防雷基础知识分享

关于防雷基础知识分享1.1、雷电的形成

雷电是由雷云与雷云或雷云与大地之间正负离子相互作用产生的放电现象。下行先导上行先导1、雷电的介绍第2页,共50页，2024年2月25日，星期天1.2、雷电的分类雷电分为三类及定义：1、直击雷击:直接作用于建筑物、树木、构架、人和动植物上的雷电叫直击雷。2、感应雷击:由于直击雷作用而在附近导体上产生的感应电压。3、球形雷击：一种带电的离子团，存在时间短。第3页,共50页，2024年2月25日，星期天1.2.1、直击雷的特点及危害第4页,共50页，2024年2月25日，星期天1.2.2、直击雷波形图直击雷波形图第5页,共50页，2024年2月25日，星期天1.2.3、感应雷击的特点及危害第6页,共50页，2024年2月25日，星期天1.2.4、球形雷的特点及危害第7页,共50页，2024年2月25日，星期天1.3、电浪涌的产生、分类及危害电浪涌是指沿导体传送的电流、电压或功率的瞬态波。其特性是先快速上升后缓慢下降。波形持续时间一般为微秒级。浪涌产生的原因通常有：A、雷电浪涌：由于雷电的电效应、磁效应在导体上产生的电流、电压或功率的瞬态波。B、操作过电压：过电压的出现通常是负荷投切的结果；（如大功率电气设备突然关掉使瞬间电压升高）C、线路耦合：指没有关联的几个电量通过电场或磁场的途径相互影响。（如两根距离较近的电缆线所生产电磁波互相影响）电浪涌的危害：随着现代化电子设备的精密程度不断的提高，其内部电子元件的耐压能力不断降低，一但有较高的雷电浪涌或电浪涌通过，则会对设备造成损坏。第8页,共50页，2024年2月25日，星期天2.1、雷电的防护措施概述雷电的防护措施主要包括：1、防直击雷措施（避雷针、避雷带、避雷网、线，等电位连接、引下线）2、防感应雷措施（安装SPD、等电位连接、屏蔽、综合布线）3、防雷接地措施（接地模块、接地极、降阻剂）2、雷电的防护措施第9页,共50页，2024年2月25日，星期天2.2、直击雷防护装置避雷针安装图天面避雷带安装避雷网格第10页,共50页，2024年2月25日，星期天2.2.1、避雷针保护范围计算公式（1）当避雷针高度h小于或等于hr时：①距地面hr处作一平行于地面的平行线；②以针尖为圆心，hr为半径，作弧线交于平行线的A、B两点；③以A、B为圆心，hr为半径作弧线，该弧线与针尖相交并与地面相切。从此弧线起到地面止就是保护范围。保护范围是一个对称的锥体；④避雷针在hx高度的xxˊ平面上和在地面上的保护半径，按下列计算式确定：

