雷電防護(hù)與SPD選擇

1、雷電防護(hù)與SPD選擇摘要：隨著社會(huì)的開(kāi)展，人們的生活程度及要求不斷進(jìn)步，人們對(duì)于家的概念，已經(jīng)不單是僅僅是住這么簡(jiǎn)單了，家已逐漸成為娛樂(lè)，甚至辦公的場(chǎng)所。如今的智能小區(qū)由于具有電器多、現(xiàn)代化塑料材料多、布線密集等特點(diǎn)，一旦發(fā)生火災(zāi)后果不堪設(shè)想。關(guān)鍵詞：智能小區(qū)消防電氣摘要：本文主要概述了，雷電的產(chǎn)生、雷電的危害及形式；防護(hù)區(qū)的分類；電氣線路三級(jí)防雷；SPD的選擇以及SPD后備保護(hù)元器件的選擇等內(nèi)容。關(guān)鍵詞：雷電產(chǎn)生危害形式防護(hù)區(qū)三級(jí)防雷SPD一、雷電根本知識(shí)1.雷電產(chǎn)生雷電的產(chǎn)生：大氣中的強(qiáng)對(duì)流會(huì)伴隨著電荷分布的變化，大氣電場(chǎng)也會(huì)隨之發(fā)生變化，從而形成雷雨云(專業(yè)稱積雨云)，雷雨云團(tuán)之間或雷雨

2、云團(tuán)與大地之間就可能發(fā)生劇烈的放電現(xiàn)象，這種強(qiáng)烈的放電就是閃電，又稱雷電或雷擊。一個(gè)地區(qū)的雷電發(fā)生頻率一般用年雷暴日來(lái)表示。我國(guó)東部地區(qū)大局部屬多雷區(qū)、高雷區(qū)和強(qiáng)雷區(qū)，廣東、海南有些地區(qū)年平均雷暴日為100天以上。我國(guó)平均每年因雷擊災(zāi)害所造成的損失為幾十億元，廣東2002年已統(tǒng)計(jì)的發(fā)生雷害2263起，造成損失3億多元。針對(duì)雷電災(zāi)害我國(guó)近年來(lái)先后出臺(tái)了多部防雷標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)，為減少和防止雷電災(zāi)害的發(fā)生，各級(jí)政府部門，施工單位應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)的要求監(jiān)視施行。2.雷電的危害和雷電防護(hù)區(qū)2.1雷電危害直擊雷：直擊雷是雷雨云對(duì)大地或建筑物的放電現(xiàn)象。它產(chǎn)生強(qiáng)大的脈沖電流、熾熱的高溫、猛烈的電動(dòng)力損壞放電

3、通道上的建筑物、輸電線、室外電氣、電子設(shè)備，擊死擊傷人員，同時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)烈的電磁感應(yīng)和電磁輻射，對(duì)周圍的電氣、電子設(shè)備造成損壞或干擾。雷擊電磁脈沖(LEP)：雷擊電磁脈沖是由于雷雨云之間和雷雨云與大地之間放電時(shí)，產(chǎn)生的電磁感應(yīng)、電磁輻射以及雷雨云與輸電線靜電感應(yīng)電荷在雷擊放電瞬間泄放,產(chǎn)生的過(guò)電壓、過(guò)電流通過(guò)連接建筑物內(nèi)外的各種金屬管道、電源線、信號(hào)線、電視天線等進(jìn)入室內(nèi)設(shè)備，使用電設(shè)備損害。對(duì)直擊雷的防護(hù)主要采用避雷針、避雷帶、引下線及接地體等傳統(tǒng)的外部避雷裝置。對(duì)雷擊電磁脈沖的防護(hù)主要采用SPD。2.2雷電防護(hù)區(qū)直擊雷非防護(hù)區(qū)(LPZA區(qū))：本區(qū)內(nèi)的各類物體完全暴露在外部防雷裝置的保護(hù)范圍之

4、外，都可能遭到直接雷擊；本區(qū)內(nèi)的電磁場(chǎng)未得到任何屏蔽衰減，屬完全暴露的不設(shè)防區(qū)。直擊雷防護(hù)區(qū)(LPZB區(qū))：本區(qū)的各類物體處在外部防雷裝置保護(hù)范圍之內(nèi)，應(yīng)很少能遭到大于所選滾球半徑的直接雷擊；但本區(qū)內(nèi)電磁場(chǎng)未得到任何屏蔽衰減，屬充分暴露的直擊雷防護(hù)區(qū)。第一屏蔽保護(hù)區(qū)(LPz1，區(qū))：本區(qū)內(nèi)的各類物體不可能遭受直接雷擊，流經(jīng)各類導(dǎo)體的雷電流已經(jīng)分流，比LPZB區(qū)進(jìn)一步減?。磺矣捎谄帘未胧?，本區(qū)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度也已得到了初步的衰減。為了進(jìn)一步減小雷擊電磁脈沖的影響，可設(shè)第二屏蔽保護(hù)區(qū)LPZ2：和第三屏蔽保護(hù)區(qū)LPZ3。二、電源線路SPD的選擇要求一SPD的選擇1、保護(hù)系統(tǒng)中安裝SPD的數(shù)量，根據(jù)雷電防

