周围的土壤放电。这个时候,它沿土壤以球面放电的速度和沿接地体传输的速度间是有个时间差异的。依据何金良博士的雷电流土壤放电研究的论文,当ρ≤100Ω.m时,沿土壤以球面放电的速度是沿接地体传输的速度的1/3左右。那么,你要保证你其它接地引出点不把一个高的电压引入它所连接的系统,形成“地电位反击”,就必须保证一定的间距。



这个间距经过传输波阻抗计算,为保证100KA雷电流入地后,当接地体冲击接地电阻为10Ω时,在保护接地引出上的电位≤20KV;AC系统接地引出上的电位≤10KV;DC系统接地引出上的电位≤5KV;就需要上述的间距。
作者: crazy    时间: 2009-7-23 13:52
那么,早上我们说最后一个问题:什么是“地电位反击”。其实,这个问题在很多同行脑子里是个糊涂概念。



地电位反击通常是指:建筑物的外部防雷系统(如避雷针、避雷网等)遭受直接雷击,则在接地电阻的两端产生危险的过电压,此过电压由设备的接地线、建筑物或附近的其他建筑物的外部防雷系统或其他自然接闪物(各种管道、电缆屏蔽管等)引入设备,造成设备的损坏的现象。


地电位的反击通常存在两中形式:A、雷电流流入大地时,由于接地电阻的存在,产生较大的压降,使地电位抬高,反向击穿设备;B、两个地网之间,由于没有离开足够的安全距离,其中一个地网接受了雷电流,产生高电位,则向没有接受雷击的地网产生反击,使得该接地系统上带有危险的电压。



建筑物在遭受直接雷击时,雷电流将沿建筑物防雷系统中各引下线和接地体入地,在此过程中,雷电流将在防雷系统中产生暂态高电压,如果引下线与周围网络设备绝缘距离不够,且设备的电源系统PE线接地及信号系统逻辑接地与避雷系统不共地,则将在两者之间出现很高的电压,并会发生放电击穿,导致设备严重损坏,甚至人身安全。这种由于接地技术处理不当引起地电位的反击,造成整个网络系统设备全部击毁。


地电位暂态高电位不仅危害本建筑物内的设备,还会危及到相邻建筑物内的设备。该相邻建筑物内的设备虽然没有遭直接雷击,但在附近建筑物遭雷击后,暂态高电位将沿地下管道传至相邻建筑物内的设备接地系统中对线路发生反击,使得与这些线路相连接的设备受到暂态高电位的损害。地电位反击可感生出几KV到几十KV至数百KV的反击电压,这种反击会沿着电力系统的零线,保护接地线和各种形式的接地线,以波的形式传入室内或传播到更大的室内范围,造成大面积的危害。


国家标准GB 50057-94(2000)《建筑物防雷设计规范》第三章,第3.4.8条规定:为防止雷电流流经引下线和接地装置时产生的高电位对附近金属物或线路的反击,则其间的最小安全距离应按下列表达式计算:


当 lx<5 Ri时,sa3 ≥ 0.2kc(Ri+0.1lx )
当lx≥5 Ri 时,sa3 ≥ 0.05kc(Ri +lx )
作者: crazy    时间: 2009-7-23 13:52
下面我们再说“地电位反击”怎么解决。


A、对于使用对立接地的系统,也就是说在一个机房内有两个以上各自独立的接地网,比如一个地网使用建筑物框架内钢筋做接地网,另一系统做独立地网,那么当两地网之间的距离小于防地电位反击的安全距离时,则需要在两地网之间用“等电位连接器”做等电位连接。


等电位连接器的作用是保证正常工作状态下两接地网不连通,没有相互干扰,当一个接地系统遭受雷击时,经等电位连接器使两地网在瞬间形成等电位,消除此暂态高电位在设备内由于线间电压差而造成的损害。


B、按照GB 50057-94(2000)《建筑物防雷设计规范》第六章的要求,金属水管、通讯电缆线及电力电缆铠装外皮或电缆金属管等外来管线,所有的水管和电缆应埋地进入机房,水管和电缆铠装外皮和保护金属管应在进入机房时接地,电缆应选用铠装电缆或穿金属管埋地进入机房电缆相线和中线应通过电涌保护器接地。


