监控系统设备雷电浪涌防护解决方案
监控系统雷电防护解决方案

监控系统雷电防护解决方案随着科技的不断发展,监控系统已经越来越普及并被大量使用。
无论是在室内还是室外,监控系统都为人们提供了更便捷、安全和高效的监测。
然而,在使用监控系统时,雷电防护是一个具有挑战性的问题。
因此,本文将介绍监控系统雷电防护的解决方案。
监控系统雷电防护的重要性在讨论解决方案之前,我们需要明确监控系统雷电防护的重要性。
一旦雷电打击了监控系统,它可能会对设备造成急剧的电压上升,从而造成设备的永久损坏,甚至可能引起火灾或爆炸。
因此,为了确保监控系统的正常运行,雷电防护至关重要。
监控系统雷电防护的解决方案1. 接地系统接地系统是监控系统雷电防护的第一步。
接地系统能够迅速引导雷击电流进入地下,使它们迅速散开。
接地系统应该按照现有标准安装,包括使用大面积的镀铜接地网和可靠接地电极。
此外,所有的电缆和金属框架应该紧密连接到接地系统中。
2. 电磁屏蔽电磁屏蔽是处于暴风雨天气的监控系统防雷的另一个重要方面。
虽然小型电气设备在电场中可能不会故障,但如果在电场和强磁场中运行的设备并没有采取预防措施,则它们就有可能会受损。
因此,在高电场环境中,图像传输通道和视频接口应该使用高频电磁屏蔽材料。
3. 电源保护电源保护也是监控系统防雷的一个重要方面。
电源保护可以预防过电压和电流突然上升,从而避免损坏电源供应。
在雷电天气情况下,应该使用带有电力保护的计算机供电器,以及其他适当的电源管理设备。
4. 避免邻近的高建筑物和高压电力线在酝酿雷电的天气条件下,建筑物和电力线是雷击最容易发生的地方。
因此,在建设监控系统时,应该尽量远离高建筑物和高压电力线,并避免将导线经过或穿过高建筑物或电力线。
5. 预防措施除了上述防雷解决方案之外,还应该采取必要的预防措施。
首先,应该建立完善的防雷制度和管理制度。
其次,完善的员工培训,以确保员工了解如何使用监控系统以及如何实施雷电防护措施。
总结监控系统雷电防护方案非常重要,并应该在系统设计和建设的早期纳入考虑。
监控系统设备雷电浪涌防护解决方案

众所周知,雷电具有极大的破坏性,其电压高达数百万伏,瞬间电流可高达数十万安培。
雷击所造成的破坏性后果体现于下列三种层次:①设备损坏,人员伤亡;②设备或元器件寿命降低;③传输或储存的信号、数据(模拟或数字)受到干扰或丢失,甚至使电子设备产生误动作而暂时瘫痪或整个系统停顿。
目前,世界上各种建筑、设施大多数仍在使用传统的避雷针防雷。
用避雷针防止直接雷击实践证明是经济和有效的。
但是,随着现代电子技术的不断发展,大量精密电子设备的使用和联网,避雷针对这些电子设备的保护却显得无能为力。
避雷针不能阻止感应雷击过电压、操作过电压以及雷电波入侵过电压,而这类过电压却是破坏大量电子设备的罪魁祸首。
每年各种通讯控制系统或网络因雷击而受破坏的事例屡见不鲜,其中安防监控系统因受到雷击引起设备损坏,自动化监控失灵的事件也常有发生。
安防监控子系统中部分前端摄像机设计为室外安装方式,对于雷雨多发地区必须设计安装防雷电系统。
二、雷电设计说明系统防雷方案包括外部防雷和内部防雷两个方面:外部防雷包括避雷针、避雷带、引下线、接地极等等,其主要的功能是为了确保建筑物本体免受直击雷的侵袭,将可能击中建筑物的雷电通过避雷针、避雷带、引下线等,泄放入大地。
内部防雷系统是为保护建筑物内部的设备以及人员的安全而设置的。
