综合防雷技术

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式限压型SPD作为三级保护; 可选择中光ZGB149B-20
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二、电源线路SPD的选择要求 2
4、使用直流电源的信息设备,视其工作需要,宜分别选 用适配的直流电源SPD,作为末级保护。
可选择中光ZGB系列直流电源SPD。
5、SPD连接导线应短而直,SPD连接导线长度不宜大 于0.5m。
2a
20 kV
2c 1b
2a
远处雷击: 击在远处架空输送线缆

1a
Rst 信号线路
电源线路
2b 雷云之间的放电通过架 空线缆引起感应雷电波 及过电压。
2c 在野外,雷电击中通信 线缆
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五、电防护由避雷针防直击雷发展到综合 防雷理论的新阶段。
在治理雷电灾害方面总结出了“整体防御、综合 治理、多重保护、层层设防”的基本原则。
建筑物之间的互连电缆,应敷设在金属管道内。管道的两端应电 气连通,建筑物之间的接地装置应互相连接组成共用接地系统。
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第八节 电涌保护器SPD的设计
一、供电电源线路的要求: 电子信息系统机房内电源的进、出线不应采
用架空线路。 电子信息系统设备交流配电系统的接地应采
用TN—S系统。 配电系统耐冲击电压的类别及电涌保护器分
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第三节 电子信息系统雷暴等级的划分
一、根据年平均雷暴日数将雷暴发生的地区划 分为:少雷区、中雷区、多雷区、强雷区。
年雷暴日平均值: 20天以下的地区定为:少雷区。 20天以上40天以下的地区定为:中雷区。 40天以上60天以下的地区定为:多雷区。 60天以上的地区定为:强雷区。
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计算机信息系统的娇嫩性和脆弱性
当我们看到它灵通广大、功能优越、效率高 超的同时,我们也应看到它的娇嫩性和脆弱 性。
保证信息系统安全、正常运行,不仅仅要考虑 使用它的环境因素及如何增强它对各种病毒的 免疫力、抗毒性,更重要的是如何增强它抗御 自然灾害——即雷电灾害的能力。
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机房内的电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、 屏蔽线外层、及各种SPD接地端均应以最短的距离就 近与等电位连接端子板连接。
等电位连接网络的基本结构型式有:S型星形结构和M 型网形结构。
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二、共用接地系统
共用接地系统是将交流工作地、直流工作地、安 全保护地、防静电接地、防雷接地等共用一组接 地装置。
防护等级 A级
但是无论多么完善的防直击雷装置,对感应 雷及雷电电磁脉冲的防护都无能为力;
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雷暴引起信号、电源线路感应雷击及过电压
直击雷或邻近雷击: 1 击在外部防雷系统,如保护框架(智能建筑上.)电缆上等。
2b
1a 浪涌电流在接地电阻Rst上引起电压降。 1b 闭合环路感应产生过电压
1 L1 L2 L3 PEN
感应雷及雷电电磁脉冲的破坏作用悄然发生, 不易察觉,后果远比直击雷严重得多。
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四、直击雷和感应雷及雷电电磁脉(LEMP)的 侵害渠道不同,防护措施也就不同。
直击雷防护:主要采用避雷针、避雷带(网) 等传统避雷装置,只要设计规范,安装合理, 这些避雷设施是能够对直击雷进行有效的防 御,保护建筑物及户外设备的安全。
安装在微电子设备的连接线路中,只要设计 合理、安装合格、电涌保护器就能对雷电进 行有效的防护。
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综合防雷技术
因此,我们既要防止直击雷,也要防感应雷 及雷电电磁脉冲,二者有机结合,构成一套 完整的防雷体系,就是现代防雷新理论: “综合防雷技术”。
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九、国内外防雷技术概况
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第二节 电子信息系统雷电防护原则
雷电防护必须坚持预防为主、安全第一的指导方 针。
应根据设备所在地区雷暴等级、设备放置在不同 的雷电防护区、系统对雷电电磁脉冲的抗扰度等 因素采取不同的综合防治措施。
电子信息系统的防雷设计应坚持全面规划、综合治 理、优化设计、多重保护、技术先进、经济合理、 定期检测、随机维护的原则进行综合设计及维护。
四川中光公司于1993年在重庆召开的首届全国雷 电防护工作会议上率先提出:“综合防雷理论”。 经过十年的实践现在以被我国和国际防雷界认可 和指导防雷工程工作。实践正明“综合防雷理论” 是中光公司对雷电防护学的最大贡献。
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六、综合防雷工程是一个系统工程
综合防雷工程包括: 直击雷防护措施; 等电位连接措施; 屏蔽措施; 规范的综合布线措施; 设计安装SPD; 完善合理的共用接地系统。
综合防雷技术