对于在建筑内布线距离较长的接地线,比如电源PE线,在要求较高的机房内,可使用“机房等电位连接器”将交流工作接地、直流工作接地、防静电及保护接地在机房内进行等电位连接,以确保精密系统设备在正常工作状态下不受干扰,在存在暂态过电压时,不发生设备内击穿。
作者: crazy    时间: 2009-7-23 13:52
1、直击雷、雷电感应、静电感应、电磁感应的定义。


依据GB 50057《建筑物防雷设计规范》第70页附录八 名词解释。
直击雷:闪电直接击在建筑物、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。
雷电感应:闪电放电时,在附近倒替上产生的静电感应和电磁感应,它可能使金属部件之间产生火花。
静电感应:由于雷云的作用,使附近导体上感应出与雷云符号相反的电荷,雷云主放电时,先导通道中的电荷迅速中和,在导体上的感应电荷得到释放,如不就近入地就会产生很高的电位。
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。


2、等电位连接、等电位连接带、等电位连接导体、等电位连接网络的定义。


依据GB 50057《建筑物防雷设计规范》第70页附录八 名词解释。
等电位连接:将分开的装置、诸导电物体用等电位连接导体或电涌保护器连接起来以减小雷电流在它们之间产生的电位差。
等电位连接带:将金属装置、外来导电物、电力线路、通信线路及其它电缆连于其上以能与防雷装置做等电位连接的金属带。
等电位连接导体:将分开的装置诸部分相互连接以使他们之间电位相等的导体。
等电位连接网络:由一个系统的诸外露导电部分做等电位连接的导体组成的网络。


3、一端口SPD、两端口SPD、限压型SPD、电压开关型SPD的定义。


依据YD/T T 1235.1-2002《通信局(站)低压配电系统用电涌保护器技术要求》
一端口SPD:一种与被保护物电路并联的SPD。它可以有分离的输入和输出端子,但无专用的串联阻抗插入输入和输出端子之间。
两端口SPD:一种有输入和输出两组端子、且在其间插有专用阻抗的SPD。
限压型SPD:在无电涌时呈现高阻态,但随着电涌的增大,其阻抗不断降低的一种SPD。限压型SPD其常用器件有:压敏电阻器、瞬态抑制二极管等。
电压开关型SPD:在无电涌时呈现高阻态,但对电涌响应时,其阻抗突变为低阻的一种SPD。开关型SPD的常用器件有:火花间隙、气体放电管等。


4、接零、工作接地、保护接地、静电接地、直流工作接地的定义。
接零:发电机、配电变压器的中性点叫做零点,由中性点引出的线叫做零线。用电设备的金属外壳接到零线上称为接零。
工作接地:供电系统变压器的中性点直接接地为工作接地,工作接地可以保证电器设备可靠地运行,降低人体接触电压。
保护接地:所有电器设备在正常工作情况下,不带电的金属部分作良好的接地为保护接地,保护接地主要保护人员的工作安全。
静电接地:设备移动或物体在管道中移动,因摩擦产生静电,它聚集在管道、容器和储罐或加工设备上,形成很高的电位对人身安全及对设备和建筑物都危险。作了静电接地,静电一旦产生就导入地中以消除其聚集的可能。油罐车后尾及轿车后尾拖一根接触地面的导电橡胶即属于静电接地。
直流工作接地(也称逻辑接地、信号接地):计算机及一切微电子设备大部分采用中、大规模集成电路,具有同一"电位"参考点,将所有设备的"零"电位点接于同一接地装置上,这样它可以稳定电路的电位,防止外来干扰这种接地称为直流工作接地。
作者: crazy    时间: 2009-7-23 13:52
5、TN、TN-S、TN-C、TN-C-S、TT、IT的定义。


TN system电源系统有一点直接接地,负载设备的外露导电部分通过保护导体连接到此接地点的系统。根据中性导体和保护导体的布置不同可分为三类:
TN-S系统:在整个系统中有分开的中性导体和保护导体。
TN-C系统:在整个系统中,中性导体和保护导体的功能合在一根导体上。
TN-C-S系统:系统中一部分中性导体和保护导体的功能合在一根导体上。
  
注:第一个字母T表示:电源系统的一点直接接地;第二个字母N表示:设备的外露导电部分与电源系统接地点直接电气连接;字母S表示:中性导体和保护导体是分开的;字母C表示:中性导体和保护导体的功能合在一根导体上。