通过在需要保护设备的前端安装合适的避雷器,使设备、线路与大地形成一个有条件的等电位体。
将可能进入的雷电流阻拦在外,将因雷击而使内部设施所感应到的雷电流得以安全泄放入地,确保后接设备的安全。
避雷带、引下线(建筑物钢筋)和接地等构成的外部防雷系统,主要是为了保护建筑物本体免受雷击引起的火灾事故及人身安全事故,而内部防雷系统则是防止感应雷和其他形式的过电压侵入设备造成损坏,这是外部防雷系统无法保证的。
雷电对电气设备的影响,主要由以下四个方面造成:①直击雷;②传导雷;③感应雷;④开关过电压。
直击雷:雷电直接击中建筑物,雷电的不到50%的能量将会从引下线等外部避雷设施泄放到大地,其中接近40%的能量将通过建筑物的供电系统分流,其中5%左右的能量通过建筑物的通信网络线缆分流,其余的雷击能量通过建筑物的其他金属管道、缆线分流。
监控系统防雷解决方案

监控系统防雷解决方案引言概述:随着科技的不断发展,监控系统在各个领域的应用越来越广泛。
然而,监控设备往往容易受到雷击等自然灾害的影响,导致设备损坏或数据丢失。
为了确保监控系统的正常运行和数据的安全性,我们需要采取一系列的防雷措施。
本文将介绍一些常用的监控系统防雷解决方案。
一、设备选择方面的防雷措施:1.1 选择防雷等级高的设备:在购买监控设备时,我们应该优先选择防雷等级较高的设备。
这些设备通常具有更强的抗雷击能力,能够在雷电活动期间保护设备免受雷击的侵害。
1.2 采用金属外壳的设备:金属外壳可以有效地屏蔽雷电的干扰,降低雷电对设备的影响。
因此,在选择监控设备时,我们应该优先考虑采用金属外壳的产品。
1.3 防雷接地系统的设置:合理设置防雷接地系统对于保护监控设备免受雷击的侵害至关重要。
通过将设备的金属外壳与地面连接,可以将雷击电流引入地下,从而保护设备的安全。
二、建筑物方面的防雷措施:2.1 安装避雷针:在建筑物的高处安装避雷针是一种常见的防雷措施。
避雷针能够吸引雷电,并将其引导到地下,从而保护建筑物及其内部设备免受雷击的侵害。
2.2 安装避雷带:在建筑物的周围安装避雷带可以有效地分散雷电的能量,减少雷击对建筑物的影响。
这种防雷措施可以提高监控设备的抗雷击能力。
2.3 检查建筑物的接地系统:建筑物的接地系统应该经常进行检查和维护,确保其正常工作。
如果接地系统存在问题,应及时修复,以保护监控设备免受雷击的侵害。
三、电源保护方面的防雷措施:3.1 安装防雷保护器:在电源线路上安装防雷保护器可以有效地吸收雷电冲击波,保护监控设备免受雷击的侵害。
这种防雷措施可以降低雷电对电源线路的影响,确保设备的正常供电。
3.2 使用稳压电源:稳压电源能够提供稳定的电压输出,减少电压波动对监控设备的影响。
通过使用稳压电源,可以有效地保护设备免受雷击引起的电压过高或过低的影响。
3.3 定期检查电源线路:定期检查电源线路的连接是否牢固,是否存在漏电等问题。
监控系统防雷解决方案

监控系统防雷解决方案一、引言随着科技的不断发展,监控系统在各行各业中得到了广泛应用。
然而,监控系统设备往往暴露在室外环境中,容易受到雷击等自然灾害的影响,从而导致设备损坏、数据丢失等问题。
为了保障监控系统的正常运行,我们需要采取相应的防雷措施。
本文将详细介绍监控系统防雷解决方案。
二、防雷原理雷电是大气中的静电释放,具有高能量、高电压、高电流的特点。
