防雷热门问题及问题解答



1:SPD的接地线径?

答:数据线:要求大于2.5mm2 ;当长度超过0.5米时要求大于4mm2。YD/T5098-1998。 电源线:相线截面积S≤16mm2 时,地线用S ;相线截面积16mm2≤S≤35mm2 时,地线用16mm2 ;相线截面积S≥35mm2时,地线要求S/2 ;GB 50054第2.2.9条。

2:与SPD相配合的微型断路器如何选型?

答:开关型模块由于其损坏方式为开路,因此可以不用装微型断路器;第一级模块,如CX-PM80S,需要选用63A的分断电流能力为10KA的D型微型断路器;第二级模块,如CX-PM40S,需要选用32A的分断电流能力为6.5KA的C、D型微型断路器,由于其工作曲线In值的不同,因此推荐使用D型;第三级模块,如CX-PM20,需要选用16A的分断电流能力为4.5KA的C、D型微型断路器,由于其工作曲线In值的不同,因此推荐使用D型。

3:可否使用熔断丝?应注意那些问题?

答:可以使用防雷熔断丝,但不能使用一般熔断丝;我们使用的防雷熔断丝,规格是100KA、70KA、40KA、20KA。防雷熔断丝是对雷电脉冲进行响应,一般熔断丝是对工频或直流电流进行响应。使用熔断丝和使用微型断路器的区别在于:1、熔断丝的过电流工作曲线受环境温度影响大,对过电流的断开没有微型断路器可靠;2、座装的熔断丝在受到8/20μs雷电过电压冲击的时候,会从底座中跳出来,使SPD无法正常工作;3、焊接的熔断丝当SPD劣化以后,无法象微型断路器那样在小于5s的时间内断开,易发生短路和火灾危险,不符合GB 50054和GB 50057标准的要求。

4:是否所有的SPD前都装熔断装置?

答:不是。开关型模块由于其损坏方式为开路,因此可以不用装微型断路器等熔断装置。

5:/3+NPE和/4的SPD前面装设什么样的微断?为什么?

答:/3+NPE的SPD前装设3P的微型断路器,/4的SPD前装设4P的微型断路器。

6:开关型SPD和限压型SPD的区别?

答:开关型SPD为间隙放电型器件,其雷电能量泻放能力大,在线路上使用的主要作用是泄放雷电能量;限压型SPD为氧化锌压敏电阻器件,其雷电能量泻放能力小,但其过电压抑制能力好,在线路上使用的主要作用是限制过电压。因此,一般在建筑物入口处选用如Asafe系列的开关型SPD来泄放雷电能量,然后,在后级电路使用如CX系列的限压型SPD来限制因前级雷电能量泻放后,在后级线路产生的高过电压。两种SPD需配合使用,方能保证配电线路中设备的安全。

7:RS485总线防雷的衰减会不会很大?

答:不会。对于6V的频率传输特性为2MHz的RS485线路,其线路损耗推荐要求小于3dB,而我们在该线路使用的 CX信号防雷器等产品,其频率传输特性为10MHz下的插入损耗小于0.2dB,因此衰减不会很大,几乎没有信号衰减。

8:创欣防雷相对于其他品牌的优势在哪里?

答:创欣防雷品牌的优势在于:1、在国内的防雷行业中,创欣防雷是一家口碑较好、规模较大的公司;2、创欣防雷的防雷产品系列比较全,而且产品通过了北京雷电检测中心及铁道部、信息产业部、广州五所(军品检测)等等检测机构的检测;3、从产品外观及内在性能上看,创欣防雷的产品较国内其他品牌要好很多,同国外品牌相比,电源产品的性能可以与之持平,信号产品的部分系列还要好很多;4、创欣防雷产品的价位较低,适合国情;5、创欣防雷的有产品责任保险,且售后服务深受好评;6、在众多军队、高精密设备等等国家大型、尖端工程中都使用了创欣防雷产品。

9:既然创欣防雷的主要器件都采用进口的,那针对进口的SPD而言,创欣防雷有什么优势?

答:1、从价格上来说,我们的产品售价仅仅只有进口的1/3;2、从国内的服务网点来说,创欣防雷在全国各地设立有分公司、办事处及经销代理商,服务网点多;3、从制造技术上来说,我们采用德国标准的产品质量控制体系,对元件选用进行严格筛选,制造工艺更细致,产品设计、SPD配对更专业;一个好的产品,其产品设计选用什么样的元件仅仅是产品质量基础,而制造技术和工艺控制才是产品质量的关键。

10:雷电保护产品的称呼有好几种,有什么区别?

答:本质上没有什么区别,都是对浪涌电压进行放电的器件,简称为SPD。根据不同的应用场所,大体上可分为供电系统保护、计算机网络系统保护、过程控制保护。称为“电涌保护器”更确切。

11:普通电子产品上使用的氧化锌压敏电阻和防雷产品上使用的氧化锌压敏电阻有什么不同?

答:雷电保护用的氧化锌压敏电阻具有放电电流大,限制电压低,具有较大的能量耐受能力;而普通电子产品上使用的氧化锌压敏感电阻不具备这些特点。

12:电源是否要按照GB50057-94(2000版)设计A、B、C、D四级保护?