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一、什么是雷电?
雷电是因强对流气候而形成的雷雨云层间和云层与大地间强烈 瞬间放电现象。当雷电发生时,产生强大的雷击电流、炽热的 高温、猛烈的冲击波、瞬变的电磁场和强烈的电磁辐射
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二、雷电防护学属新兴高科技边缘学科。
自1749年富兰克林发明避雷针以来,已经253 年了。从实践中可了解到,它对保护建筑物及 其内部工作人员的防雷安全,起到了积极的保 护作用。 然而250多年前科学家富兰克林万万没想到 250年后的时代竟然进入了电子时代、信息时 代和数字化时代。对当今信息设备的防雷特点 主要是对付LEMP这个问题上,由于历史及科 学技术发展的局限性,我们不能苛求富兰克林 预见到这一点,从而采取预防LEMP的措施。
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第七节 屏蔽及综合布线的设计
一、减少电磁感应的屏蔽措施 二、综合布线设计
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一、减少电磁感应的屏蔽措施
信息系统设备放置在的防雷区的位置空间宜进行磁场强度的衰减计算, 根据计算结果采取相应的屏蔽措施.
信息系统的机房宜选择在大楼的低层中心部位,信息设备应尽 量远离建筑物的外墙结构柱,设置在雷电防护的最高级别 (LPZ2或LPZ3)区域内。应根据信息设备的要求,采取相应 的屏蔽措施,使雷击产生的电磁场由外向内层层衰减。
共用接地系统是自然接地体与人工接地体的组合。 自然接地体利用建筑物的基础钢筋做接地装置; 人工接地体宜在建筑物四周散水坡一米外,埋设
人工垂直接地体和水平环形接地体。 自然接地体与人工接地体应多处并连,组成共用
接地系统。
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二、共用接地系统
共用接地系统的接地电阻应以接入设备中最小值确定。 接地装置材料的选择,要充分考虑其导电性、热稳定性、耐
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二、电子信息系统雷电电磁脉冲防护等 级划分原则
电子信息系统的雷电防护,应采用雷击风险 评估方法,将信息系统雷电防护等级划分为A、 B、C、D四级,分别采取不同的防护措施。
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第四节 建筑物电子信息系统的雷电防护
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第五节 直击雷防护
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一、等电位连接
为保证设备和操作人员的安全,各类电气、电子信息设备 均应采取等电位连接与接地措施。
进入建筑物的所有金属导体、管道、电缆的外屏蔽层, 应在LPZ0B 区与LPZ1区交界处作等电位连接与接地, 在LPZ1区与LPZ2区交界处作等电位连接与接地。
配置有信息系统设备的机房内应设等电位连接端子 板、端子板应可靠接地。
腐性和承受电流的能力。 信息系统的接地电阻不宜大于4Ω。当机房所在地土壤率大于
1000Ω·m时,宜在建筑物外不大于5m处埋设环形人工辅助 接地网,此时共用接地系统的接地电阻值可适当放宽。 在高土壤电阻率地区,降低接地装置接地电阻,宜采用多支线 外延接地装置,外延长 度不应大于60m;选择潮湿肥沃的土壤;
当开关型SPD1至限压型SPD2的线距长度小于10m时、SPD2 至 SPD3的线距长度小于5m时,应在两SPD之间加装退耦装置。
6、为防止SPD老化造成短路,SPD安装线路上应有过电流保 护装置,应选用有劣化显示功能的SPD。
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供电线路的SPD 技术性能参数表
SPD性能 要求
我国防雷理论在世界上处于领先地位。我 们提倡综合防雷理论,采取综合防治措施, 将雷击损害降低到最低限度,达到防雷减 灾,保护建筑物、电子、微电子设备之目 的。
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十、国内外防雷产品主要分为两大类:
防直击雷产品; 防感应雷产品;
电源、天馈、信号线系列电涌保护器(SPD)
防雷原理国内外产品基本相同。
建筑物直击雷的防护以避雷针作为主要的防 护方法,保护范围按滚球法计算确定。
避雷针可优先选用中光优化避雷针,优化避 雷针有降低雷电流幅值和陡度、减小感应雷 击的作用。幅值衰减可达80%,陡度衰减可 达33%。
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中光优化避雷针
— ZGU系列优化避雷针是一种新颖的避 雷针,是中光公司具有发明专利权的 产品
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二、电源线路SPD的选择要求1
1、低压架空线路引入宜安装三相电压开关型SPD或限 压型SPD作为一级保护;埋地电缆引入的宜安装限压 型SPD作为一级保护;
可选择中光ZGB153B-100或ZGB153B-60。
2、分配电柜输出端宜安装限压型SPD作为二级保护; 可选择中光ZGB149A-40 3、电子信息设备机房配电柜宜安装限压型SPD或可安装串联
级见下图
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耐冲击电压类别及电源SPD设计位置
耐冲击过电压类别 耐冲击电压额定值
SPD 设 计 位 置