为了保护监控系统设备免受雷击的影响,我们需要采取以下防雷原理:1. 接地保护:通过将设备的金属外壳与地面直接连接,将雷电引入地下,从而保护设备免受雷击的影响。
2. 防雷装置:安装防雷装置,如避雷针、避雷网等,将雷电集中引入地下,减少对设备的直接影响。
3. 避雷器:在设备的电源线路、信号线路等关键位置安装避雷器,用于吸收雷电冲击,保护设备不受雷击的影响。
三、监控系统防雷解决方案基于以上防雷原理,我们提出了以下监控系统防雷解决方案:1. 设备接地保护首先,我们需要确保监控系统设备的良好接地。
具体步骤如下:(1)检查设备的金属外壳是否与地面连接良好。
可以使用导电测试仪进行测试,确保接地电阻符合要求。
(2)在设备周围挖掘足够深度的接地坑,并填充导电性较好的物质,如铜排等,确保接地坑与设备的金属外壳连接良好。
(3)定期检查接地系统的运行状态,如接地电阻是否增加等,及时修复或更换损坏的接地装置。
2. 安装防雷装置为了进一步提高监控系统的防雷能力,我们建议在设备周围安装防雷装置,如避雷针、避雷网等。
具体步骤如下:(1)根据监控系统设备的布局和周围环境,选择合适的防雷装置类型。
(2)安装防雷装置时,需要确保装置与设备的金属外壳连接良好,并与接地系统相连。
(3)定期检查防雷装置的运行状态,如是否存在损坏、生锈等情况,及时修复或更换。
3. 安装避雷器在监控系统的电源线路、信号线路等关键位置安装避雷器,可以有效吸收雷电冲击,保护设备不受雷击的影响。
具体步骤如下:(1)根据监控系统设备的电源线路、信号线路等特点,选择合适的避雷器类型。
监控系统防雷解决方案

监控系统防雷解决方案一、背景介绍随着科技的不断发展,监控系统在各个领域得到了广泛应用,如安防监控、交通监控、环境监测等。
然而,在雷电天气条件下,监控系统容易受到雷击而导致设备损坏,甚至影响正常运行。
因此,为了保障监控系统的稳定运行,需要采取相应的防雷解决方案。
二、防雷解决方案1. 雷电保护装置为了有效地防止雷击对监控系统设备造成的损害,可以安装雷电保护装置。
雷电保护装置主要包括避雷针、避雷带、避雷网等。
通过这些装置,可以将雷电引入地下或导入避雷设备,从而保护监控系统设备免受雷击的侵害。
2. 接地系统接地系统是防雷解决方案中非常重要的一部分。
通过将设备的金属外壳或导体与地之间建立良好的电气连接,可以将雷电引入地下,从而保护监控系统设备。
接地系统应该符合相关的标准和规范,确保接地电阻低于一定的范围,以提高防雷效果。
3. 避雷器避雷器是一种能够在雷电冲击下自动接收、放电和消除雷电能量的设备。
在监控系统中,可以安装避雷器来吸收雷电冲击产生的过电压,保护设备免受损坏。
避雷器的选择应根据监控系统的电气特性和需求进行合理搭配。
4. 防雷接地网防雷接地网是一种通过将金属导体埋入地下建立的接地系统。
它能够有效地将雷电引入地下,保护监控系统设备。
防雷接地网的设计应根据监控系统的规模和需求进行合理布置,确保接地效果良好。
5. 系统维护与检测为了保障监控系统防雷解决方案的有效性,需要定期对防雷设备进行维护和检测。
维护包括清洁设备、检查接地线路连接是否良好等;检测包括测量接地电阻、避雷器的放电电流等。
通过定期的维护和检测,可以及时发现问题并进行修复,确保防雷设备的正常运行。
三、案例分析以某个监控系统为例,该系统应用于某个大型工厂,用于监测生产过程和设备运行状态。