TT system 电源系统有一点直接接地,设备外露导电部分的接地与电源系统的接地电气上无关的系统。
注:第一个字母T表示电源系统的一点直接接地;第二个字母T表示设备外露导电部分的接地与电源系统的接地电气上无关。


IT system 电源系统的带电部分不接地或通过阻抗接地,电气设备的外露导电部分接地的系统。
注:第一个字母I表示电源系统所有带电部分不接地或一点通过阻抗接地;第二个字母T表示设备外露导电部分的接地与电源系统的接地电气上无关。

6、交流系统中相线的颜色代码及三相五线制系统各线的字母标识。


L1相:黄色;代码U。L2相:绿色;代码V。L3相红色;代码W。
N:中性线。PE:保护线(地线)。PEN:保护和中性线共用线。
作者: crazy    时间: 2009-7-23 13:52
今天我们接着讲“隔离”好不好呢?


隔离,就是将易相互干扰、易出现电压差相互反击的线路隔离;它包含两个部分:1、系统间的隔离;2、线路间的隔离;我们先说线路间的隔离。



线路间的隔离,依据GB/T 50311-2000《建筑与建筑物群综合布线系统工程设计规范》;或者看GB50343第5.3节:屏蔽及布线的表5.3.3-1。它要求,电子信息系统线缆[就是我们平时说的弱电系统线缆]与个管线间的最小距离。




此主题相关图片如下1.jpg:





其中,与防雷有关的有两个,1、与防雷引下线的最小平行距离要求大于1米;最小交叉距离大于0.3米;2、与保护地线的最小平行距离要求大于0.05米;最小交叉距离大于0.02米;为什么呢?1、主要是规定了引下线雷电电磁干扰的耦合;2、主要规定了接地线雷电电磁干扰的耦合;
作者: crazy    时间: 2009-7-23 13:52
其实,这个到不是我们今天想说的,仅仅是提一下。我们今天要说的,主要是“工频干扰”。


什么叫“工频干扰”?其实就是我们常说的电源线对信号线的干扰。干扰的结果是:信息系统无法正常工作。在我们的行业里,很多客户遇到工频干扰问题或者工频干扰损坏,都误解为雷电电磁脉冲干扰,认为是一个“防雷”的问题,其实不是,仅仅是个“布线”的问题。


为什么会这样误解呢?因为,一般情况下,有工频干扰问题也不大,只有当雷击发生时,电源线路因为它长,感应的雷电过电压很大时,其干扰问题才明显,这个时候,与其临近的信息系统的损失才很大,所以,产生这样的误解。

有人会说:“这样不是更好,又有事情做了” 呵呵,正如所说:有事情做了。可是,做的结果是:安装了电源、信号系统的SPD并不能解决这样的问题。而以你一个做防雷的,这样先天不足的事情你根本解决不了啊。因此,我们需要讲讲这个“隔离”问题。


综合布线电缆与电力电缆的间距,见GB/T 50311-2000《建筑与建筑物群综合布线系统工程设计规范》表11.0.2-1。很奇怪的是,我们编GB50343的人竟然将这个很重要的与防雷有关的表格在标准里删除了。因此,N多做防雷的人根本不知道还有这么一个规定。所以,犯错误不奇怪。


我曾经问过一些专家为什么?有梗直的直接说:要按那个做,他们那些什么后级的SPD就根本不需要装。那他们卖什么?呵呵,利益驱动下的标准就是指导别人犯错误的标准。连IEC里雷击风险评估参数都可以改的标准,也算标准?
作者: crazy    时间: 2009-7-23 13:53
综合布线电缆与电力电缆的间距 表11.0.2-1
类别 与综合布线接近状况 最小净距(mm)
380V电力电缆:<2kV·A ;与缆线平行敷设 130 mm;有一方在接地的金属线槽或钢管中 70 mm;双方都在接地的金属线槽或钢管中 10 mm 。
380V电力电缆:2~5kV·A ;与缆线平行敷设 300 mm;有一方在接地的金属线槽或钢管中 150 mm;双方都在接地的金属线槽或钢管中 80 mm 。
380V电力电缆:>5kV·A ;与缆线平行敷设 600 mm;有一方在接地的金属线槽或钢管中 300 mm;双方都在接地的金属线槽或钢管中 150 mm。