5、護(hù)區(qū)概念的要求，被保護(hù)設(shè)備的抗擾才能和雷電防護(hù)分級(jí)而定。2、在LPZ0區(qū)與LPZ1區(qū)交界處應(yīng)安裝級(jí)分類實(shí)驗(yàn)的SPD或限壓型SPD作為第一級(jí)保護(hù)；在LPZ1區(qū)與LPZ2區(qū)交界處應(yīng)安裝限壓型SPD作為第二級(jí)保護(hù)；在住宅配電箱輸出端應(yīng)安裝限壓型SPD作為第三級(jí)保護(hù)。3、SPD連接導(dǎo)線應(yīng)短而直，其長(zhǎng)度不宜大于0.5。假如電網(wǎng)中有幾個(gè)浪涌保護(hù)器，它們將會(huì)互相影響，并聯(lián)的保護(hù)器之間必須到達(dá)能量的配合才能確保被保護(hù)線路的平安。配合的效果是：當(dāng)由雷電形成一個(gè)浪涌過(guò)電壓時(shí)，電涌保護(hù)器B級(jí)將可靠地響應(yīng)，帶走高能量的電流，以保護(hù)由于過(guò)載而損壞其它浪涌保護(hù)器級(jí)或D級(jí)。當(dāng)SPD具有能量自動(dòng)配合功能時(shí)，線路長(zhǎng)度不受上述規(guī)

6、定限制。為防止SPD老化造成短路，SPD安裝線路上應(yīng)有過(guò)電流保護(hù)裝置，宜選用有劣化顯示功能的SPD。4、在電源總配電柜輸出端應(yīng)安裝標(biāo)稱放電電流In15KA10/350s波形的開(kāi)關(guān)型浪涌保護(hù)器；也可安裝標(biāo)稱放電電流In80KA8/20s波形的限壓型SPD作為一級(jí)防護(hù)。5、在分配電柜輸出端應(yīng)安裝標(biāo)稱放電電流In40KA8/20s波形的限壓型SPD作為二級(jí)防護(hù)。6、在住宅終端配電箱輸出端應(yīng)安裝標(biāo)稱放電電流In20KA8/20s波形限壓型SPD作為三級(jí)防護(hù)。7、在配電箱輸出端也可安裝混合型或串聯(lián)型SPD，其技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足設(shè)備要求。二SPD后備保護(hù)元件的選擇?；陔姎馄桨苍?，并聯(lián)安裝在市電電源的SPD

7、，為防止其失效后造成故障短路，必需在SDP前安裝短路保護(hù)器件。SPD的后備保護(hù)有熔斷器、斷路器和漏電斷路器三種。在國(guó)內(nèi)外公司SPD的樣本中，對(duì)SPD后備保護(hù)的推薦方案比擬亂，沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)可遵循。國(guó)內(nèi)某公司使用手冊(cè)中推薦的熔斷器規(guī)格如下：第一級(jí)SPD為開(kāi)關(guān)型15kA，10/350，斷路器為63A；第二級(jí)SPD為限壓型40kA，8/20，斷路器為32A；第三級(jí)SPD為限壓型10kA，8/20，斷路器為16A。斷路器選擇脫扣曲線轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.三、典型雷電描繪：1、雷電波形a10/350uS是時(shí)間與電流的曲線，是典型雷電擊穿大地的雷電流曲線，是雷電直接襲擊電力線和避雷針的雷電流曲線。我們一般

8、稱直擊雷波形。b8/20uS是時(shí)間與電流的曲線，是典型雷電擊穿大地避雷針或臨近接閃物引起的電磁脈沖感應(yīng)過(guò)電壓，這個(gè)感應(yīng)過(guò)電壓擊穿、燒毀設(shè)備時(shí)的電流曲線。我們一般稱感應(yīng)雷波形。2、直擊雷波形和感應(yīng)雷波形的區(qū)別：a標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定的差異性：IE國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)IE1024?建筑設(shè)計(jì)防雷標(biāo)準(zhǔn)?、IE1312?雷電電磁脈沖防護(hù)?均執(zhí)行10/350uS和8/20uS雷電波形。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB11032-2000?交流避雷器?、GB3482-3483-83?電子設(shè)備雷擊實(shí)驗(yàn)、導(dǎo)那么?均執(zhí)行8/20uS雷電波形。b根據(jù)理論計(jì)算，同等雷擊電流作用下，10/350uS和8/20uS雷電焦耳能量之比為17.5(比方：一個(gè)8/20uS雷電流10KA其雷電焦耳為1000J，那么，一個(gè)10/350uS雷電流10KA其雷電焦耳近似為1750