答:不是!IEC61643-12(考虑0.8的安全系数)和GB50057-94(2000版)把220/380电源从电源设备处到终端设备的绝缘耐冲击电压额定值分为四级,既A≤6kV、B≤4kV、C≤2.5kV、D≤1.5kV,与保护分级是两回事。为了实现把浪涌电压限制在设备能承受的水平内,分设几级保护完全取决于实际情况。就是说为了能实现把浪涌过电压限制在设备能承受的水平内,需要几级保护就设几级保护。但一定要按逐级分流、分级保护的方法,才能保证SPD即有很长的寿命,又能把电源系统雷击浪涌电压限制在设备能承受的水平内。

13:氧化锌压敏电阻SPD能对电源过压起到保护作用吗?

答:不能!浪涌电压是指迭加在电源上的瞬间脉冲,是存在时间极短的阶跃函数(几百μs)。而电源过压是指电源电压持续偏高的现象,是存在时间较长的稳态函数(几秒-几分钟),对称性偏高是电网波动或电网负荷出现大的变化引起,非对称偏高由电源系统出现接地故障或单相特大负荷变动引起。SPD通流时,强大的涌流在导通电阻上的电压降就是被保护的电压Up,这个电流能量引起SPD发热。当发热温升超过氧化锌压敏电阻的极限时,将出现不可恢复性损坏。由于浪涌电压持续的时间非常短暂,因此巨大的涌流引起的氧化锌压敏电阻发热不足以超出极限值,而电源过压尽管电流小,但持续的时间长,MOV很快升温到损坏的极限值。因此SPD不能用于电源系统过压保护!

14:在D级、C级SPD保护产品中,最大持续工作交流电压(Uc)的选择有什么要求?

答:GB50057-94(2000版)规定了在不同接地系统的Uc值,生产厂家一般能提供不同级别的几种Uc值供选择,对于220V/380V的电源系统,考虑到电源的波动性,D级通常选择Uc=275V,它的限制电压Up≤1200V,在C级通常选择Uc=385V或420V,它的限制电压Up≤1800V或1900V,在B级通常选择Uc=550V或510V,它的限制电压Up≤2500V。有的用户提出在D级应该选择Uc=385V,理由是当发生电源接地故障引起电压升高时,不至于损坏SPD,殊不知它的限制电压超出了1500V(Up≤1800V),设备将得不到很好的保护。接地故障引起的电源电压升高毕竟是极少出现的故障,所引起的设备损坏不属于SPD保护的范畴。

15:许多用户认为,多少年来电器设备没有遭受过雷击,现在电源系统安装SPD是否有必要?

答:工作中电器发生损坏,我们基本上怀疑厂家的产品质量不行,很少从电源系统寻找原因。70年代我国的公路条件很差,即便是进口汽车故障率也非常高(使用寿命也不长),人们总是抱怨汽车质量不好,很少从公路上寻找原因。过去我们没有很好的认识浪涌电压给电器设备造成的损坏,以至于许多进口电器设备造成的损坏,以至于许多进口电器设备被判停用!笔者亲身经历的几件事:我国一石化炼油厂98年进口了2台法国产UPS电源,用于后备电源保护,第1个月其中的一台电源整流元件击穿损坏,后来的几年法国同类电源均被排除使用;99年我国一内燃机厂动力控制系统西门子公司的计算机接口板,多次无故损坏,检查发现IC元件击穿损坏(引脚有明显飞弧痕迹),后来的几年西门子公司的计算机接口板均被排除使用;2000年我国一钢厂自备电厂的2台3000kW高压电动机,2年中因操作真空断路器,操作过电压把绕组击穿损坏了3次,仅用于维修的费用达80多万……类似问题比较普遍。

安装SPD是一种预防性的措施,预防的目的,是存在着发生的可能,因此正确判断发生的可能就成了问题的焦点。我们不排除一些商家、厂家夸大宣传,盲目性的使用SPD确有其事。

16:选用8/20μs和10/350μs的区别是什么?

答:防雷击保护的选用,分为4个等级,IEC61312-1规定:10/350μs是首次雷击波型,用于电源的第一级(A级)保护,值得注意的是这只是雷击波的测试波型,而不是雷电的实际波型;8/20μs是用在首次后的B级、C级、D级雷击保护,二者在本质上是没有区别,只是反映了保护器件能分流雷电流能量大小而已!

17:有的厂家推荐B级、C级、D级尽量选用30kA(10/350μs)、100kA(8/20μs)和40kA(8/20μs)的产品,为的是可靠性高?