其实这个并不需要记的很准确。大概可以这么记:小于10A的0.13米;10-20A的0.3米;大于20A的0.6米;我们最常见的是:380V电力电缆:>5kV·A 的情况,记成:“一个穿管减一半;两个穿管再减半”就可以了。——王厚余老先生的口诀。


还有个口诀,ASP的应该都知道,我不防也传授了,关于“电线粗细与功率问题”的。口决:“十下五;百上二;二五三五四三界;七零九五两倍半;穿管温度八九折;铜线升级算;裸线加一半”。


意思:按导线平方“十下五就是十以下乘以五;百上二就是百以上乘以二;二五三五四三界就是二五乘以四;三五乘以三;七零九五两倍半就是七零和九五线都乘以二点五;穿管温度八九折就是随着温度的变化而变化,在算好的安全电流数上乘以零点八或零点九;铜线升级算就是在同截面铝芯线的基础上升一级,如二点五铜芯线就是在二点五铝芯线上升一级,则按四平方毫米铝芯线算。裸线加一半就是在原已算好的安全电流数基础上再加一半”。
作者: crazy    时间: 2009-7-23 13:53
为什么要记这个呢?有两个原因:1、以后看见那配电柜里的空开,心里就知道它的导线说多少平方的了,就会在装的时候算电源SPD的导线了。2、以后不用去现场,直接问客户装什么样的空开,就知道用什么样的SPD,就知道这个SPD前应该装怎样的保护空开才不出问题。不过还有个问题,这里说的是相线,而地线的截面积是相线的2倍。要记得。



空开安数的计算,按BS 6651标准推荐的A=In*1.6/1000计算。关于C、D曲线,空开有个额定电流叫In,C 型曲线“切断电流”能力 (5~10) In;D 型曲线“切断电流”能力 (10~14) In 。C是“照明”的;D是“动力”的;


83年以前,我们国家没有用空开,使用接零线路,省电线;94年以前,我们国家没有4P空开,所以对地线没有要求;2000年后,我们有钱了,所以,地线要比相线粗。
作者: crazy    时间: 2009-7-23 13:53
我们需要讲讲这个“工频干扰”的“隔离”问题。



从“综合布线电缆与电力电缆的间距”我们知道,电源线路按照功率不同,是和信息线路间有距离要求的。其中,“一个穿管减一半;两个穿管再减半”。这个就叫隔离。也叫最小安全距离。那么,解决的方法也就有了:“穿金属管”。



现在,很多有钱的主用的都是很昂贵的“双层金属屏蔽线槽”,线槽里,一边走电源线,一边走信号线,很好。可没有钱的就不这么做了,直接架空的有,一起穿PVC管的有……什么都有。然后,系统干不了活了,怎么办呢?一打雷的时候就坏,就用不了,然后找防雷的,以为做防雷的都是神仙。可做防雷的只管接地,只管装SPD,怎么走线他才不管呢。所以,时常是:装了也白装,装了不如不装。他到有理了,把做防雷的难为死了。就象很多做监控、做网络的,线路长度到临界值了,叫装SPD,还两头装,系统慢了,系统不通了,防雷的忙死了。



1、把电源和信号系统分开,分别“穿金属管”。有人说,这不可能做到。我看也困难,不到万不得以,估计没人用这招。可正如我们前面所说。“屏蔽乃防雷正派武功中可通杀雷电的不二法门”。做不了怎么办?



2、将电源、信息系统做等电位处理。“等电位”的一种方式就是:“安装电涌保护器”。怎么个做法呢?

一般人习惯的做法有两种:
1、把电源PE先重复重复再重复的接地。理由,凡是经过一个LPZ界面,就接一次地,说:这个就是等电位连接。对不对呢?也有道理也没有道理。有道理是对TN-S有道理,没有道理是,假如是TN-C,假如有4P空开,那空开总跳闸。所以,做之前,要先弄明白两件事情:1、是不是TN-S系统;2、哪里才是真正的LPZ界面。最后,不仅仅电源PE线要这么做,金属管道、金属线槽、金属通风管、信号线的屏蔽导体也要这么做。



依据GB 50057-94(2000版)《建筑物防雷设计规范》第六章、防雷击电磁脉冲;第三节、屏蔽、接地和等电位连接第6.3.4条要求:所有进入建筑物的外来导电物均应在LPZ0A区或LPZ0B区与LPZ1区的界面处做等电位连接;信息系统的各种箱体、壳体、机架等金属组件应建立一等电位连接网络,并与建筑物的共用接地系统连接。内部金属装置与等电位连接带之间的连接导体采用铜材时,最小截面积为6mm2,采用铝材时, 最小截面积为10mm2,采用铁时, 最小截面积为16mm2;铜或镀锌钢等电位带的截面积不应小50mm2。

