防雷安全知识培训

防雷安全知识培训课程内容第一章雷电知识简介第二章雷电的危害与分析第三章雷电防护基本原则第四章雷电防护基本措施第五章雷电浪涌保护器防护第六章雷达站的防雷接地第一章雷电知识简介雷电的产生雷电的形状防雷区的划分雷电参数简介雷电的产生雷电是发生在大气中的一种极其雄伟壮观的自然现象，它往往伴随着降雨产生，偶尔也会晴天打雷，俗称“晴天霹雳”。我国古代最早的雷电记录是《周易》记述的公元前1068年一次球型雷袭，这也是世界上发现最早的雷击记录。古代的人们由于缺乏科学知识，不能正确解释雷电现象，就把雷电与鬼神联系起来，创造了雷神电母等神话故事。在封建迷信时期，人们将旧历6月24日定为雷神的生日。直至东汉时哲学家王充（公元27-约97年）才第一次提出了“雷是火”的论断。1749年美国科学家富兰克林等经过科学实验，为我们揭开了雷电的神秘面纱，证实了“雷就是电”，奠定了现代防雷技术的基础。雷电的形成按照比较简单的一句话为：当大气中的物理微粒（灰尘、水汽等）在复杂的空气运动过程中（比如对流、气旋运动、积云过程等），结合大气电场、温差起电效应等物理效应，会产生电荷积累，当云层电荷积聚到一定程度的时候，电荷要击穿空气在云与云，云与地之间发生放电作用，就是通常所说的闪电。雷电的产生雷电的产生雷电现象是一种很普遍的大气中放电现象，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500KV/m），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。雷电的产生向下先导向上先导主通道，通道半径约为2～5mm,温度T约为2万摄氏度，电流I一般为10-200KA）空气击穿电场强度E=500KV/m非主通道，枝状闪击雷电的产生雷电的产生（1）形成雷云（2）云中电荷分布不均匀雷电的部分统计特性（1）多数雷电放电发生在云内，少数发生在雷云与大地之间（2）90％左右的雷是负极性雷电的形状地闪云闪防雷区的划分LPZ---防雷区LPZ0ALPZ0B有屏蔽的房间LPZ2LPZ1有屏蔽的建筑物防雷区的划分防雷区的概念LPZ0A：本区内各物体可能遭受直接雷击,电磁场没有衰减；LPZ0B：本区内各物体不可能遭受直接雷击,电磁场没有衰减；LPZ1：本区内各物体不可能遭受直接雷击，电磁场有可能衰减；后续防雷区（LPZ2等），电磁场有进一步的减小。雷电参数简介－雷暴日表征雷电活动的频率：年平均雷暴日少雷区:年平均雷暴日不超过25的区域中雷区:年平均雷暴日在25~40的区域多雷区:年平均雷暴日在40～90的区域强雷区:年平均雷暴日在90以上的区域雷电参数简介－雷电流波形tI(%)901001050T1peakT2T1/记为：T2如：8/20usT2T1：波头时间T2：半峰值时间Ip：峰值电流主要雷电测试波形：8/20us、10/350us（电流波）；10/700us、1.2/50us（电压波）等。雷电参数简介－雷电流波形雷电参数简介－雷电流波形雷电参数简介－雷电波频谱分析雷电流主要分布在低频部分雷电的能量主要集中在低频部分，约90％以上的雷电能量分布在频率为10kHz以下课程内容第一章雷电知识简介第二章雷电的危害与分析第三章雷电防护基本原则第四章雷电防护基本措施第五章雷电浪涌保护器防护第六章雷达站的防雷接地第二章雷电的危害与分析雷电过电压的产生雷电的危害雷电灾害分析雷电灾害事例雷电过电压的产生直击雷感应雷线路来波地电位反击雷电侵入波低压电力线地电位反击接地体1接地体2电缆设备设备雷电的危害云内闪、云际闪---对飞行器危害大云地闪---对建（构）筑物、电子电气设备和人、畜危害甚大特点：雷电放电电压高，闪电电流幅值大，变化快，放电时间短，闪电电流波形陡度大。地球上每天约发生８００万次云地闪电，平均每秒１００次。