在雷电天气条件下,该系统频繁受到雷击,导致监控设备损坏、数据丢失等问题。
为了解决这个问题,我们提出以下防雷解决方案:1. 在工厂建筑物的高处安装避雷针,引导雷电进入地下。
监控系统防雷解决方案

监控系统防雷解决方案一、引言随着科技的不断发展,监控系统在各个领域得到了广泛应用,但在安装和使用过程中,雷击事件可能会对监控设备造成严重的损坏,甚至导致系统瘫痪。
因此,为了保证监控系统的正常运行,制定一套有效的防雷解决方案是非常必要的。
二、防雷原理雷击事件是由大气中的电荷不平衡引起的,当雷电击中地面或者附近的物体时,会产生巨大的电流和电压,对监控系统设备造成严重威胁。
因此,防雷解决方案的基本原理是通过合理的接地和引流措施,将雷电的电流和电压引导到地下,从而保护监控设备的安全。
三、防雷解决方案1. 地面接地系统地面接地是防雷解决方案中最基本的措施之一。
通过将监控系统设备的金属外壳、支架等导电部件与地下的大地连接起来,可以有效地将雷电的电流引导到地下,从而减少对设备的影响。
地面接地系统应符合相关标准,接地电阻应控制在一定范围内,以确保良好的接地效果。
2. 避雷针系统避雷针是防雷解决方案中的重要组成部份,它能够吸引雷电,将其引导到地下,从而减少对监控系统设备的影响。
在安装监控系统时,应根据实际情况选择合适的避雷针类型和数量,并按照像关标准进行安装和维护。
3. 防雷装置除了地面接地和避雷针系统外,监控系统还应配备防雷装置,以提供额外的保护。
防雷装置可以通过快速引导雷电电流和电压,减少对设备的冲击。
常见的防雷装置包括避雷器、防雷保护器等,应根据监控系统的具体需求选择合适的装置,并按照像关标准进行安装和维护。
4. 环境监测系统为了及时发现雷击事件并采取相应措施,监控系统还应配备环境监测系统。
环境监测系统可以通过监测大气中的电场、电压、电流等参数,及时预警雷击风险,并向相关人员发送警报。
环境监测系统应具备高灵敏度和可靠性,以确保及时有效的预警。
5. 定期维护和检测为了保证防雷解决方案的有效性,监控系统设备应定期进行维护和检测。
维护工作包括清洁设备、检查接地系统的连接情况、更换损坏的防雷装置等。
检测工作包括测量接地电阻、检查避雷针的状况、测试防雷装置的工作状态等。
监控系统防雷解决方案

监控系统防雷解决方案引言概述:随着科技的不断发展,监控系统在各个领域得到了广泛的应用。
然而,在雷电频繁的地区,监控系统的安全性和稳定性成为了一个重要的问题。
因此,本文将介绍一些监控系统防雷解决方案,以确保监控系统的正常运行。
一、地面防雷措施1.1 接地系统接地系统是防止雷电对监控系统造成损害的重要手段。
合理布置接地装置可以将雷电流迅速引入地下,减小雷电对设备的影响。
在监控系统中,应该采用大面积接地网,确保接地电阻低于规定的安全值,以提供良好的雷电导入路径。
1.2 避雷针避雷针是一种常用的防雷设备,通过将雷电引入地下,以保护建筑物和设备。
在监控系统中,可以设置避雷针,将雷电引入地下,避免直接对设备产生损害。
避雷针的高度和数量应根据监控系统的具体情况进行合理设置,以提供最佳的防雷效果。
1.3 雷电保护器雷电保护器是一种电气设备,可用于保护监控系统免受雷电侵害。
它可以在雷电击中时迅速切断电源,以避免雷电通过电源线进入设备。
在监控系统中,应该根据设备的功率和电压等级选择合适的雷电保护器,并合理布置在电源线路上,以提供有效的防雷保护。
