雷电防护指南

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The End
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雷電防護區域(LPZ)的圖示理解
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雷電防護區域(LPZ)
新標准中給出LPZ這個定義，有利于建立建筑物雷電電磁 脈沖(LEMP)防護措施系統(LPMS). LPZ分為：
建筑物 外部區域 LPZ0A 有遭受直擊雷的風險，通常發生在建筑物頂部 (直接雷擊、全雷電流、全磁場) LPZ0B 局部出現雷電流，通常發生在建筑物外側 (非直接雷擊、局部雷電流或感應電流、全磁場) 建筑物 內部區域 LPZ1 LPZ2 通常對應進入建筑物入戶區域或者主配電盤區域 (非直接雷擊、局部雷電流或感應電流、阻尼磁場) 通常對應完全屏蔽的室內空間，由系統電力供電的 分配電盤區域 (非直接雷擊、感應雷電流、更低的阻尼磁場) P11
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瞬態過電壓 --- 瞬態過電壓具有上升快、幅值高、持續時間短的特征，在通常 市電系統中，幅值可能高達6KV、持續時間小于毫秒。
瞬態過電壓來源 --- 主要來自雷電閃擊，如果沒有采取合適的防護措施，其產生的 過電壓可以損壞電纜之間的絕緣，從而引起火災、電擊事故， 導致人員傷亡。 --- 每天，電子設備也承受上百次的來自于電源網絡中一些感性負 載所產生的操作過電壓，比如空調、電梯電機、變壓器等等。 雖然操作過電壓的幅值比雷電引起的瞬間過電壓的幅值低，但 是卻更加頻繁發生，隨著時間的延長，設備內部的電子元件會 加速劣化，從而引起設備故障。 P17
直接雷閃擊在建筑物上面
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直接雷閃擊在架空線上面
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直接雷閃擊在大地上形成地電位反擊
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云間放電形成的間接雷閃擊在架空線上
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2008.8 正式生效 EN 62305 建筑物防雷設計規范
對應的原來的標准 BS 6651
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EN62305 建筑物防雷設計規范的文件結構 Part 1 總則 Part 2 風險管理 Part 3 對建筑物和人生安全的防護 Part 4 建筑物內部電氣、電子系統的防護 總則 – EN62305-1 風險管理– EN62305-2
建筑物的防護– EN62305-3
電子系統的防護– EN62305-4
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EN62305比較BS6651的主要亮點： BS6651 EN62305
務安全、文化遺產安全、經濟安 全所造成的損失進行風險管理 等級(LPLs)
Part 2 僅強調雷電對建筑物破壞的風險 增加了雷電對人身安全、公共服 Part 3 是BS6651的主體內容，但是對雷 將雷電保護體系(LPS)細分為四個
EN62305中針對瞬態過電壓的保護手段 --- 選擇在傳輸線路 (電力傳輸線路、信號傳輸線路、 通訊傳輸線路)上安裝SPDs，來防護直接雷、間接 雷(感應雷) 、操作過電壓
SPD 類型 --- 雷電流或等電位連接SPD(電源1類SPDs、信號/ 通訊測試類別D類SPDs)，用于直接雷的防護 --- 瞬態過電壓SPD (電源2類SPDs、信號/通訊測試 類別C類SPDs) ，用于間接雷和操作過電壓的防護
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建筑物內部雷電防護體系(Internal LPS)設計方案選擇
--- 等電位連接，保証建筑物內部金屬部件之間保持 足夠的電氣絕緣距離，從而避免由于雷擊放電、 雷電流流經內部導體所引起的有害放電。
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建筑物內電氣電子系統的防護 (EN62305里面新增章節 part4)
防護對象
--- 雷電電磁脈沖(LEMP): 包括雷電的電磁效應、傳導浪涌 (瞬態過電壓和電流)、輻射電磁場效應。 --- 操作過電壓: 一些感性負載，比如馬達、變壓器、電氣驅動 設備等，在進行ON/OFF操作的瞬間會產生瞬態過電壓。
