防雷知识讲座PPT(改版)

防雷知识讲座演讲者：王东生广西地凯防雷工程有限公司一、雷电成因二、雷电损坏设备原理及防雷设计思路三、等电位接地四、防雷设计手册使用介绍雷电是什么雷电是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象。雷电一般产生于对流发展旺盛的积雨云中，因此常伴有强烈的阵风和暴雨，有时还伴有冰雹和龙卷,云的上部常有冰晶。冰晶的凇附，水滴的破碎以及空气对流等过程，使云中产生电荷。云中电荷的分布较复杂，但总体而言，云的上部以正电荷为主，下部以负电荷为主。因此，云的上、下部之间形成一个电位差。当电位差达到一定程度后，就会产生放电，这就是我们常见的闪电现象。闪电的的平均电流是3万安培，最大电流可达30万安培。闪电的电压很高，约为1亿至10亿伏特。带有电荷的雷云与地面的突起物接近时，它们之间就发生激烈的放电。放电过程中，由于闪道中温度骤增，使空气体积急剧膨胀，从而产生冲击波，导致强烈的雷鸣。在雷电放电地点会出现强烈的闪光和爆炸的轰鸣声。•闪电的温度，从摄氏一万七千度至二万八千度不等，闪电距离近，听到的就是尖锐的爆裂声；如果距离远，听到的则是隆隆声。你在看见闪电之后可以开动秒表，听到雷声后即把它按停，然后以3来除所得的秒数，即可大致知道闪电离你有几千米。•枝状闪电的通道如被风吹向两边，以致看来有几条平行的闪电时，则称为带状闪电。•闪电的两枝如果看来同时到达地面，则称为叉状闪电。•闪电在云中阴阳电荷之间闪烁，而使全地区的天空一片光亮时，那便称为片状闪电。•未达到地面的闪电，也就是同一云层之中或两个云层之间的闪电，称为云间闪电。•曲折开叉的普通闪电称为枝状闪电。人工引雷自然雷电击距的观测击距的定义?下行先导最后一次跳跃的距离;最后一次跳跃的下行先导的头部与地面突出物(如避雷针尖)之间的距离两个不同性质的物理量?最后一次跳跃的下行先导的头部与地面突出物上行先导头部之间的距离雷电的感应•静电感应•电磁感应雷云电荷对地面的感应雷云对输电线路的感应静电感应对输电线路影响雷云电荷除了对架空避雷线感应产生异性电荷外，还会对下方的输电线路产生感应-----------------++++++++++++++++++++++++++++++++++静电感应对输电线路影响架空避雷线上的电荷，还会对下方的输电线路产生感应-----------------++++++++++++++++++++++++++++静电感应电荷的流动电磁感应（雷电电磁脉冲）I=100kAR=1ΩU=I*R=100kV防雷地建筑物设备设备I=100kAR=1ΩU=I*R=100kV电源线信号线计算机设备地防雷地建筑物设备I=100kAR=1ΩU=I*R=100kV电源线信号线计算机设备地防雷地建筑物I=100kAR=1ΩU=I*R=100kV电源线信号线计算机设备地防雷地建筑物设备I=100kAR=1ΩU=I*R=100kV电源线信号线防雷地建筑物设备I=100kAR=1ΩU=I*R=100kV电源线信号线计算机设备地建筑物设备SPD设备R=1Ωi=100kAU=100kV≥3m≥3m设备接地与防雷接地分开设备i=100kAU=100kVU=0V220V信号线设备接地与防雷接地分开的电位i=100kAU=100kVU=0V220V设备设备与防雷接地分开人身不安全i=100kAU=100kVU=0V220V设备设备与防雷接地分开设备损坏设备i=100kAU=100kVU=100kV220V设备采用共用接地方式i=100kAU=100kVU=100kV220V设备设备采用共用接地方式设备i=100kAU=100kV220V连接SPD的等电位防雷效果直击雷、静电感和电磁感应都会使雷电沿高压输电线路引入用户端高压输电线路雷电引入配电柜L1L2L3接地线R=4Ω10kAU=40kV雷电进入变压器前端配电柜L1L2L3接地线R=4Ω10kAU=40kV雷电进入变压器前端配电柜L1L2L3接地线DK-50GSPDU=40kVU=40kVR=4Ω10kA10kA雷电进入变压器前端N配电柜L1L2L3接地线１设备接地线２信号线U=40kV雷电进入变压器后DK-50GSPDN雷电流流向分配建筑物内有电源线(三芯)和服务牲管线,设雷电流I=100kA,雷电流50%入地,进入电源线的雷电流:I线=100/2/2/3=8.3kA雷电流流向分配KAItus1035010/350µS模拟直接雷击流波0.1Imax0.5Imax0.9ImaxImax直接雷击模拟波KAItus8208/20µS模拟感应雷电流波0.1Imax0.5Imax0.9ImaxImax雷击过电压是高达几千甚至上万伏，微秒级的电脉冲。