二、设备内部防雷措施2.1 防雷电磁干扰设计监控系统中的设备通常包含各种电子元器件,这些元器件对雷电非常敏感。
因此,设备内部的防雷电磁干扰设计至关重要。
可以通过合理布局电路板、使用防雷电磁干扰材料和组件,以及加装滤波器等方式,减小雷电对设备的干扰,提高设备的稳定性和可靠性。
2.2 外壳防雷设计监控系统的设备外壳是防止雷电直接对设备产生损害的第一道防线。
因此,外壳的防雷设计非常重要。
可以使用金属外壳,并将其接地,以提供良好的雷电导入路径。
此外,还可以在外壳上设置避雷针,将雷电引入地下,避免对设备的直接冲击。
2.3 电源线路设计电源线路是监控系统中的重要组成部分,也是雷电进入设备的主要途径之一。
因此,在电源线路的设计中应该考虑防雷因素。
可以使用防雷电磁干扰材料包裹电源线,以减小雷电对线路的影响。
监控系统防雷解决方案

监控系统防雷解决方案一、引言随着科技的不断发展,监控系统在各个领域得到了广泛应用,如安防监控、交通监控、环境监控等。
然而,由于自然环境的不确定性和雷电活动的频繁发生,监控系统的设备容易受到雷击,导致设备损坏、数据丢失等问题。
因此,为了保护监控系统的正常运行,需要采取有效的防雷措施。
二、防雷原理雷电是一种高能量电流,可以对监控系统的设备造成严重的损坏。
为了防止雷击,我们需要了解防雷的基本原理。
1. 接地系统:合理的接地系统是防雷的基础。
通过将设备的金属外壳和地面连接,可以将雷电的能量引入地下,减少对设备的影响。
2. 避雷针:避雷针是一种通过尖端放电来吸引雷电的装置。
将避雷针安装在监控系统设备附近的高处,可以有效地吸引并释放雷电,保护设备免受雷击。
3. 避雷器:避雷器是一种用于限制过电压的装置。
通过将避雷器安装在监控系统设备的电源线路上,可以将过电压引导到地下,保护设备免受雷击。
三、防雷措施1. 设备选择:选择具有防雷保护功能的监控设备是防雷的第一步。
这些设备通常具有防雷针、避雷器等防护装置,可以有效地减少雷击的危害。
2. 设备安装:正确的设备安装也是防雷的重要环节。
首先,设备应安装在离地面一定高度的位置,以减少雷击的可能性。
其次,设备的金属外壳应与接地系统连接,以便将雷电引入地下。
3. 接地系统:合理的接地系统是防雷的关键。
接地系统应包括接地线、接地极和接地网等组成部分。
接地线应采用导电性能良好的材料,并保持良好的接地状态。
接地极应埋设在地下深处,以保证良好的接地效果。
接地网应覆盖整个监控系统区域,确保所有设备都能够接地。
4. 避雷针安装:避雷针应安装在监控系统设备附近的高处,以便吸引雷电。
避雷针的高度和数量应根据实际情况进行合理配置,以提高防雷效果。
5. 避雷器安装:避雷器应安装在监控系统设备的电源线路上,以限制过电压。
避雷器的类型和额定电压应根据设备的电压等级进行选择,并按照相关规范进行正确安装。
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众所周知,雷电具有极大的破坏性,其电压高达数百万伏,瞬间电流可高达数十万安培。
雷击所造成的破坏性后果体现于下列三种层次:①设备损坏,人员伤亡;②设备或元器件寿命降低;③传输或储存的信号、数据(模拟或数字)受到干扰或丢失,甚至使电子设备产生误动作而暂时瘫痪或整个系统停顿。
目前,世界上各种建筑、设施大多数仍在使用传统的避雷针防雷。