可是,这个办法并不能有效的解决布线距离不够的工频干扰问题。
2、安装电涌保护器,安装等电位连接器。就是不管什么线路,全部装上SPD。不管什么管道,只要是金属的,全部装等电位连接器。这个比前一个更差,叫“瞎胡闹”。也根本解决不了问题。
作者: crazy    时间: 2009-7-23 13:54
那么怎样才能解决问题呢?

首先要区分系统。什么和什么是可以接在一起的。一般,NPE线,就是接了零线(N线)的PE线,是不可以与其他系统的接地连接的。不能与设计机壳、金属线槽、金属管道连接。假如是单纯的PE线,就可以和任何系统连接。这里的单纯是指:直接从地网或者建筑物基础钢筋内引出的PE线。区分开了系统以后,我们才可以来做。

做的方法:第一,将电源PE线、金属管道、金属线槽、金属通风管、信号线的屏蔽导体在真正的LPZ界面做接地。第二,安装等电位连接器。主要是,安装“电源PE线-直流工作地-防静电或保护接地”之间的“等电位连接器”。因为,直接用导线连接会出问题,需要在有过电压的时候,在存在电压差的时候才连接,一般情况下是断开的。就是,用“等电位连接器” ——可以看成一个放电管,把各个地之间隔开。“等电位连接器” 的安装位置在:机房内,LPZ界面处。只有当前一个LPZ界面距离此界面30米以上才有必要安装。


那么,有人会问:“机房里那等电位汇流排怎么办”?老实说,在存在“工频干扰”的布线环境里,根本不需要“等电位汇流排”。装上就有问题了。等我们说接地的时候我们再说。那又有人要问:“那我的那个电源、信号SPD的接地接哪里?” 应该这么接:1、在机房里找一个内柱,凿开钢筋接地;2、从接地网引接地线进入机房接地;3、假如PE线是单纯的,那么用PE线接地;但是要注意的是:1、这个接地仅仅是给SPD用的;2、在SPD接这个接地前,要先接设备的外壳。电源的接配电箱的接地螺钉;信号的接金属机柜或者设备接地螺丝。

其次,为防止系统间的其他干扰,还有一个“等电位汇流排上接地线的引出”的问题。这个和上面讲的部分无关,是针对140平方米以下使用S型接地(单点接地)的机房设备说的。这里,电源PE线、设备保护接地、SPD接地、静电接地的引出都没有什么,直接引一条出去就可以。而直流工作地比较特殊,需要引两条出去。对于2M以下系统,两条之间差0.5米;对于10M以下系统,两条之间差1.0米;接在设备机柜的对角线上。


以上,是线路间的隔离。下面我们说系统间的隔离。

系统间的隔离比较简单,我们在说“地电位反击”的时候也已经说了。主要有两方面:1、引下线-AC工作地-DC工作地间的隔离;2、两个不同功能接地网或两个独立接地网间的隔离;关于1,下面我们说接地的时候还要说;我们现在只说2

首先,假如两个地网之间的距离足够,那么不需要做处理。距离多少呢?可以按Sa=0.3kc*Ri计算。这里冲击接地电阻Ri10欧姆计算;分流系数kc按最大值1计算;假如是建筑物基础接地和一个信息系统独立接地之间,那么kc0.66计算。

也就是说:一个独立避雷针的接地和一个信息系统机房的接地之间,需要至少距离3米。一个建筑物基础接地和一个信息系统机房的接地之间,需要至少距离1.98米。约等于2米。这里,无论它是一类、二类、三类防雷建筑物,都可以这么算。假如有这么足够远的距离,就不需要做处理。

如果距离不够,可以安装两种东西:1、高频隔离线圈。或者,叫:高能阻尼线圈。那是杜尔梅森的一专用接地的东西,目前,国内也就杜尔梅森有。这个线圈不是很好做,原因是里面的磁芯买不到,需要定做,定做贵的离谱。2、使用10/350μs波形100KA1.2/50μs波形50KV的等电位连接器;