雷電防護指南 BS EN62305 2006
目
錄
P1~P4: 雷擊示意圖 P5: EN 62305標准2008.8正式生效 P6~P7: EN 62305標准結構及其主要改版內容 P8~P9: 雷電防護等級LPL P10~P11: 雷電防護區域LPZ P12~P14: 建筑物外部、內部防雷 P15~P19: 建筑物內部電氣電子系統的防雷 P20~P23: SPD的安裝區域和選用
信號/通訊 測試類別 浪涌測試波形 典型的峰值 測試電流
1.2/50µS+8/20 µS 組合波形 4 KV/2 KA 1 KV/0.5KA
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SPD 必須具備的功能 --- 必須與被保護系統具有兼容性 --- 必須能夠重復吸收并抑制瞬態過電壓 --- 必須具有低的“let-through”電壓 --- 當壽命終止時，不能讓用戶失去被保護效果 --- 安裝方便
電保護體系(LPS)僅區分為兩個 等級：一般風險和高風險
Part 4 僅在附錄C里面介紹了建筑物內
部的電氣和電子系統的保護
獨立成章，規范了建筑物內部電 氣電子系統的雷電防護﹔定義了 建筑物內雷電防護區(LPZs)的概 念，并對對應區域雷電防護的設 計、安裝、維護、測試等提供了 整套方案 P7
雷電防護體系(LPS)和雷電防護等級(LPLs) LPL I II III VI Class of LPS I II III VI
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雷電流波形
--- 直接雷產生的雷電流典型波形：10/350 µS
--- 遠處的雷擊、建筑物附近或者距離建筑物方圓 1Km以外的電力設施附近的間接雷擊產生的雷 電流典型波形： 8/20 µS
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SPD安裝位置/LPZ界面的圖示說明
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SPD安裝位置/LPZ界面 --- 電源系統保護
LPZ 0/1
典型SPD安裝位置 電力輸入界面 (主配電盤)
LPZ 1/2 分配電盤 Class II /Type 2 8/20 µS 電流波形 40 KA
LPZ 2/3 設備終端 (電源插座輸出口) Class III/Type 3 1.2/50µS+8/20 µS 組合波形 6KV/3KA
電源測試類別 /SPD類型 浪涌測試波形 典型的峰值 測試電流
新標准中根據可能的雷電流大小，定義了4個雷電防護等 級(LPZs) ，它們對應雷電防護體系的四個類別(LPS)
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不同的雷電防護等級(LPL)，對應不同的雷電流范圍
LPL Max.current (10/350uS kA) Min. current (10/350uS kA) I 200 3 II 150 5 III 100 10 VI 100 16
防護手段
--- 在供電線路中，從一類LPZ到另一類LPZ的所有界面上安裝 合適的SPD器件。 P15
選擇SPDs時需要考慮的几個方面
--- 被保護設備的耐壓能力 --- 被保護設備的抗擾耐壓能力 --- 安裝中的影響，比如連接線上面的電壓降 --- 震蕩保護距離，如果從SPDs到被保護設備之間的距 離超過10m，所產生的震蕩效應會導致電壓加倍
建筑物外部雷電防護體系(External LPS)設計方案選擇
絕緣 設計方案 針對存在易燃或者易爆風險的建筑物
非絕緣 設計方案 針對不存在易燃或易爆風險的建筑物
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非絕緣設計方案由以下三個部分構成： --- 接閃器系統 (Air termination system) --- 引下線系統 (Down conductors system) --- 接地系統 (Earth termination system)
Class I /Type 1 10/350 µS 電流波形 25KA
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SPD安裝位置/LPZ界面 --- 信號系統保護
LPZ 0/1
典型SPD安裝位置
LPZ 1/2 Telecom PBX C2
LPZ 2/3 設備終端 (信號插座輸出口) C1
Telecom NTP D1 10/350 µS 電流波形 2.5 KA