式中：rx──避雷针在hx高度的xx′平面上的保护半径（m）；hr──滚球半径(30、45、60)M，hx──被保护物的高度（m）；

r0──避雷针在地面上的保护半径（m）。第11页,共50页，2024年2月25日，星期天2.3、避雷针生产厂家及分类西班牙-Ingesce普通避雷针易敌雷杜尔梅森矛头第12页,共50页，2024年2月25日，星期天2.4、感应雷防护装置第13页,共50页，2024年2月25日，星期天2.5、SPD介绍及基本原理第14页,共50页，2024年2月25日，星期天2.5.1、SPD的安装第15页,共50页，2024年2月25日，星期天2.5.2、SPD主要生产厂家德国DEHN德国OBO菲尼克斯广州安世杰英国PALMAS第16页,共50页，2024年2月25日，星期天2.5.3、SPD主要技术参数1、工作电压：与被保护系统的额定电压相符,即设备正常工作时的电压值。2、最大工作电压：可以连续施加在浪涌保护器上的交流电压有效值和直流电压最大值。3、标称冲击电流：指SPD能够持续承受通过而不损坏的雷电流幅值4、最大冲击电流：指SPD能够短暂时间承受的雷电流幅值，时间过长则会损坏。5、响应时间：主要反应在保护器里的特殊保护元件的动作灵敏度。6、残压：放电电流通过浪涌保护器时，浪涌保护器规定端子间出现的电压峰值。即泻放后的最大残余电压。7、漏电电流：并联型电源浪涌保护器在施加75%的标称导通电压Un时，流过电源浪涌保护器的电流。8、插入损耗：由于在传输系统中插入一个浪涌保护器所引起的损耗。给定频率时，在被测信号浪涌保护器接入线路前后在浪涌保护器插入点处测得的功率之比。第17页,共50页，2024年2月25日，星期天2.6、等电位连接等电位连接器等电位汇流排第18页,共50页，2024年2月25日，星期天2.7、屏蔽第19页,共50页，2024年2月25日，星期天2.8、综合布线布线的合理与否，与防雷效果息息相关，包括高压线与低压线路的安全距离，不同系统线路敷设要求等，防雷设计施工做得再好，没有规范布线，可能会使整个防雷系统失效。可查阅国家综合布线相关规定。《综合布线系统工程设计规范》GB50311-2007《综合布线系统工程验收规范》GB50312-2007第20页,共50页，2024年2月25日，星期天第二章防雷规范相关知识第21页,共50页，2024年2月25日，星期天2.1、防雷分区第22页,共50页，2024年2月25日，星期天2.2、雷暴日的划分雷暴日：表征不同地区雷电活动的频繁程度,是指某地区一年中有雷电放电的天数,一天中只要听到一次以上的雷声就算一个雷暴日。雷暴日的划分地区雷暴日应根据年平均雷暴日划分，应符合以下规定：少雷区：平均雷暴日在20天及以下的地区；多雷区：平均雷暴日大于20天，不超过40天的地区；高雷区：平均雷暴日大于40天，不超过60天的地区；强雷区：平均雷暴日超过60天的地区；一般高雷区和强雷区的电子系统应选择最大放电电流大的SPD进行防护。高雷区和强雷区分布在热带和赤道附近。第23页,共50页，2024年2月25日，星期天2.3、年预计雷击次数及计算第24页,共50页，2024年2月25日，星期天2.4、建筑物防雷分类建筑物根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，按防雷要求分为三类：Ⅰ类建筑物：因电火花容易产生爆炸并引起严重后果的场所，如弹药库、油站等；Ⅱ类建筑物：国家级重点保护建筑，大型电子金融中心、流动人口数量多的公共场所等，如国家文物馆、大型银行证券交易中心、露天油罐、存储爆炸物质因电火花不易引起爆炸或不至造成巨大破坏的场所，预计雷击次数大于0.06次/a的部省级办公建筑及其他重要或人员密集的公共建筑物等；Ⅲ类建筑物：省级文物建筑，一般民用建筑等。预计雷击次数大于0.06次/a的工业建筑。预计雷击次数大于0.3次/a的民用建筑。第25页,共50页，2024年2月25日，星期天2.5、易受雷击的地点和物体（1）易遭受雷击的地点有：水面和水陆交界地区以及特别潮湿的地带，如河床、盐场、苇塘、湖沼、低洼地区和地下水位高的地方；（2）土壤电阻率较小的地方，如有金属矿床的地区、河岸、地下水出口处和金属管线处集中的交叉地点、铁路集中的枢纽、铁路终端和高架输电线路的拐角处；土壤中电阻率不连续的地点，比如岩石和土壤的交界处、岩石断层处较大的岩体裂缝、露出地面的岩层、河沿，以及埋藏和管道的地面出口处，地势较高和旷野地区等等。（3）易遭受雷击的建筑物和物体：高耸突出的建筑物，如水塔、电视塔、高耸的广告牌等排出导电尘埃、废气热气气柱的厂房、管道等；内部有大量金属设备的厂房；孤立、突出在旷野的建筑物以及自然界中的树木；电视机天线和屋顶上的各种金属突出物，如旗杆等；建筑物屋面的突出部位和物体，如烟囱、管道、太阳能热水器，还有屋脊和檐角等。第26页,共50页，2024年2月25日，星期天2.6、建筑物防雷设计应收集哪些资料