答:避雷针已把雷电流的绝大部分分流到地,剩下的部分靠SPD进一步分流,选型设计中比较遵从的最大的雷电流是210KA。

空旷的场地,选用大通流能量完全有必要,如在铁路沿线使用的SPD损坏率就说明这个问题。但在工矿企业、楼堂馆所、民用住宅等城市建设中,周围建筑多,完全没有必要选用这么大规格的SPD!厂家推荐往往夹着商业利益的驱动!试想在几十年的生活中,有多少这么大的雷击?雷电流被多次分级分流后,到达终端时的能量已经非常的小,在D级选用10kA足矣!雷击浪涌电压经过逐级分流后,能量逐渐减少,另一方面随着线路的传输,能量也在不断的衰减,完全没有必要选用大通流规格的SPD,使成本上升。

18:选用氧化锌防雷电涌保护器,静态漏电流是否越小越好?

答:不是!反映氧化锌压敏电阻电涌保护器的重要技术指标之一是在多次额定通流后的漏电流变化率,而不是初始漏电流的大小,一个合格的SPD初始漏电流一般不大于40μA。多数国产的电涌保护器,初始漏电流都很小(多数小于5μA),但承受额定通流放电后,漏电流开始增大,并且随着放电次数的增加,漏电流持续增大加,当漏电流增加到一定值时,SPD开始发热,劣化速度变快,极易引起火灾,这是非常危险的!多数进口的电涌保护器初始漏电流都比较大(5-30μA),但经受多次额定通流放电后,漏电流确增加的很少,这是非常重要的指标。漏电流变化大的电涌保护器,安全性、可靠性及使用寿命都较低,漏电流变化率越低,电涌保护器使用的安全性和可靠性以及使用寿命越高。

19:为什么氧化锌压敏电阻防雷电涌保护器,经过放电后,它的压敏电压发生变化?

答:氧化锌压敏电阻在大电流放电状态时,部分晶界层会遭到永久性的破坏,如果遭到破坏的晶界层呈破裂性质,那么压敏电压向-方向(降低方向)发展,漏电流增加的较快;如果遭到破坏的晶界层呈破裂性质,那么压敏电压向+方向(增加方向)发展,漏电流增加的很少,多数进口的氧化锌压敏电阻电涌保护器在大电流放电后,压敏电压向+方向(增加方向)发展,漏电流变化率很小。

20:有的厂家说产品保护绝对可靠,真的是这样吗?

答:这取决于雷电发生的情况,雷击的能量很难估计有多大,可以肯定的说,对于直接落雷,很难有什么保护器能逃脱损坏,厂家的承诺不知有什么依据。保护的可能性一方面来自保护元件,另一方面来自设计方案。事实中,许多保护失败就是因为设计不当引起。从雷电破坏的各性情况看,保护器只能在某种程度上降低雷击损坏的程度,完全杜绝是很难做到的!

21:氧化锌压敏电阻电涌保护器的热脱扣机构是什么原理?

答:氧化锌压敏电阻电涌保护器的热脱扣机构是一个温度控制脱扣机构,在导电极与氧化锌压敏电阻连接的部位,使用低温焊锡材料进行焊接,根据GB18802.1-2002中7.7.2.1条,氧化锌压敏电阻电涌保护器放置在环境温度为80℃+5K的加热箱中保持24h,电涌保护器的热脱扣机构不应动作。在室内安装使用的SPD其上限温度控制在120℃以下,因此电涌保护器的热脱扣机构使用在这个温度内脱扣的低温焊锡材料进行焊接,当出现温度超限时,低温焊锡材料熔化,连接部位在储能弹簧的作用下,使其迅速分离脱扣,断开与电源的连接,达到保护目的。

22:能否控制电涌保护器的放电电流,使它不发生过放电损坏?

答:目前还不能进行控制!放电电流的多少取决于以下因素:1、电涌电压,2、电涌保护器的限制电压值。在相同的限制电压情况下,电涌电压越高,放电电流也越大;在相同的电涌电压的能量下,限制电压越低,通过的放电电流也越大。

23:氧化锌压敏电阻电涌保护器的压敏电压是怎样定义的?

答:压敏电压是指通过一个电流时,在器件每端测得的电压,因此,谈到氧化锌压敏电阻电涌保护器的压敏电压,必须说明通过的是多大的电流。在氧化锌压敏电阻的产品手册中,通常给出的是1mA或0.1mA电流时的压敏电压。

24:电涌保护器的印字标志Un、Up、Uc各代表什么含义?

答:Un表示SPD标称工作电压,Up表示SPD在额定放电电流的情况下的限制电压,Uc表示可以加在SPD两端连续持久的最大交流电压有效值或直流电压。

25:为什么氧化锌压敏电阻电涌保护器标识有的只标Imax,有的只标In?

答:In是一个可以承受多次放电而不改变技术性能的值,Imax是一个可以承受的最大极限放电电流,经过Imax放电后不考虑技术性能改变。只标Imax的产品,易给使用者造成产品放电电流指标高于同类产品的错觉,选用时应特别注意!

26:在不同的接地系统,SPD3+1的使用方法有什么区别?