杜尔梅森“高频隔离线圈”:为共地系统设计,可以将区域地网所连接的设备(如电动机启动、开关切换等),已经雷电接闪、感应电涌所产生的高频电磁波,与相临近地网隔离;对于一些同时需要低接地电阻和防高频干扰设备(如IT设备、通讯设备等),尤为适用。


接地电阻的要求(常用标准的规定)。

建筑物接地电阻的要求

依据GB 50057-94(2000版)《建筑物防雷设计规范》第三章、建筑物的防雷措施;第二节、第一类防雷建筑物的防雷措施要求,第3.2.1条:防雷电感应的接地装置应和电气设备接地装置共用,其工频接地电阻不应大于10Ω。第三节、第二类防雷建筑物的防雷措施要求,第3.3.4条:每根引下线的接地电阻不小于10Ω,防直击雷接地装置宜和防雷电感应、电气设备、信息系统等共用接地装置。第3.3.9条:避雷器、电缆金属外皮、钢管和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地,其冲击接地电阻不应大于10Ω。架空和直接埋地的金属管道在进出建筑物处应就近与防雷的接地装置相连;当不相连时,架空管道应接地,其冲击接地电阻不应大于10Ω。本规范第.2.0.3条四、五、六款所规定的建筑物,引人、引出该建筑物的金属管道在进出处应与防雷的接地装置相连;对架空金属管道尚应在距建筑物约25m处接地一次,其冲击接地电阻不应大于10Ω。第四节、第三类防雷建筑物的防雷措施要求,第3.4.2条:每根引下线的冲击接地电阻不宜大于30Ω。第3.4.9条:避雷器、电缆金属外皮和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地,其冲击接地电阻不宜大于30Ω。

电源系统接地电阻的要求

依据JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》第14章接地与安全:第14.7.5.3条要求,当机房接地与防雷接地系统共用时,接地电阻要求小于1Ω。因此对于监控机房和通讯机房接地均应与建筑物防雷地等共用同一接地装置,接地电阻要求小于1Ω。

依据GB50089-98《民用爆破器材工厂设计安全规范》第12章:电气;第12.6.4条:在电缆与架空线连接处,应装设避雷器。避雷器、电缆金属外皮、钢管和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地,其冲击接地电阻不宜大于10Ω。第12.7.2条:输送危险物质的各种室外架空管,应每隔20~25米接地一次,每处冲击接地电阻不应大于10Ω。第12.7.3条:危险区域应采取相应的防静电措施。凡生产、加工或储存危险品的过程中,有可能积聚静电电荷的金属设备、金属管道和导电物体,均应直接接地,接地电阻不应大于100Ω。第12.7.4条:低压配电线路的接地应采用TN-S或TN-C-S系统,引入建筑物的 电源线路,中性点应重复接地,接地电阻不应大于10Ω。

作者: crazy    时间: 2009-7-23 13:54
石化接地电阻的要求

依据GB50074-2002《石油库设计规范》第14章:电气装置;第14.2.2条:钢油罐接地点沿油罐周长的间距,不宜大于30m,接地电阻不宜大于10Ω第14.2.3条:覆土油罐的罐体及罐宝的金属构件以及呼吸阀、量油孔等金属附件,应做电气连接并接地,接地电阻不宜大于10Ω第14.2.10条:进出洞内的金属管道接地电阻不宜大于20Ω。电力和信息线路应采用铠装电缆埋地引入洞内。接地电阻不宜大于20Ω。电缆与架空线路的连接处,应装设过电压保护器。过电压保护器、电缆外皮和瓷瓶铁脚,应做电气连接并接地,接地电阻不宜大于10Ω第14.2.13条:进入油品装卸区的输油(油气)管道在进入点应接地,接地电阻不应大于20Ω第14.2.16条:避雷针(网、带)的接地电阻,不宜大于10Ω第14.3.5条:每组绝缘轨缝的电气化铁路侧,应设一组向电气化铁路所在方向延伸的接地装置,接地电阻不应大于10Ω第14.3.6条:铁路油品装卸设施的钢轨、输油管道、鹤管、钢栈桥等应做等电位跨接并接地,两组跨接间距不应大于20m,每组接地电阻不应大于10Ω14.3.15条:防静电装置的接地电阻应小于100Ω。第14.3.16条:石油库内防雷接地、防静电接地、电气设备的工作接地、保护接地及信息系统的接地等,宜共用接地装置,其接地电阻不应大于4Ω。
依据GB50156-2002《汽车加油加气站设计与施工规范》第10章:电气装置;第10.2.2条:加油加气站的防雷接地、防静电接地、电气设备的工作接地、保护接地及信息系统的接地等,宜共用接地装置,其接地电阻不应大于4Ω。第10.2.3条:液化受有气罐采用牺牲阳极法进行阴极防腐时,牺牲阳极的接地电阻不应大于10Ω第10.3.1条:地上或管沟敷设的油品、液化石油气和天然气管道的始、末端和分支处应设防静电和防感应雷的联合接地装置,其接地电阻不应大于30Ω10.3.4条:防静电装置的接地电阻应小于100Ω。