（1）被保护建筑物所在地区的地形、地物状况、气象条件（如雷暴日）和地质条件（如土壤电阻率）（2）被保护建筑物（或建筑群体）的长宽高及位置分布，相邻建筑物高度。（3）建筑物各楼层及顶部被保护电子信息系统的分布状况。（4）配置于各工作间或设备机房电子设备类型、功能及性能参数（如工作电压、频率、传输速率、阻抗及接口形式等）（5）电子信息系统计算机网络和通信系统网络结构。（6）供配电系统情况及接地类型。（7）对改扩建建筑物，还应收集原有防雷装置分布和运行情况。第27页,共50页，2024年2月25日，星期天第三章公司产品介绍第28页,共50页，2024年2月25日，星期天3.1、西班牙Ingesco公司介绍INGESCO公司是位于西班牙的一家专业从事避雷针生产的制造商，具有28年的避雷针研发和生产经验，拥有UNIVERSITYOFTOULOUSE（法国）、UNIVERSIDADAUTONOMADEBELLATERRA（西班牙）及研究机构组织的工程、测试及开发人员，在产品的开发设计、生产、工程施工、维护等方面都有丰富的经验。先进的开发技术和高压试验室为先进的产品提供了质量保证，INGESCO公司已得ISO9002认证，PDC系列主动式早期放电避雷针是最新推出的产品，该产品拥有UNE21.186CEI1024-1、NFC-17102认证。3、西班牙Ingesco公司及产品介绍第29页,共50页，2024年2月25日，星期天3.2、西班牙IngescoPDC避雷针介绍PDC系列提前放电避雷针分五种型号:PDC3.1、PDC3.3、PDC4.3、PDC5.3、PDC6.3。PDC为产品系列；前一个数字表示叶子数量，后一个数字表示小针数量。提前放电原理：通过一个触发和反射装置来吸收一定距离空气中带电云中电离子，与地形成形成放电电势，提前释放带电云层中的电离子，使带电云层不能产生放电现象或放电能量大大减小。第30页,共50页，2024年2月25日，星期天3.2.1、PDC避雷针保护半径Rp计算公式第31页,共50页，2024年2月25日，星期天3.2.2、PDC避雷针真假分辨可以从三个方面来分辨，首先，西班牙-Ingesce避雷针采用的环保包装可回收材料制成，假冒产品通常采用普通的白色泡沫，属于不可回收材料，污染环境。第二，西班牙-Ingesce避雷针的针尖是由航空材料制成，出厂前经过复杂的附着电离子加工处理。而假冒避雷针是由普通钢材制成，不具备提前放电功能。第三，原产西班牙避雷针可以提供检测报告，报关单，保险及代理证等，假冒的没有。第32页,共50页，2024年2月25日，星期天3.3、英国Palmas公司介绍

英国Palmas（帕玛斯）时代科技有限公司是一家电子系统浪涌保护器研发、生产与销售为一体的公司，主要产品有PTT系列电子浪涌保护器、PAL系列离子电解接地系统，已经有65年的历史，公司拥有著名的Palmas实验室。英国Palmas公司生产的电子浪涌保护器和PAL离子接地极，广泛应用于电力、通信、石油化工、军事设施等高尖端行业；产品已经在全世界70多个国家和地区销售

第33页,共50页，2024年2月25日，星期天3.4、英国Palmas产品介绍复合型浪涌保护器内部结构模块式浪涌保护器内部结构第34页,共50页，2024年2月25日，星期天3.5、复合型SPD与模块式SPD对比第35页,共50页，2024年2月25日，星期天3.6.1、PTT浪涌保护器的命名1、PTT电源系列PTT□□□-ΔΔΔXXPTT：表示产品系列名□□□：表示每线最大通流量ΔΔΔ：表示产品工作电压XX：XX=FS或KT或DC；FS表示三层滤波功能带故障通信接口，KT表示两层滤波功能不带故障通信接口，DC表示直流。2、PTT信号系列PTT-□□Δ/XXPTT：表示产品系列名□□：表示产品工作电压Δ：Δ=D或G；“D”指直流，G指频率；XX：表示接口类型3.6、PTT浪涌保护器的介绍第36页,共50页，2024年2月25日，星期天3.6.2、电源第I级浪涌保护器型号及应用每线最大放电电流(Imax)大于或等于60KA的可作为电源第I级防雷器，可以选择PTT系列常用型号:PTT200-420FS(三相)PTT160-420FS(三相)PTT120-420FS(三相)PTT100-420FS(三相)PTT80-420FS(三相)PTT60-420FS(三相)PTT60-240FS(单相)。安装于I级总配电柜系统，如主电输入设备、总配电箱、高山及郊外环境电子设备设施。第37页,共50页，2024年2月25日，星期天3.6.3、电源第II级浪涌保护器型号及应用每线最大放电电流(Imax)等于40KA的可作为电源第II级防雷器，可以选择PTT系列常用型号:PTT40-420FS(三相)PTT40-420KT(三相)PTT40-240FS(单相)PTT40-240KT(单相)安装于II级分配电柜系统。第38页,共50页，2024年2月25日，星期天3.6.4、电源第III级浪涌保护器型号及应用每线最大放电电流(Imax)小于40KA的可作为电源第III级防雷器，可以选择PTT系列常用型号:PTT30-420KT(三相)PTT20-240FS(单相)PTT30-240KT(单相)PTT20-240KT(单相)PTT30-48DC(直流)PTT20-48DC(直流)安装于终端配电系统，如计算机房配电箱、单相电子设备及直流电子设备。第39页,共50页，2024年2月25日，星期天3.7.1、网络信号浪涌保护器型号及应用

