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防雷技術術語或定義屬于基本的防雷理論.作為防雷基本工作的防雷工程檢測、審核與驗收的技術人員,應能深刻理解并牢記。
3. 1 IEC62305,61312,61643等規(guī)定的防雷設備的構成框圖見圖1-1.應注意防雷裝置除了明顯的、專用的、為大家所熟知的接閃器、引下線、接地裝置、電涌保護
器(SPI))外,還有許多可以兼作防雷用的其他金屬裝置。例如剪力墻中的鋼筋,接了地的金屬門窗及其他所有連接導體,它們的作用往往不被人們所認識,但實際上它們
同樣重要,不可或缺.再如在建筑物玻璃幕墻的設計中,應將玻瑞幕墻的金屬豎向龍骨、橫向龍骨和建筑物的框架柱、梁內鋼筋等防雷網(wǎng)接通,連成一個格姍更密的整體
防雷法拉第籠,把可能施加于玻璃幕墻的巨大雷電能量.通過建筑物的接地系統(tǒng),迅速地泄放到大地,保護玻璃幕坡和建筑物免遭雷電破壞.在這里,玻瑞幕堵的金屬龍
骨自然也就具備了接閃器的功能,可以有效防止側擊雷的危害,同時還加強了電磁屏蔽3.2外部防雷裝置由子可能直接截收直擊雷擊.需要承受強大雷電流帶來的電效應、熱效應和機械效應等.所以.強調使用的導體的規(guī)格尺寸.與上一條一樣,要注
意用作接閃、引下的金屬屋面和金屬構件等同樣是外部防雷裝置的一部分.例如:金屬的廣告架、旗桿、欄桿、水箱、放散管、爬梯等。
3. 3內部防雷裝置利用的主要防雷技術措施是屏蔽、分流、等電位、接地、合理布線等,用來減小和防止雷電流在需防護空間所產(chǎn)生的電磁效應。所以.甚至連重要
設備的安放位置都屬于內部防雷技術中的一部分。
3.4接地是重要的防雷技術措施之一它是雷電防護技術中基礎的技術環(huán)節(jié)。同時.良好的接地也是電工技術中電氣設備和人員的基本保障措施之一接地裝置的好壞不能簡單地用接地電阻值來衡量.例如.同樣的接地電阻但不同的接地體規(guī)格尺寸.或者同樣的接地體規(guī)格尺寸但不同的接地線,都會影響到雷電流散流入地的效果。
接地按電流頗率可分為直流接地、交流接地(工頗)和沖擊接地(雷電、投切操作、核電磁脈沖等)。它們的功能有所差異.在設計施工時就有所不同。例如:交流接地
(工頻)的工頗接地電阻主要決定于土壤電阻率和接地網(wǎng)的面積。因此,變電所和發(fā)電廠的大地網(wǎng)常常主要由水平接地帶組成面積很大的網(wǎng)格狀接地。在發(fā)生工頻故降
短路電流時,網(wǎng)格式地網(wǎng)接地電阻與地網(wǎng)面積的平方根成正比,這是因為電位分布均勻,全部地網(wǎng)的導體都起散流作用,整個接地網(wǎng)都起到泄流的作用。對于沖擊接地裝置,由于雷電流的沖擊特性.接地電限與工頗接地電阻不同.其主要原因是沖擊電流的幅值可能很大.會引起土城放電,而且沖擊電流的等效頻率又比工頻高得多.當沖
擊電流進人接地體時,會引起一系列復雜的過渡過程,每一瞬間接地體呈現(xiàn)的等效電阻值都可能有所不同,而且接地體上大電壓出現(xiàn)的時刻不一定就是電流大的時
刻。網(wǎng)格式地網(wǎng)在沖擊電流作用下,由于電感作用,電位分布很不均勻.遠處電位很低,只有在接閃處電流注人附近小范圍內的導體起散流作用。也就是說,沖擊接地裝
置中的接地體不宜過長,GB50057-94規(guī)定沖擊接地裝置中的接地體長度不應大于
有效長度。
接地還是提高電子電氣設備電磁兼容有效性的重要手段之一。正確的接地既能抑制外部電磁干擾的影響,又能防止電子電氣設備向外部發(fā)射電磁波;而錯誤的接地
常常會引入非常嚴重的干擾,甚至會使電子電氣設備無法正常工作.尤其是成套控制設備和自動化控制系統(tǒng),因為有多種控制裝置分散布置在許多地方.所以它們各自
的接地往往會形成十分復雜的接地網(wǎng)絡.不僅需要在系統(tǒng)設計時周密考慮.而且在安裝調試時也要仔細檢查和做適當?shù)恼{整。