依据GB50028-93《城镇燃气设计规范》第6.10.2条:防雷接地装置的冲击接地电阻应小于10Ω。第6.10.3条:静电接地体的接地电阻应小于100Ω。第7.2.31条:当建筑物处于防雷区外时,放散管的引线应接地,接地电阻应小于10Ω。

计算机系统接地电阻的要求

依据GB/T2887-2000《电子计算机场地通用规范》第4章 要求:第四节接地的要求:第4.4.2条接地电阻及相互关系要求,计算机系统直流工作地,接地电阻应按计算机系统具体要求确定;交流工作接地,接地电阻不应大于4Ω;安全保护接地,接地电阻不应大于4Ω;防雷接地接地电阻不应大于10Ω。诸地之间的关系及接法应依不同计算机系统的要求而定。

依据GB50174-93《电子计算机机房设计规范》第六章 电气技术:第四节接地要求:第6.4.2条、6.4.3条要求,交流工作接地,接地电阻不应大于4Ω;安全保护接地,接地电阻不应大于4Ω;直流工作接地,接地电阻应按计算机系统具体要求确定;防雷接地,应按现行国家标准《建筑物防雷设计规范》执行。第6.4.3条要求交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地宜采用一组接地装置,其接地电阻按其中最小值确定。



作者: crazy    时间: 2009-7-23 13:54
有线电视系统接地电阻的要求

依据GB50198-94民用闭路监视电视系统工程技术规范》第2章:第2.5节供电、接地与安全防护:第2.5.4条要求系统采用专用接地装置时,其接地电阻不得大于4Ω,采用综合接地时,接地电阻不得大于1Ω

移动通讯系统接地电阻的要求

依据YD 5068-98《移动通信基站防雷与接地设计规范》第5章:接地电阻的要求,5.0.1条:移动通信基站地网的接地电阻值应小于5Ω,对于年雷暴日小于20天的地区,其接地电阻可小于10Ω;5.0.2条:架空电力线与电力电缆接口处的保护接地以及电力变压器(100KVA以下)保护接地的接地电阻值应小于10Ω。5.0.3条:架空电力线上方的避雷线及增装在高压线上的避雷器的接地电阻值,其首端(即进站端)应小于10Ω,中间或末端应小于30Ω。

依据YD 2011-93《微波站防雷与接地设计规范》第4章:接地电阻的要求,4.0.1条:微波中继续站地网的工频接地电阻值应不大于10Ω;微波枢纽站地网的工频接地电阻值应不大于5Ω。。其接地电阻可小于10Ω;5.0.2条:无源中继续站地网的工频接地电阻值为2030Ω。4.0.3条:架空电力线与电力电缆接口处的保护接地以及电力变压器(100KVA以下)保护接地的接地电阻值应小于10Ω。4.0.4条:架空电力线上方的避雷线及增装在高压线上的避雷器的接地电阻值,其首端(即进站端)应小于10Ω,中间或末端应小于30Ω。
作者: ljry8044    时间: 2009-7-24 09:56
有线电视系统接地电阻的要求

依据YD 5068-98《移动通信基站防雷与接地设计规范》第5章:接地电阻的要求,5.0.1条:移动通信基站地网的接地电阻值应小于5Ω,对于年雷暴日小于20天的地区,其接地电阻可小于10Ω;5.0.2条:架空电力线与电力电缆接口处的保护接地以及电力变压器(100KVA以下)保护接地的接地电阻值应小于10Ω。5.0.3条:架空电力线上方的避雷线及增装在高压线上的避雷器的接地电阻值,其首端(即进站端)应小于10Ω,中间或末端应小于30Ω。

crazy 发表于 2009-7-23 13:54

貌似见到过新规程里不这么要求了
作者: 清洁工    时间: 2009-7-24 14:46
看看,了解诶!!!!!!!
作者: zxw1819    时间: 2009-7-25 12:53
不错,正好给我学习一下,呵呵
作者: 通天雷神    时间: 2009-7-25 17:56
貌似见到过新规程里不这么要求了
ljry8044 发表于 2009-7-24 09:56