答:1、TT接地系统:GB50057-94(2000版)标准规定,L1、L2、L3对N线接三只SPD,能有效的拦截相线浪涌电压。当雷电浪涌使SPD导通放电时,巨大的涌流瞬间流向N线,使N线电位上升,所以必须给N线提供一个放电电流通道。对N线的放电,要求限制电压低,通流大。气体放电器在放电时,只有电弧电压,限制电压很低,可以承受很大的放电电流,不存在劣化失效问题,在TT系统,SPD的安装位置不同,使用方法有差异。SPD安装在RCD(漏电保护器)的进线端,L-N保护,使用3极氧化锌压敏电阻电涌保护器,N-PE使用气体放电器,简称3+1组件;当SPD安装在RCD出线端,使用4极L-PE、N-PE保护。在实际应用中,极易被忽视。

2、IT接地系统:在IT接地系统,使用三极SPD(3P)。由于系统不接地或小电流接地,因此SPD的放电通道不像TT、TN系统,可等效为相线三角连接保护。

3、TN接地系统:在变压器出口处PE线与N线在一个接地点引出(还未分开),因此SPD的接线方式变为L1、L2、L3对PEN安装三个SPD,称为3极(此点看作TN-C)。放电电流通过PEN线入点,当PEN线分开后,保护接线方式为L1、L2、L3、N对PE安装四个SPD,称为4极(此点为TN-S),放电电流通过PE线入地。而N-PE间即可以使用压敏电阻型SPD也可以使用气体放电器,就其保护效果来看,差别不大。

27:为什么3+1不全部使用气体放电器?

答:气体放电器的特点是重复放电寿命高,限制电压低,放电电流大。放电发生时,器件两端呈现的是电弧电压,浪涌消失后,由于器件两端呈现的是电弧电压低于电源电压,会有电源电流流入,使放电结束滞后于浪涌电压的消失,电源电压会出现瞬间下跌(此时流入气体放电器的电流,称做续流),另外气体放电器的反应时间比压敏电阻慢,这对一些用电设备是不利的。因此3+1组合不能全部使用气体放电器。

28:为什么在SPD的回路中要安装熔断器或断路器?

答:SPD的内部核心是一个氧化锌压敏器件,氧化锌是由晶粒组成,晶粒被具有P-N结半导体结构的晶界层隔开,这些晶界层决定了压敏电阻的V-I特性。当浪涌电流通过压敏电阻超过了它的承受能力时,瓷体中将有部分晶界层被损坏,致使压敏电压下降,严重时将被击穿。随着放电次数的增加,性能逐渐下降,当失效损坏时,往往是短路的形式。当突发性的特大浪涌通过SPD时,热量还来不及传递到热熔断机构,氧化锌压敏器件就已经损坏,如果是炸裂性损坏,放电通路自然被切断,如果短路性损坏,由于热量没达到热熔断切断电源,此时,必须依靠熔断器或断路器切断电源。

29:SPD安装在空气开关的后面,在发生放电时是否会引起误动?

答:不会!因为雷电浪涌的时间是微秒级,而空气开关的动作时间是毫秒级,SPD放电不足以引起空气开关动作。但不排除特殊情况下持续时间长的浪涌放电,引起空气开关动作。

30:能否只安装D级SPD,节省开支?

答:不能!IEC61312给出了分级保护的概念,规定了雷击保护采用逐级分流的方法。雷电浪涌电流能量非常大,如果单靠D极既要达到泄放极大的雷电电流、又要把限制电压做的很低,其结果是SPD的寿命非常短,特别是我们没能及时的更换已损坏的SPD时,电器设备将完全暴露在没有任何保护的状态下,在雷击发生时,那将是很危险的!采用了逐级分流的保护方案,A级和B级是为下一级做了预备保护(好比后勤工作),实质性的保护是D和C级,就是说没有前级的分流保护,后面的D级或C级长寿命工作是不可能的!

31:雷电是怎样形成的?

答:雷电是一种大气中放电现象,产生于积雨中,积雨云在形成过程中,某些云团带正电荷,某些云团带负电荷。它们对大地的静电感应,使地面或建(构)筑物表面产生异性电荷,当电荷积聚到一定程度时,不同电荷云团之间,或云与大地之间的电场强度可以击穿空气(一般为25-30KV/cm),开始游离放电,我们称之为"先导放电"。云对地的先导放电是云向地面跳跃式逐渐发展的,当到达地面时(地面上的建筑物,架空输电线等),便会产生由地面向云团的逆导主放电。在主放电阶段里,由于异性电荷的剧烈中和,会出现很大的雷电流(一般为几十千安至几百千安),并随之发生强烈的闪电和巨响,这就形成雷电。

32:什么叫跨步电压?

答:跨步电压是雷电击中地面物,雷电流泄入大地并在土壤中散流开,由于土壤电阻率有一定分布,雷电流在地面上各点间就出现电位降,靠近雷击点,电流密度越大,电位降也就越大。如果人站在或行走在落雷点附近,在两脚间的电位降可使雷电流通过两脚和躯干的下部,人就会被击伤。这两脚间的电位降叫"跨步电压"。

33:在一类防雷中为什么在安装的独立避雷针(包括其防雷接地装置)至少距被保护的建筑物之间距离≥3米。

答:为了防止独立针遭直击雷击时对被保护物的反击。

34:什么叫均压环?在建筑防雷设计时,对均压环的设计有什么要求?