接地裝置由接地體和接地線組成.接地體的關鍵指標是接地體的規(guī)格尺寸大小、接地電阻大小以及耐腐蝕程度.它們關系到泄流效果、穩(wěn)定性和使用壽命。接地
導體也稱接地線.對于一個聯(lián)合接地的大地網(wǎng)來說,可能需要多個接地線從接地網(wǎng)不同的部位引出,以滿足不同的功能需要.其關鍵指標是接地線的截面積和各聯(lián)結處
的連接電阻。
防雷的主要措施有:接閃、等電位連接、接地、分流、屏蔽。每項都包含很多內容,本文主要介紹一些關于綜合防雷措施中屏蔽的相關知識。
1、問:我有TN-C或TN-C-S系統(tǒng),如何使用布線系統(tǒng)?答:首先測量配電系統(tǒng)中PE上的電流。如果電位差高于1V,應在配電點之間安裝等電位線。更有效的方法是改變配電系統(tǒng)。 在這兩種情況下,PEN線會造成許多問題。2、問:應在單端連接屏蔽層還是在兩端連接屏蔽層?答:應始終在兩端連接(即,在配線架和網(wǎng)絡設備上,而不是在插座上),以便有效地抑制全部電磁兼容性機制和避免天線效應。3、問:使用屏蔽系統(tǒng)是否危險較高?答:不是。如果采用TN-S系統(tǒng),則系統(tǒng)像非屏蔽雙絞線系統(tǒng)一樣。接地不良或配電系統(tǒng)不良會影響各種銅纜布線系統(tǒng)。如果采用TNC或TN-C系統(tǒng)。在PE(N)線上會出現(xiàn)電流。如果是屏蔽系統(tǒng),在屏蔽層和基準電位上會出現(xiàn)電流。如果使用非屏蔽雙絞線系統(tǒng),在參考電位上會出現(xiàn)電流。當發(fā)生雷擊時,屏蔽系統(tǒng)的損害危險要比非屏蔽雙絞線系統(tǒng)低得多。4、問:在屏蔽系統(tǒng)的電纜管道中必須使用金屬隔板嗎?答:只有在管道長度大于35米時才需要,對于非屏蔽雙絞線系統(tǒng),必須始終采用金屬隔板。5、問:雷擊是否也影響非屏蔽雙絞線系統(tǒng)?答:是。如果沒有任何防雷系統(tǒng),磁通量將非常強,導致非屏蔽雙絞線電纜中的線對無法抑制號。與屏蔽系統(tǒng)相比,結構附近的閃電導致內部系統(tǒng)故障的概率要高10000倍。這在IEC62305-2/FDIS中有所說明。6、問:使用FTP電纜是否足夠?使用PiMF電纜是否更好?答:從電磁兼容性和性能觀點來看,PiMF電纜是佳解決方案。7、問:我有非屏蔽雙絞線系統(tǒng),我需要接地系統(tǒng)嗎?答:是。接地是為了,電壓超過25V AC、60VDC或電壓在SELV內的全部電氣設施必須接地。即使是光纖設施,良好設計的全功能接地系統(tǒng)也是必須的。8、問:我有非屏蔽雙絞線系統(tǒng)。 我需要等電位連接系統(tǒng)嗎?答:是。等電位連接是為了,全部電氣設施必須具有等電位連接。另外,它能夠改善電磁兼容性能。這適用于各種布線系統(tǒng)。9、問:非屏蔽雙絞線系統(tǒng)能夠滿足電磁兼容性要求嗎?答:有可能。今天還沒有布線系統(tǒng)電磁兼容性的標準。因此,從系統(tǒng)觀點來看,沒有必須滿足的限制。電磁兼容指令僅要求業(yè)主負責不會干擾其它系統(tǒng)并不受其它系統(tǒng)的干擾。某些測試表明,非屏蔽雙絞線系統(tǒng)無法滿足EN 55022B的要求。該標準針對住宅和辦公環(huán)境。10、問:我的系統(tǒng)供應商為我的布線系統(tǒng)提供了電磁兼容性擔保/符合性擔保。這是否意味著我履行了自己的責任?答:否。如果系統(tǒng)是有源的,目前還沒有明確的意義。11、問:我有非屏蔽雙絞線系統(tǒng)并想提高我的電磁兼容性性能。我要怎么做?答:有效的方式是把電纜和元件納入到屏蔽環(huán)境中。 這種環(huán)境可以是屏蔽電纜管道和通道。屏蔽的機架和配線架能夠提供一些基本的保護。注:全部部件必須連接到等電位連接系統(tǒng)。