用避雷针防止直接雷击实践证明是经济和有效的。
但是,随着现代电子技术的不断发展,大量精密电子设备的使用和联网,避雷针对这些电子设备的保护却显得无能为力。
避雷针不能阻止感应雷击过电压、操作过电压以及雷电波入侵过电压,而这类过电压却是破坏大量电子设备的罪魁祸首。
每年各种通讯控制系统或网络因雷击而受破坏的事例屡见不鲜,其中安防监控系统因受到雷击引起设备损坏,自动化监控失灵的事件也常有发生。
安防监控子系统中部分前端摄像机设计为室外安装方式,对于雷雨多发地区必须设计安装防雷电系统。
二、雷电设计说明系统防雷方案包括外部防雷和内部防雷两个方面:外部防雷包括避雷针、避雷带、引下线、接地极等等,其主要的功能是为了确保建筑物本体免受直击雷的侵袭,将可能击中建筑物的雷电通过避雷针、避雷带、引下线等,泄放入大地。
内部防雷系统是为保护建筑物内部的设备以及人员的安全而设置的。
通过在需要保护设备的前端安装合适的避雷器,使设备、线路与大地形成一个有条件的等电位体。
将可能进入的雷电流阻拦在外,将因雷击而使内部设施所感应到的雷电流得以安全泄放入地,确保后接设备的安全。
避雷带、引下线(建筑物钢筋)和接地等构成的外部防雷系统,主要是为了保护建筑物本体免受雷击引起的火灾事故及人身安全事故,而内部防雷系统则是防止感应雷和其他形式的过电压侵入设备造成损坏,这是外部防雷系统无法保证的。
雷电对电气设备的影响,主要由以下四个方面造成:①直击雷;②传导雷;③感应雷;④开关过电压。
直击雷:雷电直接击中建筑物,雷电的不到50%的能量将会从引下线等外部避雷设施泄放到大地,其中接近40%的能量将通过建筑物的供电系统分流,其中5%左右的能量通过建筑物的通信网络线缆分流,其余的雷击能量通过建筑物的其他金属管道、缆线分流。
这里的能量分配比例会随着建筑物内的布线状况和管线结构而变化。
直击雷波形为10/350us。
传导雷(雷电波侵入):在更大的范围内(几公里甚至几十公里),雷电击中电力或信息通讯线路,然后沿着传输线路侵入设备。
其中地电位反击也是传导雷中的一种:雷电击中附近建筑物或附近其他物体、地面,导致地电压升高,并在周围形成巨大的跨步电压。
雷电可能通过接地系统或建筑物间的线路入侵雷电延建筑物内部设备形成地电位反击。
感应雷(雷电波感应):在周围1000公尺左右范围内(有资料为 500公尺或 1500公尺,距离应随着雷击大小和屏蔽措施而变化)。
发生雷击时,LEMP 在上述有效范围内,在所有的导体上产生足够强度的感应浪涌。
因此分布于建筑物内外的各种电力、信息线路将会感应雷电而对设备造成危害。
随着现代高科技的发展,精密仪器,通讯设备,数据网络的应用越来越广泛,因而感应雷造成的雷击事故也越来越多,除直接造成了巨大的经济损失外,因重要设备损坏使系统网络陷入瘫痪后造成间接的损失更是惊人。
三、雷电防护设计思想(1)直击雷的外部防护措施虽然有不少专家学者在努力的研究有效的防止直击雷的方法,但直到今天我们还是无法阻止雷击的发生。
实际上现在公认的防直击雷的方法仍然是200年前富兰克林先生发明的避雷针。
A. 接闪器避雷针及其变形产品避雷线、避雷带、避雷网等统称为接闪器。
历史上对接闪器防雷原理的认识产生过误解。
当时认为:避雷针防雷是因为其尖端放电综合了雷云电荷从而避免了雷击发生,所以当时要求避雷针顶部一定要是尖端,以加强放电能力。