答:均压环是高层建筑物为防侧击雷而设计的环绕建筑物周边的水平避雷带。在建筑设计中当高度超过滚球半径时(一类30米,二类45米,三类60米),每隔6米设一均压环。在设计上均压环可利用圈梁内两条主筋焊接成闭合圈,此闭合圈必须与所有的引下线连接。要求每隔6米设一均压环,其目的是便于将6米高度内上下两层的金属门、窗与均压环连接。

35:在各类防雷中对引下线和天面网格有什么要求?

答:引下线和天面网格通常用镀锌圆钢不小于φ8。一、二、三类对应引下线间距不大于12米、18米、25米;一、二、三类对应的天面网格5*5平方米(4*6平方米)、10*10平方米(8*12平方米)、20*20平方米(16*24平方米)。

36:在高土壤电阻率地区,降低防直击雷接地装置的接地电阻 宜采用什么方法?

答:规范P26第4.3.4条,在高土壤电阻率地区,降低接地电阻可采取下列方法之一:(1)采用多支线外引接地装置,外引长度不大于有效长度,即le=2 ρ。(2)接地体埋于较深的低电阻率土壤中。(3)采用降阻剂。(4)换土。

37:什么叫雷电的反击现象?如何消除反击现象?

答:雷电的反击现象通常指遭受直击雷的金属体(包括接闪器、接地引下线和接地体),在接闪瞬间与大地间存在着很高的电压,这电压对与大地连接的其他金属物品发生放电(又叫闪络)的现象叫反击。此外,当雷击到树上时,树木上的高电压与它附近的房屋、金属物品之间也会发生反击。要消除反击现象,通常采取两种措施:一是作等电位连接,用金属导体将两个金属导体连接起来,使其接闪时电位相等;二是两者之间保持一定的距离。

38:金属油罐在防直击雷方面有什么要求?

答:金属油罐在防直击雷方面的要求:(1)贮存易燃、可燃物品的油罐,其金属壁厚度小于4毫米时,应设防直击雷设施(如安装避雷针);(2)贮存易燃、可燃物品的油罐,其金属壁厚度≥4毫米时,可不装防直击雷设施,但在多雷区也可考虑装设防直击雷设施。(3)固定顶金属油罐的呼吸阀、安全阀必须装设阻火器。(4)所有金属油罐必须作环型防雷接地,接地点不小于两处,其间弧形距离不大于30米,接地体距罐壁的距离应大于3米。(5)罐体装有避雷针或罐体作接闪器时,接地冲击电阻不大于10欧。

39:阴极保护装置通常采用什么材料?为什么?

答:阴极保护装置通常采和镁合金或锌合金。因为镁合金或锌合金是比铁活跃的金属元素,当经过特殊加工的镁合金或锌合金块与被保护的金属(铁)储罐连接后,镁合金或锌合金的负离子,通过连接导体不断移向埋在地下的金属储罐,使金属储罐得到一定量镁合金或锌合金的负离子,成为阴极,而镁合金或锌合金不断失去负离子,显示阳极的特性。就是因为这些比较活跃的镁或锌的负离子,连续不断地移向金属储罐,从而补偿了储罐的腐蚀,而镁合金或锌合金经过多年使用后,使自己失去了防腐能力,牺牲了自己,所以这种装置又叫牺牲镁(锌)阳极,保护阴极(罐体)的一种装置。

40:雷电防护措施包括哪些部分?

答:主要包括:直击雷防护、侧击雷防护、感应雷防护三大部分,并采用接闪、分流、屏蔽、均压、等电位、接地等技术措施。

41:直击雷防护目的是什么?按现代防雷技术要求,直击雷防护采用哪些措施?

答:直击雷防护是保护建筑物本身不受雷电损害,以及减弱雷击时巨大的雷电流沿着建筑物泄入大地时对建筑物内部空间产生的各种影响。直击雷防护主要采用独立避雷针(矮小建筑物)。建筑物防直击雷措施应采用避雷针、带、网、引下线、均压环、等电位、接地体。

42:什么叫感应雷?感应雷防护的目的是什么?应采取哪些防护措施?

答:感应雷的防护措施是对雷云发生自闪、云际闪、云地闪时,在进入建筑物的各类金属管、线上所产生雷电脉冲起限制作用,从而保护建筑物内人员及各种电气设备的安全。采取的措施应根据各种设备的具体情况,除要有良好的接地和布线系统,安全距离外,还要按供电线路,电源线、信号线、通信线、馈线的情况安装相应避雷器以及采取屏蔽措施。

43:接地的种类有哪些?

答:接地的种类除防雷接地外,还有交流工作接地、保护接地、直流接地、过电压保护接地、防静电接地、屏蔽接地等等。

44:电子设备的接地方式及接地电阻要求如何?

答:电子设备的接地方式有独立地和合设地。独立地的接地电阻值除另有规定外,一般不大于4欧,并采用一点接地方式。电子设备接地宜与防雷接地系统共设,但其接地电阻不宜大于1欧。若与防雷地分设,两接地系统的距离不宜小于20米。

45:何谓雷电电磁脉冲?