雷电的危害形式:强大的电流、炽热的高温、猛烈的冲击波、剧变的电磁场以及强烈的电磁辐射等物理效应，给人类社会带来极大的危害，造成人员伤亡、巨大破坏、起火爆炸、严重损失。雷电的危害电磁污染电磁干扰设备损坏系统崩溃雷电的危害电力系统故障建筑物损坏火灾、爆炸雷电的危害距离0m50m1km5km10km电场变化破坏效果直击损坏感应损坏系统失灵电磁干扰60V/m6kV/m30kV/m60kV/m系统失灵电磁干扰I=40kA雷电对计算机系统破坏作用的估计经济损失也是与日俱增，1997年～2009年因雷电灾害造成的财产损失总额为1728.4万元，在雷电灾害发生的集中年份，其中1998、2003年和2006年损失最为突出。雷电灾害分析358.5561171640125142360.92322011010010001997199819992000200120022003200420052006年度经济损失(万)深圳市雷电灾害经济损失年度分布图雷电灾害分析深圳市雷电灾害事故造成的不同受损物体的分类统计深圳市雷电灾害形式图雷电灾害事例2006年5月23日下午15：00左右，龙岗区坑梓镇龙田居委会同富裕工业区6栋华莹光学制片厂厂内遭雷击，雷击造成总配电房内发电机并车柜损坏，车间两条生产线被迫停电。此次雷击还击坏1台ADSL专线拨号器、1扇电控门。1台天面热水炉电机。直接经济损失2万多元。（龙岗区）分配电柜被雷击坏雷电灾害事例电话系统被雷击坏2006年6月9日龙岗清林径水库遭雷击，1部电视机被击坏，2部直线电话损坏，经济损失1万元左右。（龙岗区）雷电灾害事例2006年6月9日宝安观澜镇观澜村大和工业区五区的威龙包装材料（深圳）有限公司的电话主机板、10多台电脑网路、电视天线、电源、空调、太阳能热水器开关被雷击中损坏。直接经济损失约3万元。（宝安区）热水器被雷击坏雷电灾害事例2006年7月2日14：40左右南山区科技园北区郎山路环旭电子（深圳）有限公司，电话交换机系统共有23块板卡被雷击坏，经济损失约10万元左右。（南山区）电路板被雷击坏雷电灾害事例2007年6月12日龙景花园天面一角遭遇雷击课程内容第一章雷电知识简介第二章雷电的危害与分析第三章雷电防护基本原则第四章雷电防护基本措施第五章雷电浪涌保护器防护第六章雷达站的防雷接地雷电防护基本原则概率防护原则多级防护原则概率防护原则雷电放电本身就有一定的随机性，雷电参数有一定的统计性质防雷装置不能阻止雷闪的形成（IEC61024第一句）防雷器件不能完全抑制所有过电压和过电流对于发生概率很小的高水平浪涌其防护的费用急剧上升SEM4kVIII2.5kVII防浪涌和过压类型（依据DINVDE0110Part1）230/400V1.5kVICBDnone依据EDINVDE0675Part6/A1、SPD级别的区分6kVIV多级防护原则课程内容第一章雷电知识简介第二章雷电的危害与分析第三章雷电防护基本原则第四章雷电防护基本措施第五章雷电浪涌保护器防护第六章雷达站的防雷接地第四章雷电防护基本措施雷电综合防护措施直击雷防护感应雷防护VTS设备防雷雷电综合防护措施综合防雷系统外部防雷措施内部防雷措施接闪器（针、网、带、线)引下线屏蔽接地装置共用接地系统屏蔽（隔离）等电位连接合理布线安装浪涌保护器SPD基于综合防护的七点防雷措施①选取适宜的接闪方式：雷电能量有50%可直接流入大地，还有50%的能量将通过各种感应方式，平均流入外露的各电气通道（如电源线、信号线和金属管道等）。②安全引导雷电入地：作好雷击电流引下工作，避免雷击电流旁向闪击，最大限度的消除雷电流对电子设备的感应作用。③完善的共地措施：首先是由降阻剂、接地棒和铜带的配合使用，达到更低的地电阻。然后利用地极间的瞬态连接技术，达到电源地、防雷地、保护地和信号地之间的电位平衡，形成共地系统，防止雷电通过接地系统对设备的反击。