后来的研究表明:一定高度的金属导体会使大气电场畸变,这样雷云就容易向该导体放电,并且能量越大的雷就越易被金属导体吸引。
这样接闪器的防雷是因为将雷电引向自身而防止了被保护物被雷电击中。
现在认为任何良好接地的导体都可能成为有效的接闪器,而与它的形状没有什么关系。
为了降低建筑被雷击的概率,宜优先采用避雷网、作为建筑物的接闪器,如果屋面有天线等通信设施可在局部加装避雷针保护,这样接闪器的高度不会太高,不会增大建筑的雷击概率。
避雷网的网格尺寸应不大于10mX10m,避雷针应与避雷网可靠连接。
B. 引下线引下线的作用是将接闪器接闪的雷电流安全的导引入地,引下线不得少于两根,并应沿建筑物四周对称均匀的布置,引下线的间距不大于18米,引下线接长必须采用焊接,引下线应与各层均压环焊接,引下线采用10毫米的圆钢或相同面积的扁钢。
对于框架结构的建筑物,引下线应利用建筑物内的钢筋作为防雷引下线。
采用多根引下线不但提高了防雷装置的可靠性,更重要的是多根引下线的分流作用可大大降低每根引下线的沿线压降,减少侧击的危险。
其目的是为了让雷电流均匀入地,便于地网散流,以均衡地电位。
同时,均匀对称布置可使引下线泻流时产生的强电磁场在引下线所包围的电信建筑物内相互抵消,减小雷击感应的危险。
C. 接地体接地体是指埋在土壤中起散流作用的导体,接地体应采用:钢管直径大于50毫米,壁厚大于3.5毫米;角钢不小于50×50×5毫米扁钢不小于40×4毫米。
应将多根接地体连接成地网,地网的布置应优先采用环型地网,引下线应连接在环型地网的四周,这样有利于雷电流的散流和内部电位的均衡。
垂直接地体一般长为1.5-2.5米,埋深0.8米,地极间隔5米,水平接地体应埋深1米,其向建筑物外引出的长度一般不大于50米。
框架结构的建筑应采用建筑物基础钢筋做接地体。
(2)直击雷电流在电源系统的分配:根据GB50057-94的标准对直击雷电流分类:第一类 200KA 10/350us第二类 150KA 10/350us第三类 100KA 10/350us一个能量为200KA的直击雷,由整个系统的电源、管线、地网、通信网络线来分担。
以一栋建筑的防雷来讲,电源部分承担其中近45%(100KA),以三相四线为例,每线承担大约有25KA(10/350us)的雷电流。
通信站基本无管道系统,不计。
地网和通信线路承担剩余55%的雷电流。
由此可见,电源系统对直击雷的防护非常关键。
由此可见,直击雷的内部防护措施应选用10/350us冲击雷电流的开关型SPD产品。
另外,对于个别架空线引入的传导雷,也应采用上述一级防护措施。
(3)感应雷的防护前面已提到感应雷是因为直击雷放电而感应到附近的金属导体中的,其实感应雷可通过两种不同的感应方式侵入导体,一是静电感应:在雷云中的电荷积聚时,附近的导体也会感应上相反的电荷,当雷击放电时,雷云中的电荷迅速释放,而导体中原来被雷云电场束缚住的静电也会沿导体流动寻找释放通道,就在电路中形成电脉冲。
二是电磁感应:在雷云放电时,迅速变化的雷电流在其周围产生强大的瞬变电磁场,在其附近的导体中产生很高的感生电动势。
研究表明:静电感应方式引起的浪涌数倍于电磁感应引起的浪涌。
感应雷可以通过电力电缆、视频线、网络线和天馈线等侵入,由于电力电缆的距离长且对雷电波的传输损耗小,所以由电源侵入的感应雷造成的危害十分突出,按原邮电部的统计约占了雷击事故的80%。