答、作为干扰源的闪电电流和闪电电磁场。

46:在防雷区之间的交界处应如何做等电位处理?

答:在防雷区LPZOA、LPZOB、LPZO1交界处的等电位连接,所有进入该建筑物的外来导电物都应做等电位连接。当外来导电物和电力线、通讯线在不同地点进入该建筑物时,则需要设若干等电位连接带,它们应就近接到环形接地体上,也应与钢筋和金属立面相连。如没有安装环形接地体,这些等电位连接带应连至各自的接地体,并用一内部的环形导体(或用一副环形导体)将其相互连接起来。对从地面以上进入的导电物,等电位连接带应连接到设于墙内侧或墙外的水平环形导体上,当有引下线和钢筋时,该水平环形导体要连到引下线和钢筋上。当外来导电物以从电力线、通讯线在地面进入建筑物时,建议在同一位置做等电位连接,这对几乎无屏蔽的建筑物是特别重要的。设在进入建筑物哪一点上的等电位连接带,应就近连到接地体,当有钢筋时连到钢筋上。

后续防雷区之间交界处的等电位连接,上述原则也适用于各后续防雷区交界处的等电位连接。进入防雷区交界处的所有导电物以及电力线、通讯线均在交界处做等电位连接。应采用一局部等电位连接带做等电位连接,各种屏蔽结构或其它局部金属物(如设备外壳)也连到该局部等电位连接带做等电位连接。

47:氧化锌避雷器的工作原理是什么?

答:氧化锌ZnO避雷器是七十年代发展起来的一种新型避雷器,它主要由氧化锌压敏电阻构成。每一块压敏电阻从制成时就有它的一定开关电压(叫压敏电阻),在正常的工作电压下(即小于压敏电压)压敏电阻值很大,相当于绝缘状态,但在冲击电压作用下(大于压敏电压),压敏电阻呈低值被击穿,相当于短路状态。然而压敏电阻被击状态,是可以恢复的;当高于压敏电压的电压撤销后,它又恢复了高阻状态。因此,在电力线上如安装氧化锌避雷器后,当雷击时,雷电波的高电压使压敏电阻击穿,雷电流通过压敏电阻流入大地,使电源线上的电压控制在安全范围内,从而保护了电器设备的安全。

48:何谓防雷区?如何将需要保护的空间划分为不同的防雷区(LPZ)? 各防雷区的特征是什么?

答:防雷区(LPZ)是闪电电磁环境需要限定和控制的那些区。

根据各部分空间不同的雷电电磁脉冲的严重程度和各区交界处的等电位连接点的位置,将需保护的空间划分为不同的OA、OB、1、2防雷区。各防雷区的特征是:

LPZOA区:本区内的各物体都可能遭到直接雷击,因此各物体都可能导走全部雷电流。本区内的电磁场没有衰减。

LPZOB区:本区内的各物体不可能遭到直接雷击,但本区内电磁场没有衰减。

LPZO1区:本区内的各物体不可能遭到直接雷击,流经各导体的电流,比LPZOB区进一步减小,本区内的电磁场也可能衰减,这取决于屏蔽措施。

LPZO2区(后续防雷区):在电缆从一个防雷区通到另一个防雷区处,必须在每一交界处进行等电位连接。LPZO2是在这种方式下构成的,使雷电流不能导入此空间,也不能从此空间穿过。

49:避雷器的种类主要有哪些?

答:避雷器的种类基本上分三大类型:一是电源避雷器(安装时主要是并联方式,也串联方式),按电压的不同,分22V的单相电源避雷器和380V的三相电源避雷器。二是信号型避雷器,多数用于计算机网络、通信系统上,安装的方式是串联。三是天馈线避雷器,它适用于有发射机天线系统和接收无线电信号设备系统,连接方式也是串联。

50:建筑物综合防雷的设计应包括哪些范围、目的、步骤?

答:现代建筑物的综合防雷包括了直击雷、侧击雷、感应雷防护三大部分。建筑物防雷设施三大部分是从其对雷电的不同危害形式的防护功能上来区分的。一套完善的防雷设施,为了实现其对不同雷害的防护目的,必须采取接闪、分流、屏蔽、均压、接地等技术措施。因此,建筑物防雷设施应包括接地体、引下线、避雷网格、避雷带、避雷针、均压环、等电位、避雷器等八个技术环节。从设计到施工应分为两个阶段进行,第一阶段是随建筑物一体化施工的直(侧)击雷防护设施,其设计的目的是保护建筑物本身不受雷电损害以及尽最大可能去减弱雷击时对建筑物内的电磁效应,同时为建筑物内部设备的感应雷防护提供必要的基础条件,它的特点是与建筑工程的土建部分同步进行。第二阶段设计的目的是保护建筑物内的弱电设备安全,如通信系统、计算机系统、家用电气等,即建筑物防雷设施的感应雷防护部分,它的特点是与建筑工程设备安装同步进行。在第二阶段中应特别强调的是在安装计算机、通信设备等抗干扰(或过电压)能力比较低的电子设备前,首先必须弄清设备安装所在建筑物的直击雷防护设施的基本情况,包括:接闪器、网格、防雷接地体的形式及工频电阻值、等电位连接、引下线分布、动力进线形式、高低压避雷器安装等情况;高层建筑还要了解均压环和玻璃幕墙接地的形式及过渡电阻值等基本设计参数,才能确定机房的位置,缆线的分布,接地系统的形式和限压分流等技术方案。否则,脱离实际的设计将带有很大的盲目性。

51:明敷防雷引下线近地端为什么要加以保护?