减少感应雷击对弱电设备的感应损坏。基于综合防护的七点防雷措施④构造“等电位”电位浮岛：在对电子设备的电源、数据、通讯及信号线路进行感应雷防护时，使用直接电气联结或避雷器进行等电位连接，形成水涨船高式的等电位浮岛，雷电侵入时，整个系统的电位同时升降。其目的是防止强大雷电流流经之处的局部高电位与周围设备发生雷电反击（旁侧闪络放电），同时可消除因地电位骤然升高而产生的“地电位反击”事故。⑤迅速分流雷电流：把通过各种线路引入电子系统的雷击电流，通过精心安装的分流系统，安全迅速的分流入地，降低系统的高电压，高速箝位电压达到安全值。⑥全面屏蔽：出入室线路作全面屏蔽，以减轻雷电电磁脉冲的浪涌侵害。⑦定期检测防雷装置：邀请权威检测部门作定期检测。发现问题，及时整改直击雷防护1754年前后，富兰克林、罗蒙诺索夫等一批欧美学者用试验证实“雷就是电”，并发明了用金属材料拦截雷闪（接闪）、引下线和接地装置的外部防雷装置（LPS）。250年的实践证明，LPS是迄今唯一有效和广泛使用的直击雷防护装置。直击雷防护－滚球法直击雷防护－滚球法直击雷防护－滚球法感应雷防护主要针对浪涌过压的防护低压电源防护数据通讯防护等电位连接完备的接地系统感应雷防护LPZ=防雷保护区SEB=配电柜EBB=等电位连接排PENkWhEBBL1L2L3PENSEB电表主配电柜分配电柜设备避雷器浪涌避雷器浪涌避雷器EBBLPZ0LPZ1LPZ2感应雷防护－电源防护Z阴极保护输送管基础接地极等电位汇流排EBB水管燃气管电源外部防雷系统感应雷防护－等电位连接100%等电位连接排50%通讯系统电源系统金属管道外部防雷装置接地系统50%50%感应雷防护VTS设备防雷－三道防线第一道防线是通过接闪器（比如避雷针、避雷网），引下线和接地装置，将直击雷绝大部分雷电流泄放到大地；第二道防线通过屏蔽措施，阻止雷电波（流）通过金属导体（线）侵入电子设备闪电的电磁场效应（对线路系统尤为突出）；第三道防线是通过等电位连接措施和加装电涌保护器（SPD）来限制过电压和过电流对设备的干扰和冲击，一般安装在电源进线端（如配电箱）。VTS设备防雷－发射塔发射塔，顾名思义，它是雷达站中最高的，也就是最容易引雷的；发射塔的防雷作用首当其冲是最重要的，一般来说，发射塔顶上有避雷针作为防雷保护，首要的作用是将直接接闪的直击雷电流泄入大地，以防其他物体遭受雷击。与发射塔雷达相应的线路均应做好金属屏蔽措施；避雷针的作用RZI避雷针的等效电路VTS设备防雷－发射塔VTS设备防雷－机房机房防雷的一个很重要的概念是等电位；防静电地板、金属吊顶、金属门窗、机柜（箱、壳）、支架、线桥等等金属物体应作好等电位连接处理；类似集装箱的金属房屋是最好的屏蔽措施，如遇高电位，其整体为均势电位，不产生电位差；接地电阻的大小为非必要概念，不必苛求极小接地电阻金属线路（如电源线、信号线，光纤除外）应套金属管（槽）敷设，金属管（槽）应保持全长电气连通，至少双端作接地处理；良好的屏蔽措施可以使感应电流在金属屏蔽体流动，而不进入弱电设备进行破坏；良好的等电位措施可以使设备处于一个相同电位水平，不产生电位差，因此不产生击穿电流，进而保护设备；机房内不应另设一个独立接地体，应与机房自身共用一个接地地网，以达到等电位效果。VTS设备防雷－机房VTS设备防雷－配电电源雷击产生时，伴随雷电流流入大地瞬间，会产生高频变化磁场，进而感应产生电流；配电线路应在进线端安装电源浪涌保护器（SPD）SPD的作用是把在电源线路上将要流入设备端的强感应电流引入大地，避免设备遭受大电流而损坏；课程内容第一章雷电知识简介第二章雷电的危害与分析第三章雷电防护基本原则第四章雷电防护基本措施第五章雷电浪涌保护器防护第六章雷达站的防雷接地雷电浪涌保护器防护SPD