成套電氣設(shè)備防雷方案

1、建 筑 物 低 壓 配 電 系 統(tǒng)防 雷 方 案第一章 概 述為減少雷電災(zāi)害，結(jié)合建物防雷規(guī)范要求，提出如下防雷方案。第二章 雷電災(zāi)害雷電是帶電雷云對(duì)雷云或地面放電的物理現(xiàn)象。雷電災(zāi)害主要包括直擊雷、雷電靜電感應(yīng)、雷電磁脈沖等多個(gè)方面。具體解釋說(shuō)明如下：l 直擊雷：直擊雷是指雷云直接對(duì)地面放電的物理現(xiàn)象。地面受到直擊雷雷擊，雷擊地點(diǎn)將產(chǎn)生瞬時(shí)大電流，若不能將雷電流及時(shí)釋放，受雷擊的物體瞬間產(chǎn)生大量熱，造成物體膨脹、熔化、燃燒、爆炸等損壞。通常情況下，建筑物必須考慮直擊雷的危害。國(guó)家頒布的建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范就是針對(duì)可能因直擊雷帶來(lái)重要損失的建筑物，確定了非常詳盡的防雷設(shè)計(jì)、安裝、驗(yàn)收等條例。l

2、雷電靜電感應(yīng)：雷電感應(yīng)是指當(dāng)天空有帶電的雷云出現(xiàn)時(shí)，雷云下金屬線路、金屬物等，由于靜電感應(yīng)的作用而帶上與雷云相反的電荷。當(dāng)雷擊發(fā)生后，雷云電荷通過(guò)閃擊迅速消失。金屬線路上的感應(yīng)電荷沿線路傳播，造成設(shè)備的線路端口出現(xiàn)瞬時(shí)過(guò)電壓。金屬物上的感應(yīng)電荷，若不能及時(shí)消失，將會(huì)出現(xiàn)對(duì)外放電現(xiàn)象，形成火花。l 雷電磁脈沖：雷電磁脈沖是指由于雷電流有極大的峰值和徒度，雷電閃擊瞬間，在所發(fā)生區(qū)域內(nèi)，瞬時(shí)形成雷電磁場(chǎng)。在變化的雷電磁場(chǎng)作用下，區(qū)域內(nèi)所有金屬線路感應(yīng)形成瞬時(shí)雷電流。若雷電流侵入到供電線路、通訊線路中，將會(huì)造成設(shè)備的線路端口出現(xiàn)瞬時(shí)過(guò)電壓。進(jìn)入建筑物之前的低壓配電系統(tǒng)線路（包括高壓線、低壓線兩個(gè)部分）

3、，受到直擊雷、雷電靜電感應(yīng)、雷電磁脈沖的影響，使得低壓配電系統(tǒng)線路引入雷電流。進(jìn)入建筑物之后的低壓配電系統(tǒng)線路，有建筑物的防直擊雷保護(hù)與建筑物的電磁屏蔽保護(hù)，受雷電影響較小。因此，低壓配電系統(tǒng)防雷就是防止低壓配電系統(tǒng)從建筑物以外線路引入雷電流。參考如下示意圖：第三章 基本防雷措施依據(jù)國(guó)家建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50057-94）（2000年版），針對(duì)電氣設(shè)備及電子信息化系統(tǒng)，提出如下基本防雷措施：i. 建筑物防雷：按照第二類防雷建筑物的防雷措施要求設(shè)計(jì)、安裝。ii. 建筑物屏蔽：將建筑物所有金屬構(gòu)件全部電氣連接，形成法拉第籠式結(jié)構(gòu)。iii. 共用接地：防直擊雷、防雷電感應(yīng)、電氣設(shè)備、信息系統(tǒng)

4、等共用同一個(gè)接地裝置。iv. 等電位連接：進(jìn)入建筑物的金屬導(dǎo)電物（供電線路、通訊線路、金屬管道等），在建筑物防雷分區(qū)的界面處，與接地系統(tǒng)做等電位連接。v. 機(jī)房設(shè)置與合理布線：機(jī)房及貴重電氣設(shè)備應(yīng)設(shè)置在建筑物頂樓層下數(shù)第四層以下，越低越好。建筑物內(nèi)設(shè)備與線路安裝位置，應(yīng)與外墻保持一定距離，供電線路、通訊線路須平行敷設(shè)，各線之間必須保持一定距離。vi. 線路屏蔽與接地：在戶外埋地或架空敷設(shè)的供電、通訊金屬線路，宜采用屏蔽線，屏蔽保護(hù)層至少在兩端接地。在戶內(nèi)外敷設(shè)的用于屏蔽線路的金屬管、金屬槽，必須電氣連通，并至少在兩端接地。vii. 安裝避雷器：避雷器（也稱：電子避雷器、電涌保護(hù)器、過(guò)電壓保護(hù)器

5、、防雷器、SPD等）可抑制供電、通訊線路引入的雷電流或工業(yè)浪涌，避免設(shè)備過(guò)電壓損壞。第四章 避雷器選型與技術(shù)參數(shù) 針對(duì)低壓配電系統(tǒng)，常用避雷器型號(hào)與參數(shù)如下：1. B類三相電源避雷器（用于TN-S系統(tǒng)）型號(hào)：HLK DM100B/4最大連續(xù)工作電壓：385V標(biāo)稱放電電流：60kA（8/20s）最大放電電流：100kA（8/20s）響應(yīng)時(shí)間：<25ns保護(hù)水平：<2600V主要功能：安裝在總電源配電柜內(nèi)，作為電源線路第一級(jí)防雷保護(hù)。2. B類三相電源避雷器（用于TN-C系統(tǒng)）型號(hào)：HLK DM100B/3最大連續(xù)工作電壓：385V標(biāo)稱放電電流：60kA（8/20s）最大放電電流：10