明敷防雷引下线地上 1.7m 至地下 0.3m 的一段加保护措施的目的有两个:(1)在易受机械损坏的地方,加保护管后可防止防雷引下线受机械外力而损坏;(2)在人们能接近的地方.加绝缘保护(套硬塑料管或包缠绝缘材料),一旦雷击时,可减小接触电压。

在工矿企业,防雷引下线设在人们不易接近的地方。为防止防雷引下线受到机械外力,可用角钢或钢管加以保护.如图1 所示。当用钢管保护时,钢管两端,应把钢管管口和防雷引下线焊成一体,如不焊接,则雷击时,钢管感应电抗大,不利把雷引到地下;钢管的上口应封口.防止管内积水。

在住宅区,防雷引下线应用硬塑料管保护,塑料管的上口亦应封口。保护管或保护角钢应用铁卡子固定在墙上.铁卡子离地面或离保护管上口的距离为300mm,铁卡子一般用 25mm×4mm 锌扁钢加工。

52:防雷引下线设置断接卡子的目的是什么?

GB5O169-92《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》第2.5.1条第三款明文规定:建筑物上的防雷设施采用多根引下线时.宜在各引下线距地面的 1.5~1.8m 处设置断接卡。

设置断接卡的目的是便于测量引下线的接地电阻,供检查用。规范指出:设置断接卡是对有多根引下线的场合。当建筑物(例烟囱)只有一组接地极时,不应该设置断接卡;当建筑物(例厂房)有两组及以上的引下线,每根引下线下有一组接地极时,设置断接卡可分别测量每组接地极的接地电阻。

规范未强调“必须”,而用“宜”在各引下线距地面的 1.5~1.8m 处设置断接卡,这里“宜”有双重含义:

(1)并非有多根引下线时,都必须设置断接卡。例如,利用建筑物柱头内主钢筋作为防雷引下线,并利用混凝土桩内钢筋作为接地极时,不应该设置断接卡。为了测量接地极电阻,在混凝土桩打入地下后,测量每根桩的接地电阻,然后把所有桩用圆钢(直径最小为 10mm,通常用 16mm)或扁钢(最小截面为 25mm×4mm,通常用40mm×4mm)连成一体,再测量总接地电阻。为了在建筑物投入使用后,检查接地电阻,可在建筑物近地端引出检测点,即从引下线主钢筋上焊出接地线至检测点,此检测点可为钢板并外露。

(2)断接卡并非一定要设置在 1.5~1.8m 处。一般在公共场合,如住宅区,防雷引下线明敷时,应把断接卡设置在 1.5~1.8m 处;暗敷时,为不影响建筑物的外观,断接卡可设在近地端的墙内(一般为距地 300~400mm)。当防雷引下线既未设置断接卡、又未设置检测点时,若检查接地电阻,可用导线把建筑物顶上的避雷带或避雷针引至地面进行测量,测量结果需减去导线的电阻。

53:利用建筑物钢筋混凝土中的结构钢筋作防雷网时,为什么要将电气部分的接地和防雷接地连成一体.即采取共同按地方式?

当防雷装置受到雷击时,在接闪器、引下线和接地极上都会产生很高的电位。如果建筑物内的电气设备、电线和其它金属管线与防雷装置的距离不够时,它们之间就会产生放电。这种现象称之为反击,其结果可能引起电气设备绝缘破坏,金属管道烧穿,从而引起火灾、爆炸及电击等事故。

为了防止发生反击,建筑物的防雷装置须与建筑物内外的电气设备及其它接地导体之间保持一定的距离,但在工程中往往存在许多困难而无法做到。当利用钢筋混凝土建筑物的结构钢筋作暗装防雷网和引下线时,更难做到。如电气配管就无法与结构钢筋分开到足够的绝缘距离。

当把电气部分的接地和防雷接地连成一体后,就使建筑物内的钢筋间构成一个法拉第笼,在此笼内的电 气设备和导体都与笼相连接,就不会受到反击。

54:周围无高层建筑。低压架空线引入建筑物时,为什么要将进户杆的瓷瓶铁横担接地?

发生雷击时,雷电波往往会沿架空电线进入室内。为了防止雷电波进入室内,将固定瓷瓶的铁横担接地,就使横担与导线之间形成一个放电保护间隙,其放电电压约40kV、当雷电波沿架空电线侵入时,瓷瓶上发生沿面放电,将雷电波导流入地,大大降低架空电线上的电位,将高电位限制在安全范围以内。为此 SDJ4-79《架空配电线路设计技术规程》第58条作了如下规定;为防止雷电波沿低压配电线路侵人建筑物,接户线上的绝缘子铁脚直接接地,其接地电阻不宜大于 30Ω。公共场所(如剧院和教室等)的接户线以及由木杆或木横担引下的接户线,绝缘子铁脚应接地。

55:装有避雷带的屋顶上,安装风机等电气设备后,如何进行防雷措施?