12、問:我的非屏蔽雙絞線系統(tǒng)有線對絞合作為保護。這是否足夠地抑制干擾?答:不能。互絞能夠減少干擾,但不能夠有效地干擾。互絞不能抑制電磁輻謝。如果電纜在安裝過程中被拉長或壓扁,這將更嚴重。因為幾何形狀不再均勻一致。13、問:接地和通地之間有什么差別?答:沒有差別,僅是同一對像的兩個詞。14、問:我有屏蔽系統(tǒng),并想使用非屏蔽跳接線。這可能嗎?答:系統(tǒng)可以像配有屏蔽跳接線那樣工作。但是由于沒有對地的完整連接(僅在接線板上連接),所以沒有電磁干擾抑制能力。因此,應始終使用屏蔽跳接線。總結:屏蔽是防雷措施中很重要的一項,屏蔽做的好可以避免很多原本不會發(fā)生的雷擊事故,希望本文能帶給大家一些啟發(fā)。
1、優(yōu)點:電路簡單,采用復合對稱電路,共模、差模全保護,L、N可以隨便接。
2、缺點:壓敏電阻RV1短路失效后易引起火災。好在每個壓敏電阻上串聯(lián)一個工頻保險絲以防壓敏電阻短路起火。如果L、N線不可能接反,則可省去壓敏電阻RV2、RV3,將放電管G的上端直接接到N線上,構成“1+1”電路。
3、壓敏電阻的壓敏電壓值參照下表選取(選壓敏電壓高一點的更、耐用,故障率低,但殘壓略高);根據(jù)通流容量要求選擇外形尺寸和封裝形式,或采用幾個壓敏電阻并聯(lián)(應挑選壓敏電壓相近的并聯(lián),以延長使用壽命和確保)。
4、陶瓷氣體放電管的通流容量根據(jù)要求的通流容量選擇,直流擊穿電壓為470V~600V。當防雷器要求的通流容量≤3KA時,可以用玻璃放電管代替。
5、壓敏電阻和氣體放電管都必須按沖擊10次以上的降額值計算通流容量(壓敏電阻為一次沖擊通流容量的三分之一左右,氣體放電管為大通流容量的一半左右)
消費者在選購防雷器時往往了解不足,對防雷器存在多種誤區(qū),造成選擇不當。選購防雷器有哪些注意事項呢?
點:防雷器外形和尺寸:
防雷器外形和尺寸與制造防雷器的閥片材料相關的。根據(jù)防雷器的使用環(huán)境,如果使用空間大不必可慮防雷器外形尺寸;如果使用在室內,那么要對防雷器的尺寸進行考慮:碳化硅防雷器SiC閥片,單位通流容量僅為ZnO閥片的1/4,在相同通流能力條件下,SiC閥片直徑較大,防雷器外徑也大;在相同額定電壓和殘壓條件下,碳浪涌保護器化硅防雷器高度比氧化鋅防雷器大。
第二點:防雷器性價比:
無間隙氧化鋅防雷器的閥片,長時間受到電網(wǎng)電壓作用,環(huán)境條件苛刻,在出廠時要對閥片進行嚴格檢驗。無間隙氧化鋅防雷器的閥片承受暫態(tài)過電壓的能力較弱,不能應用于3-35kv的電網(wǎng)中。對于間隙氧化鋅防雷器串聯(lián)使用,閥片長期作業(yè)不受損壞。
第三點:防雷器使用壽命:
使用環(huán)境、質量、耐用程度等等多方面因素都影響著防雷器的使用壽命。閥門的老化程度直接影響著防雷器的使用壽命。串聯(lián)間隙氧化鋅防雷器的間隙閥片耐久,無間隙氧化鋅防雷器的閥片次之,碳化硅防雷器閥片壽命短,時間一般為7-10年,如果使用條件苛刻的話使用壽命會大大縮短。串聯(lián)間隙氧化鋅防雷器的閥片綜合壽命高達20年以上。
一、防雷檢測周期
防雷產(chǎn)品應根據(jù)其重要性、使用性質、氣象、地理環(huán)境及土地特性等安排合適的檢驗周期。例如,一般對安裝在爆炸和火災危險環(huán)境的防雷裝置,宜每半年檢測一次。對其他場所防雷裝置應每年檢測一次。對電力系統(tǒng)的輸變電桿塔一般每6年檢測一次。
實際上.對有大量測試點的某建筑物的防雷檢測也是按主要測試點每年檢測一次.對其他次要測試點輪流抽測來進行的。
二、防雷檢測程序
防雷檢驗就是按照規(guī)定的程序,為了確定防雷產(chǎn)品的一種或多種特性或性能的技術操作。為達到質量要求應采取一系列作業(yè)技術和活動。