6、0kA（8/20s）響應(yīng)時(shí)間：<25ns保護(hù)水平：<2600V主要功能：安裝在總電源配電柜內(nèi)，作為電源線路第一級(jí)防雷保護(hù)。3. B類三相電源避雷器（用于TT系統(tǒng)）型號(hào)：HLK DM100B/3+NPE最大連續(xù)工作電壓：385V標(biāo)稱放電電流：60kA（8/20s）最大放電電流：100kA（8/20s）響應(yīng)時(shí)間：<25ns保護(hù)水平：<2600V主要功能：安裝在總電源配電柜內(nèi)，作為電源線路第一級(jí)防雷保護(hù)。4. C類三相電源避雷器（用于TN-S或TN-C-S系統(tǒng)）型號(hào)：HLK DM40C/4最大連續(xù)工作電壓：385V標(biāo)稱放電電流：20kA（8/20s）最大放電電流：40kA（8

7、/20s）響應(yīng)時(shí)間：<25ns保護(hù)水平：<2000V主要功能：安裝在分電源配電箱內(nèi)，作為電源線路第二級(jí)防雷保護(hù)。5. C類三相電源避雷器（用于TT系統(tǒng)）型號(hào)：HLK DM40C/3+NPE最大連續(xù)工作電壓：385V標(biāo)稱放電電流：20kA（8/20s）最大放電電流：40kA（8/20s）響應(yīng)時(shí)間：<25ns保護(hù)水平：<2000V主要功能：安裝在分電源配電箱內(nèi)，作為電源線路第二級(jí)防雷保護(hù)。第五章 低壓配電系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)電源避雷器原理：在電源線與地線之間連接非線性元件，在電源線路引入雷電流時(shí)，非線性元件短路，將電源線路的雷電流釋放入地。電源避雷器每次釋放雷電流的大小取絕于電源避

8、雷器的啟動(dòng)電壓；電源避雷器的響應(yīng)時(shí)間；電源避雷器的保護(hù)水平；地線的沖擊阻抗；電源避雷器駁線沖擊阻抗等，安裝一組電源避雷器只能釋放絕大部分低壓電源線路引入的雷電流，安裝多組電源避雷器，多次釋放雷電流，到達(dá)設(shè)備端口的雷電流才能更小。參考如下示意圖：低壓配電系統(tǒng)防雷保護(hù)方法如下：l 建筑物總電源配電柜，安裝B類電源避雷器，作為電源線路第一級(jí)防雷保護(hù)；l 建筑物二次電源配電柜（箱），安裝C類電源避雷器，作為電源線路第二級(jí)防雷保護(hù)；l 建筑物三次電源配電柜（箱），安裝C類電源避雷器，作為電源線路第三級(jí)防雷保護(hù)；.l 重要設(shè)備端口，安裝D類電源避雷器，作為電源線路終端級(jí)防雷保護(hù)。常見(jiàn)低壓配電系統(tǒng)的避雷器安

9、裝設(shè)計(jì)如下：1 TN-S方式，避雷器安裝設(shè)計(jì)TN-S是三相五線配電方式，在變壓器低壓端，采用五芯電源線（或鎧裝四芯電源線）將低壓電源引入建筑物，電源地線（或鎧層）與建筑物地線連接，作為保護(hù)地線（PE）。電源避雷器安裝如下圖：2 TN-C方式，避雷器安裝設(shè)計(jì)TN-C是三相四線配電方式，在變壓器低壓端，采用四芯電源線將低壓電源引入建筑物，建筑物地線引出保護(hù)地線（PE），電源零線與建筑物地線連接（零線重復(fù)接地），三相四線（TN-C方式）換成三相五線（TN-C-S方式）。電源避雷器安裝如下圖：3 TT方式，避雷器安裝設(shè)計(jì)TT是三相四線配電方式，在變壓器低壓端，采用四芯電源線將低壓電源引入建筑物，建筑物

10、地線引出保護(hù)地線（PE），保護(hù)地線（PE）與低壓電源線路沒(méi)有關(guān)聯(lián)。電源避雷器安裝如下圖：第六章 低壓配電系統(tǒng)的避雷器應(yīng)用按照國(guó)家建筑物防雷規(guī)范要求，在土木工程建設(shè)之后，要同時(shí)完成建筑物防直雷設(shè)施（包括：接閃器、引下線三個(gè)部分）。在低壓配電系統(tǒng)安裝之后，要同時(shí)完成低壓配電系統(tǒng)基本的防雷設(shè)施（電源避雷器部分）。此種情況下，安裝成本最低，安裝效果最佳。因此，電源避雷器已經(jīng)成為低壓配電系統(tǒng)的主要配件之一，成套設(shè)備生產(chǎn)廠家必須很好地選擇與應(yīng)用電源避雷器。依據(jù)“第五章 低壓配電系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)”，在成套設(shè)備中安裝兩級(jí)電源避雷器，應(yīng)用方法如下：1、TN-S方式：總配電柜，安裝B三相類電源避雷器（TN-S），型號(hào)：HLK DM100B/4；二次配電柜，安裝C類三相電源避雷器（TN-S），型號(hào)：HLK DM40C/4；2、TN-C方式：總配電柜，安裝B三相類電源避雷器（TN-C