建筑物屋顶上装有风机、热泵、航空灯等电气设备时,把设备外壳与避雷带连成一体这是通常的做法,但往往忽视了重要的一点:即这些电气设备的电源线未加防护不能直接与配电装置相连接。

GB50169-92《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》第2.5.3条作了如下规定。装有避雷针和避雷线的构架上的照明灯电源线必须采用直埋于土壤中的带金属护层的电缆或穿入金属管的导线、电缆的金属护层或金属管必须接地,埋入土壤中的长度应在 10m 以上,方可与配电装置的接地网相连或与电源线、低压配电装置相连接。

如果与避雷装置连成一体的电气设备的电源线,未加防护直接与低压配电装置相连接.当遭到雷击时,雷击引起的高电位就会通过电源线传到其它低压配电装置上。

与屋顶避雷装置已连成一体的电气设备的外壳,如再与屋内的接地线相连是更严重的错误。因为屋顶遭到雷击时,雷电流就会从避雷带→屋顶电气设备外壳→屋内电气设备外壳,使屋内电气设备外壳出现高电位,这是极其危险的。因此屋顶电气设备的外壳已与避雷装置连成一体后,不允许再与屋内接地线相连。

56:装有避雷带的水塔顶上有一只航空灯,该航空灯的电源线敷设时要注意什么问题?

装有避雷带的水塔,落雷时,雷电流除了沿着避雷引下线入地外,还有可能沿着航空灯的电源线进入室内。因此航空灯的未加防护电源线不能直接进入室内,而应采用带金属护层的电缆或穿入金属管的导线,且金属护层或金属管必须接地,埋入土壤中的长度应在 10m以上,方可再与电源或低压配电装置相连接。

当航空灯采用光导纤维传送光时,则不必采取上述措施。例如上海东方明珠电视塔的航空灯,强光从下面通过不导电只导光的光导纤维传送到高空,向天空发出强光信号,对这种光导纤维就不必采取避雷措施了。

57:多层建筑的防雷装置如何施工?

沿屋脊、屋檐及屋面两侧的斜边上装避雷带;若屋面为平顶,则沿屋面四周或女儿墙上架设避雷带,避雷带距外墙边的距离宜小于或等于避雷带支起的高度。

为避兔接闪部分的振动力,可将避雷带支起 10~20cm,支点间距不应大于 1.5m,一般取 1m。若屋顶有水箱,因水箱高出屋顶,因此在水箱顶部四周亦应安装避雷带。采用避雷带防雷时,屋面上任何一点距避雷带的距离不应大于 10m。如果屋面宽度超过20m 时,可增加避雷带,用避雷带组成 20m×20m 的网格。

避雷带一般用 25mm×4mm镀锌扁钢做成,女儿墙上的避雷带也可用装饰金属栏杆。避雷带至少有两根引下线和防雷接地极相连,引下线应对称设置。引下线之间距离对于一般建筑不大于 24m。引下线可明装亦可暗装,明装一般用 25mm×4mm 镀锌扁钢,明装引下线与建筑物墙面间隙一般不小于15mm。明装引下线是在建筑物外墙土建施工完后进行的。当引下线与支架焊接连接时,在引下线与墙之间应衬垫铁皮,避免焊接飞溅沾污墙面。焊接完后再拿走铁皮。暗装引下线则利用柱头主钢筋,这在土建施工时完成。

接地极通常每组用两根,相距 5m,两者用扁钢相连。接地极可用 50mm×5mm 角钢或 φ40mm 钢管(厚3.5mm)长2500mm 制成,埋深不宜小于 0.6m。有多根引下线时,在引下线距地面 1.5~1.8m 处,宜设置断接卡,断接卡以下的明敷引下线应用绝缘管(如 PVC 塑料管)加以保护

58:办理新建筑物的防雷手续,须提交哪些资料?

一般建(构)筑物(群):1、设计(电气)说明;2、建(构)筑物(群)四置图;3、建(构)筑物(群)基础防雷平面示意图;4、建(构)筑物均压环设计图或说明;5、建(构)筑物(群)天面防雷平面示意图;6、建(构)筑物(群)总配电图(接线图);7、建(构)筑物(群)四置图;8、玻璃幕墙的设计说明;9、玻璃幕墙标准层水平接地系统图;10、玻璃幕墙立面接地系统图;11、玻璃幕墙水平端口连接大样图;12、玻璃幕墙竖向端口连接大样图。

加油站或油(气)罐:1、设计说明;2、加油站或油(气)罐四置图;3、加油站或油(气)罐基础防雷接地平面示意图;4、加油站或油(气)罐天面防雷平面示意图;5、加油站或油(气)罐配电系统接线图;6、加油站或油(气)罐静电防护接地系统图

其它资料:1、规划报建审核书;2、施工资质证书(复印件一份);3、焊工证(复印件一份)

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