浅谈防雷设计的几个原则

alkbee

地球站机房的雷电防护是一个庞大而又复杂的系统工程,电力保护、信号保护、等电位连接和各种接地中一个环节疏漏都可能带来灾难性后果。1997年7月13日,湖北电视台卫星地球站因雷击,直接设备损失数十万元,停播十多小时,并留下较多后遗症;据统计资料显示,每年全世界各地因雷击至少造成100亿美元的电子设备损坏,我国这方面的损失也在数十亿人民币以上。1997年8月份,地球站进行了全面防雷改造,至今还未因雷击造成其它损失。
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一、受雷击的几种途径
?1、直接雷
?当直击雷击中机房等建筑物时会有很强的雷电流(平均30kA左右), 会使建筑的对地电压升高到几万伏甚至几十万伏,并且通过供电系统和信号电缆的接地点反馈到其他地方,殃及接在电网和线路上的播出设备等,这种雷击是对机房破坏最严重的一种.位于室外的卫星发射、接收天线和突出的建筑物是遭受直击雷危害的主要对象.
?、感应雷及雷电波入侵
??氲厍蛘净?康南呗分饕?械缌Φ缋隆⒌缁跋摺⑽佬翘煜呃∠摺⑹右羝档缋隆⒐庀说?这些都是感应雷及雷电波入侵的途径。
?1)电源由供电线路输入机房前可能遭受直击雷和感应雷,220/380V电源线可能被直击雷击中或感应出雷电过电压,入侵机房播出设备,对机房播出系统可造成毁灭,性打击。
?2)当地面突出物遭直击雷打击时,强雷电压将邻近土壤击穿,雷电流直接入侵到电缆外皮,进而击穿外皮,使高压入侵线路。
?3)雷云对地面放也时,在线路上感应出上万伏的过电压,击坏与线路相连的设备。
?)若某一线路被雷击中时,与其相邻平行铺设的其他线路会感应出过电压冲击。
(5)雷电击中避雷针时强大的雷电流以过引下线和接地体泄入大地,在接地体附近产生放射型的电位分布,会在靠近的其他设备接地体产生高压地电位反击。因此建筑物避雷系统不但不能保护机房播出设备,反而经常引入雷电流。 ??二、雷击防护原则
  总的防雷原则是采用三级保护1)将绝大部分雷电流直接引入地下泄散(外部保护);(2)阻塞沿电源线或信号线引入的过电压波(内部保护及过电压保护);(3)限制被保护设备上浪涌过压幅值(过电压保护)。
?、直接雷的防护措施
?捎帽芾渍搿⒈芾状?⒈芾淄?⒈芾紫咦魑?由疗?把雷电流接下来,用引下线引入大池,从而达到防止直击雷对机房播出系统的危害。
?.感应雷及雷电波侵入防护措施
?1)电源系统的保护
?电源系统(针对TN-S制)实行三级防雷防过压保护。以我站安装的 DSOP系列产品为例,如图1所示。
  第一级防雷保护:选用DSOP I-50-380(额定远流容量50KA)配电系统过电压保护装置,安装于配电机房和微波机房。
?第二级防雷保护:选用DS0P I-25-380(最大通流容量25KA)配电系统过电压保护装直,安装于发射机房
?第三级防雷保护:选用DSOP II-50-220(最大通流容量50KA)配电系统过电压保护装置,安装于配电机房至微波机房UPS电源线(单相)两端,用以连接光端机、视音分等重要播出设备的接线插头。
?(2)播出通信系统的保护
?对微波机房到发射机房的备用音频线,可选用TLP I型音频保护器, 串接于音频传输接口之间,保护其免受沿线来波的侵害。
? 对联络用的电话外线和内线,可直接在每根电话线上串接TLP II型音频线保护器.
?(3)其他保护措施
?屏蔽措施:地球站机房六面敷设金属屏蔽网,屏蔽网与机房内环形接地母线均匀多点相连。通过星形结构把设备直接以最短的距离连到邻近的等电位连接带上.机房内的供电电缆、信号电缆选用屏蔽电缆。架空电力线由终端杆引下后更换为屏蔽电缆,进入大楼前水平直埋50米以上,埋地深度应大于0.7 米,屏蔽层端接地;非屏蔽电缆穿镀铃钢管并水平直埋50米以上,钢管两端接地。
?等电位连接:等电位连接是内部防雷措施的一部分,在于减少雷电流所引起的电位差。等电位是用连接导线或过电压(电涌)保护器,将处在需要防雷空间内的防雷装置和建筑物的金属构架、金属装置、外来导线、电气装置、 电信装置等连接起来,形成一个等电位连接网络,以实现均压电位。
?三、接地防护原则
?1、工作接地
?在工作或事故情况下,保证电器设备可靠地运行,降低人体接触电压,迅速切除故障设备或线路,降低设备和输电线路的绝缘水平。
??.保护接地
??谥行缘悴唤拥叵低持?如果电器设备没有保护地,当该设备某处绝缘损坏时,外壳将带电,同时由于线路与大地间存在电容,人体触及此绝缘损坏的电器设备外壳时,电流流入人体形成通路,人将遭受触电的危险。设有接地装置后,接地电流将同时沿着接地体和人体两条通路流过,接地体也阻越小，流过人体的电流也越小。
?3.从覆接地
?\将零线上的多点与大地多次作金属性连接,称重复接地。当中性点直接接地系统中发生破坏或接地短路时,可以降低对地电压;当零线发生断裂时, 可以使故障的危害程度减轻。
??.静电接地
??璞敢贫?蛭锾逶诠艿乐幸贫?因磨擦产生静电,客观存在聚集在管道、容器等设备上,形成高电位,对人身安全及设备都有危害。静电接地后, 静电一旦产生,就导入地中,以消除其聚集的可能。
??.直流工作接地
??コ錾璞敢约耙磺械缱由璞?都采用大规模集成电路,工作于较低的直流电压下,为使同一系统的设备的工作电路具有同一“电位”参考点,将所有设备的“零”电位点接于一接地装置,可以稳定电路的电位,称为直流工作接地。
??.防雷接地
???估椎缋擞康缌餍谷氪蟪?使被保护设备免遭直击雷或感应雷等浪涌过电压、过电流的危害,所有建筑物、电气设备、线路、网络等不带电金属部分,金属护套,避雷器,以及一切水、气管道等均应与防雷接地装置作金属性连接。防雷接地装置包括避雷针、带、线、网、接地引下线、接地引入线、接地汇集线、接地体等。
?7.接地措施
?由于接地的良好的状态对防雷有非常重要的影响,所以在制作时优先考虑专设防雷接池,随后是交流工作接地、直流工作接池、安全保护接地;其次考虑让上述四种接地方式共用。并采用2.5毫米长100平方毫米直径的钢管, 壁厚不小于4毫米,三根相间5-6米并打入地下,用4*40毫米扁铁或12平方毫米镀锌圆钢焊接在垂直接地体上并引出。

mikecan

谢谢楼主提供的资料!!!