防雷設備質量檢驗機構應正確配備進行檢驗的全部儀器設備。儀器設備驗收、流轉應受控。應對所有儀器設備進行正常維護,并有維護程序。如果任一儀器設備有過載或錯誤操作、或顯示的結果可疑、或通過檢定(驗證)或其他方式表明有缺陷時,應立即停止使用,并加以明顯標識,如可能應將其貯存在規(guī)定的地方直至修復,修復的儀器設備必須經(jīng)校準、檢定(驗證),或檢驗證明其功能指標已恢復。實驗室應檢查由于這種缺陷對過去進行的檢驗所造成的影響。
每一臺檢測用儀器設備都應有明顯的標志來表明其校準或檢定狀態(tài)。應有“合格”、“準用”、“停用”等計量標志;通常上述標志用“綠”、“黃”、“紅”三色標志表示;(非計量)測試設備也應有類似的彩色標志.表明其經(jīng)驗證后是否處于完好狀態(tài)。具體標志管理為:
(1)合格證(綠色)為計量檢定合格者;
(2)準用證(黃色)為不必檢定的設備,經(jīng)檢查其功能正常者(如計算機,打印機等);
多功能檢測設備,某些功能巳喪失.但檢測工作所用功能正常,經(jīng)校準合格者;測試設備某一量程準確度不合格,但檢驗(測)工作所用量程合格者;降級使用。
(3)停用證(紅色)
檢測儀器、設備損壞者,
檢測儀器、設備經(jīng)計量檢定不合格者;
檢測儀器、設備性能無法確定者,
檢測儀器、設備超過檢定周期者;
每次使用前都應進行儀器有效期確認、基本功能的檢查和零點的調整(如果有的話)。
防雷產(chǎn)品質量檢驗機構應使用適當?shù)姆椒ê统绦蜻M行所有檢驗工作以及職責范圍內的其他有關業(yè)務活動(包括樣品的抽取、處置,測量不確定度的估算,檢驗數(shù)據(jù)的分析),這些方法和程序應與所要求的準確度和有關檢驗的標準規(guī)范一致.防雷產(chǎn)品質量檢驗機構除了應按《防雷裝置檢測技術規(guī)范》的條文要求進行檢測作業(yè)外,好專門制定相應的作業(yè)指導書,規(guī)范檢測工作.
大多數(shù)建筑物應先通過查閱防雷工程技術資料、圖紙,了解被檢方的防雷設施的基本情況,然后進行現(xiàn)場檢測。
三、防雷檢測數(shù)據(jù)處理
防雷產(chǎn)品質量檢驗機構應有適合自身具體情況并符合現(xiàn)行規(guī)章的記錄制度.所有的原始測試記錄、計算和導出數(shù)據(jù)、記錄以及副本、檢驗副本、檢驗報告副本均應歸檔并保存適當?shù)钠谙蕖@纾4鎯蓚€檢測周期以上時間。
每次檢驗的記錄應包含足夠的息以保證其能夠再現(xiàn)。記錄應包括參與檢驗人員的標識.記錄更改應按適當程序規(guī)范進行.應使用預先設計好的原始記錄表,現(xiàn)場記錄,現(xiàn)場簽名.杜絕現(xiàn)場用白紙臨時記錄,回去再重新登錄整理記錄的情況發(fā)生。
所有記錄(包括有關校準和檢驗儀器設備的記錄)、和報告都應貯存、妥善保管并為委托方保密。
對于實驗室完成的每一項或每一系列檢臉的結果,均應按照檢驗方法中的規(guī)定,準確、清晰、明確、客觀地在檢臉或報告中表述.應采用法定計量單位。或報告中還應包括為說明檢驗結果所必需的各種息采用方法所要求的全部息。應合理地編制檢驗或報告,尤其是檢驗數(shù)據(jù)的表達應易于讀者理解.注意逐一設計所承擔不同類型檢驗或報告的格式,但標題應盡量標準化.
對已發(fā)出的檢驗或報告作重大修改,只能以另發(fā)文的方式,或采用對“編號為xxxx的檢驗或報告”作出補充聲明或以檢驗數(shù)據(jù)修改單的方式。這種修改應有相應規(guī)定。
當發(fā)現(xiàn)諸如檢驗儀器設備有缺陷等情況,而對任何、報告或對或報告的修改單所給出結果的有效性產(chǎn)生疑問時,防雷產(chǎn)品質量檢驗機構應立即以書面形式通知被檢方。
當被檢方要求用、電傳、圖文傳真或其他電子和電磁設備傳送檢驗結果時,實驗室應保證其工作人員遵循質量文件規(guī)定的程序.這些程序應滿足本準則的要求,并為委托方保密。
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