网络信号浪涌保护器分为单口和多路保护：单口保护：PTT-05D/RJ（五类线）用于10-100M以太网。PTT-05D/RJ-CAT6（六类线，1000M）用于1000M以太网。多路保护：PTT-05D/RJ-8LPTT-05D/RJ-16LPTT-05D/RJ-24L用于8口、16口、24口100M网络交换机保护。PTT-05D/RJ-16L-CAT6PTT-05D/RJ-24L-CAT6用于16口、24口1000M网络交换机保护。第40页,共50页，2024年2月25日，星期天3.7.2、ADSL、DDN信号浪涌保护器型号及应用电话、ADSL、传真一般为单口保护，程控交换机为多路保护。单口保护：PTT-110D/RJ多口保护：PTT-110D/RJ-8L、PTT-110D/RJ-16L、PTT-110D/RJ-24L。DDN数字专线一般有3个电压等级，PTT系列常用型号有：PTT-12D/RJ（12VDDN专线）PTT-24D/RJ（24VDDN专线）PTT-48D/RJ（48VDDN专线）。通常用于银行、金融中心、证券中心等保密机构DDN网络传输。第41页,共50页，2024年2月25日，星期天3.7.3、控制信号浪涌保护器型号及应用适用于1对控制线系统的型号有：PTT-05D/JP（5V控制线）PTT-12D/JP（12V控制线）PTT-24D/JP（24V控制线）PTT-48D/JP（48V控制线）PTT-110D/JP（110V控制线）。适用于2对线及2对线以上控制线系统的型号有：PTT-05D/2JP（5V控制线）PTT-12D/2JP（12V控制线）PTT-24D/2JP（24V控制线）PTT-48D/2JP（48V控制线）PTT-110D/2JP（110V控制线）。第42页,共50页，2024年2月25日，星期天3.7.4、同轴信号浪涌保护器型号及应用同轴电缆可以分为细缆和粗缆两种：（1）细缆保护常用型号有：PTT-05D/75B（BNC接口）适用于视频监控、公共电视等BNC接口设备。（2）粗缆保护常用型号有：

PTT-05D/50N（N头接口）适用于卫星电视接收等N头接口设备。（3）多路视频设备保护常用型号有：PTT-05D/75B-16LPTT-05D/75B-24L应用于16、24路视频设备。（4）监控二合一、三合一专用浪涌保护：PTT-05D/75B-24D/2K适用于不带云台控制监控头。PTT-05D/75B-24D/3K适用于带云台控制的监控头第43页,共50页，2024年2月25日，星期天3.7.5、天馈信号浪涌保护器型号及应用

天馈系统分为高频和中低频，一般把0.4-6GHz称为高频，如高频移动通讯和变频雷达微波等，0-2.4GHz称为中低频，如天馈设备收发、卫星接收、无线宽带等。（1）高频天馈系统可以根据接口形式选用PTT-6G/50N（50Ω、N头接口）PTT-6G/50T（50Ω、T头接口）PTT-6G/75F（75Ω、F头接口）PTT-6G/75B（75Ω、BNC头接口）。（2）中低频天馈系统的根据接口可选用PTT-2.4G/50N（50Ω、N头接口）PTT-2.4G/75B（75Ω、BNC头