因此,对建筑物内的系统设备进行感应雷防护时,电源是重点。
感应雷还可以通过空间感应侵入通信站的内部线路,虽然经过建筑物和机壳的屏蔽衰减后其能量大为减小,但站内许多电信设备的抗过压能力也很弱,如果处理不当也可能造成设备故障。
(4)接地汇集线的布置接地汇集线(汇流排)应布置在靠近避雷器的地方,以使避雷器的接地连接线最短,各楼层的分汇集线应直接与楼底的总汇集线相连,这样能保证实现单点接地方式,当楼层高于30米时,高于30米部分的分汇集线应与建筑物均压环相连,以防止侧击。
近年来IEC的研究认为:接地汇集线的多重互连是有益的,但部标尚未采纳。
(5)等电位连接各种系统的防雷要求种类很多,但其防雷思想是一致的,就是努力实现等电位。
绝对的等电位只是一个理想,实际中只能尽量逼近,目前是综合采用分流、屏蔽、箝位、接地等方法来近似实现等电位。
(见图1)(6)电源避雷器的选择和应用原则考虑到电源负荷电流容量较大,为了安全起见及使用和维护方便,数据通信电源系统的多级防雷,原则上均选用串联型电源避雷器。
电源避雷器的保护模式有共模和差模两方式。
共模保护指相线-地线(L-PE)、零线-地线(N-PE)间的保护;差模保护指相线-零线(L-N)、相线-相线(L-L)间的保护。
对于低压侧第二、三、四级保护,除选择共模的保护方式外,还应尽量选择包括差模在内的保护。
残压特性是电源避雷器的最重要特性,残压越低,保护效果就越好。
但考虑到我国电网电压普遍不稳定、波动范围大的实际情况,在尽量选择残压较低的电源避雷器的同时。
还必须考虑避雷器有足够高的最大连续工作电压。
如果最大连续工作电压偏低,则易造成避雷器自毁。
电源系统低压侧有一、二、三级不同的保护级别,应根据保护级别的不同,选择合适标称放电电流(额定通流容量)和电压保护水平的电源避雷器,并保证避雷器有足够的耐雷电冲击能力。
原则上,每一级的交流电源之间连接导线超过25m以上,都应做该级相应的保护。
电源低压侧保护用的电源避雷器,应该选择有失效警告指示、并能提供遥测端口功能的电源避雷器,以方便监控、管理和日后维护。
电源避雷器必须具有阻燃功能,在失效、或自毁时不能起火。
电源避雷器必须具有失效分离装置,在失效时,能自动与电源系统断开,而不影响通信电源系统的正常供电。
电源避雷器的连接端子,必须至少能适应25mm2的导线连接。
安装避雷器时的引线应采用截面积不小于25mm2的多股铜导线,建议使用 25mm2的多股铜导线,并尽可能短(引线长度不宜超过1.0m)。
当引线长度超过1.0m时,应加大引线的截面积;引线应紧凑并排或绑扎布放。
电源避雷器的接地:接地线应使用不小于25~35mm2的多股铜导线,并尽可能就近与交流保护地汇流排、或总汇流排、接地网直接可靠连接。
另外根据GB50057-94 关于雷击概率计算中环境参数的选择(见附件2),根据YD/T5098-2001条文说明中2.0.4款10/350 和 8/20 us波能量换算的公式:Q(10/350us)≌20Q(8/20us)由于10/350us模拟雷电电流冲击波的能量远大于8/20us模拟雷电电流冲击波的能量,因此一般需要使用电压开关型SPD(如放电间隙、放电管)才能承受10/350us 模拟雷电电流冲击波,而由MOV和SAD组成的SPD一般所承受的标称放电电流是8/20us模拟雷电电流冲击波。
在本方案中,两级防雷器选择我公司的串联式火花间隙防雷器FLX系列。