此资料发布于2006年。已经说过要“选择使用”了。
作者: crazy    时间: 2009-7-27 13:31
此资料发布于2006年。已经说过要“选择使用”了。
通天雷神 发表于 2009-7-25 17:56


对神,他们总是用着挑的眼光,知道不?
作者: 雷鸣电闪    时间: 2009-7-27 16:31
不错 顶一个!
作者: shuxioufire    时间: 2009-7-27 17:53
学习,学习,再学习!
作者: mjzzq    时间: 2009-7-27 18:23
楼主辛苦
作者: sakaiyang    时间: 2009-8-4 17:39
20# 清洁工 非常感谢,受教了,请以后不吝赐教!
作者: liuweiyy    时间: 2009-8-4 20:52
这个资料非常好
作者: 血sè┿芓架    时间: 2009-8-7 09:11
谢谢 雷神 谢谢楼主 继续发帖给我学习啊
作者: 小李飞刀    时间: 2009-8-8 09:45
好象没有讲完啊?避、蔽、隔、地、等,没有看到关于“等”的相关介绍啊?
作者: 高压输电线    时间: 2009-8-14 14:49
我是一个刚进入防雷行业的本科毕业生,做工程设计的时候感到在学校学的知识远远不够,看了很多你的帖子,受益匪浅。
看您这个帖子的时候,正好在做一个高层大楼机房的屏蔽工程设计,对于您从论文中得到的结论感到困惑和不解,但是网站上却下载不了你的那篇论文,如果有时间,希望您能给我Email一份,我的邮箱是wumin1616@sina.com,谢谢!
作者: crazy    时间: 2009-8-14 16:34
楼上,是那个论文??
作者: yibing0408    时间: 2009-8-25 10:59
C、要满足建筑物顶部机房内磁感应强度小于10Gs,即小于800 A/m的要求,对于面积大于140 m2的电子信息设备机房,金属网格的宽度不宜小于1m×1m。对面积较小只有几十平方米的电子信息设备机房,要达到有效利用机房面积的目的,则需使用0.4 m×0.4 m金属网格对建筑物进行电磁屏蔽。
我通俗的总结一下观点:1、一般的小的非重要的机房,使用Φ8mm镀锌圆钢制作1m×1m的网格对建筑物六面做屏蔽并接地就可以了。2、140平方米以上需要按上述方法制作小于1m×1m网格的屏蔽。3、只有重要的,大于140平方米的机房,需要使用0.4m×0.4m网格做屏蔽。

这二段说的好像是不太一致的样子
作者: 剑如冰    时间: 2009-8-25 11:03
"要满足建筑物顶部机房内磁感应强度小于10,"
不是2.4Gs么?
作者: lixiangfeng7758    时间: 2009-8-29 16:23
刚刚接触防雷这行,要学的东西很多,学习了,谢谢楼主!
楼主讲的这些有没有Word格式的啊,我想学习一下,因为公司不能上网。希望楼主可以传我一份,我的邮箱:
lixiangfeng7758@126.com QQ:476242134  谢谢楼主了!
作者: 风火雷神    时间: 2009-9-8 09:18
喜欢看通天的文章,通俗、内容丰富,真是神啊,什么都知道。
作者: hannan    时间: 2009-9-8 09:37
不要迷恋神,神只是传说~~
作者: 血sè┿芓架    时间: 2009-9-23 08:59
{:3_48:}那就是传说中的神
作者: 灭魔神雷    时间: 2009-10-12 16:03
真是不错的好资料,现在主要缺这类的资料。
作者: fjndjyt    时间: 2009-10-13 22:24
感谢感谢,学习学习
作者: 通天雷神    时间: 2009-10-23 01:05
好象没有讲完啊?避、蔽、隔、地、等,没有看到关于“等”的相关介绍啊?
小李飞刀 发表于 2009-8-8 09:45


在这里:http://www.lightning.com.cn/bbs/dispbbs.asp?boardid=27&Id=6012




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