6KV
总配电柜
L1 L2 L3 N
PE

4KV 分配电柜

2.5KV
信息机房配电柜

1.5KV
信息设备
L1 N PE
图例
: 空气断路器;
隔离开关;
熔断器;
电涌保护器;
等电位连接端子。
— 它采用气隙放电、阻抗限流等综合技 术,既保留了传统避雷针的吸引雷电 和疏导入地的作用,又明显地改变了 雷电流的放电过程
— 使波形展宽,幅度降低80%以上, 波头陡度衰减大于33倍,从而有 效的抑制和削弱地电位反击和感应 雷击效应。
Hale Waihona Puke 第23页,本讲稿共46页第六节 等电位连接与共用接地系统的设计 一、等电位连接 二、共用接地系统
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七、综合防雷的主要方法是
采用隔离、钳位、均压、滤波、屏蔽、过压 与过流保护、接地等方法将雷电过电压、过 电流及雷电电磁脉冲消除在设备外围,从而 达到保护电子设备的目的。
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八、电涌保护器(SPD)的组成原理:
主要由:气体放电管、放电间隙、高频二极 管、压敏电阻、瞬态二极管、晶闸管、高低 通滤波器等元件根据不同频率、功率、传输 速率、阻抗、驻波、插损、带宽、电压、电 流等要求组合成电源线、天馈线、信号线系 列电涌保护器(SPD);
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中光非金属接地模块
ZGD系列低电阻接地模块是 一种以非金属导电材料为主 体的接地体,是中光公司获 得发明专利权的产品。
它具有吸湿、保湿和改善周 围土壤导电特性的作用,能 耐高温和低温,能经受工频 电流冲击和雷电流冲击。
与普通金属接地体建造地网 相比,用低电阻接地模块建 造地网,用料少、造价低、 稳定性好、寿命长,是特别 适宜于解决高土壤电阻率地 区建造地网难题的优势产品。
三、自然界的雷击主要分为两类:
直击雷 感应雷及雷电电磁脉冲(LEMP)
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直击雷的特点
直击雷声光并发,电闪雷鸣,老少皆知。 直击雷是雷雨云对大地和建筑物的放电现象。
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感应雷及雷电电磁脉冲的特点
感应雷及雷电电磁脉冲是由于雷雨云的静电 感应、放电时的电磁感应以及雷电电磁脉冲 辐射的作用,使建筑物上的金属部件,如管 道、钢筋、电源线、信号传输线、天馈线等 感应出雷电高电压,通过电源线、信号线、 天馈线以及进入室内的管道、电缆、走线桥 架等引入室内造成放电,破坏电子设备。
信息系统设备为非金属外壳,且建筑物屏蔽又未达到要求时,根 据信息系统设备的重要性,可对机房或设备加装金属屏蔽网或金 属屏蔽室,金属屏蔽网或屏蔽室应与等电位连接带连接。
需要保护的重要设备,应采用屏蔽电缆,其屏蔽层宜再两端及雷电 防护区交界处做等电位连接。
使用含有金属部件的光缆,在入户处应接通所有金属插头、金属挡潮层、 金属加强芯等进行等电位连接接地。
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