感应雷击模拟波it20μS8μS10μS350μS从能量守恒定律得:i82*R*t8=i102*R*t10Ri10/350μS与8/20μS的关系i对两个电流波进行积分得:∫0∞i82(t)*R*dt=∫0∞i102(t)*R*dt解得:i8=5.6i10,取值:i8=6i10Rt20μS8μS10μS350μSi电源线路浪涌保护器标称放电电流参数值保护分级LPZ0区与LPZl区交界处LPZl与LPZ2、LPZ2与LVZ3区交界处直流电源标称放电电流(kA)第一级标称放电电流*(kA)第二级标称放电电流(kA)第三级标称放电电流(kA)第四级标称放电电流(kA)8/20μs10/350/μs8/20μs8/20μs8/20μs8/20μsA级≥20≥80≥40≥20≥lO≥lOB级≥15≥60≥40≥20直流配电系统中根据线路长度和工作电压选用标称放电电流≥l0kA适配的SPDC级≥12.5≥50≥20D级≥l2.5≥50≥10注：SPD的外封装材料应为阻燃型材料。*第一级防护使用两种波形的说明见条文说明。假设：设备Ａ与设备Ｂ和配电柜的接地线是独立分开设备A（机房）设备B(现场)信号线电源线电源线信号线设备A设备B电源线电源线PE-APE-BL1L2L3N配电柜PE电源线电源线信号线设备A设备BPE-APE-Bi=5kAii地面雷电损坏设备的路径SPD与设备接地电源线电源线信号线设备A设备BPE-APE-Bi=5kA地面i=5kAR=1ΩDK-40SPD电源线电源线信号线设备A设备BPE-APE-Bi=5kA地面i=5kAR=1Ω雷电损坏设备的两大参数1.过电流2.过电压DK-40SPD电源线电源线信号线设备A设备BPE-APE-Bi=5kA地面i=5kASPDR=1ΩU=5kVU=5kVU=0VU=5kVSPD与设备接地分开的防雷效果DK-40SPD电源线信号线设备A设备BPE-APE-Bi=5kA地面i=5kAR=1ΩU=5kVU=０VU=5kV设备电源耐压:1500～2500V设备电源耐压DK-40SPD电源线信号线设备A设备BPE-APE-Bi=5kA地面i=5kAR=1ΩU=5kVU=０V设备电源耐压:1500～2500VU=5kVSPD与设备接地连接的防雷效果DK-40SPD电源线信号线设备A设备BPE-APE-Bi=5kA地面i=5kAR=1ΩU=5kVU=5kVU=5kV信号耐压:≤100V,200VSPD等电位连接的防雷效果DK-40SPD电源线信号线设备A设备BPE-APE-Bi=5kA地面i=5kAR=1ΩU=5kVU=5kVU=5kV信号耐压:≤100V,200VSPD等电位连接的防雷效果DK-40SPD电源线信号线设备A设备BPE-APE-Bi=5kA地面i=5kAR=1ΩU=5kVU=5kV信号耐压:≤100V,200VSPD连接信号SPD的防雷效果DK-40SPD电源线设备A设备BPE-APE-Bi=5kA地面i=5kAR=1ΩU=5kVU=5kVSPDU=5kVU=5kV连接信号SPD的防雷效果DK-40SPDit10µs350µs设,铜导线长1m,截面积10mm2,电感L=1μH,电阻R=1/1000Ω,雷电流i=1kA,导线两端残压U1mi=1kAUU=didt*L+i*R=10310*10-6*1*10-6+103*10-3=100+1=100V导线的残压2mSPD1000Vi=10kA2000V3000V设备防雷工程设计定律1m长导线流过1kA雷电流产生100V残压电源线设备A设备BPE-APE-Bi=5kA地面i=5kAR=1ΩSPD2m2000V≤1500V≤100V一级SPD的防雷效果DK-40SPD电源线设备A设备BPE-APE-Bi=5kA地面i1=４kASPDR=1Ω≤1500Vi2=1kA多级SPD的防雷效果：前一级分流８０％的雷电流DK-100SPDDK-40SPD1800V电源线设备A设备BPE-APE-Bi=5kA地面i1=４kASPDR=1Ωi2=1kA≤1500V1200V多级SPD的防雷效果DK-100DK-401800V电源线设备A设备BPE-APE-Bi=5kA地面SPDR=1Ω≤1200Vi4i4=200Ai3串联多级SPD的防雷效果,安全阀值:≤1500V/200ADK-100DK-40设备Ai=20kASPDR=1Ω16kA4kA800A160A串联电源SPDDK-150DK-40DK-80输入接线路输出接设备信号SPD设备A设备BPE-APE-BSPDSPD信号电源电源、信号使用示意等电位接地SPD设备a设备b设备c～220VABCIG错误的局部串联接地方式3mi=1kA300V正确的接地方式设备a设备b设备cSPDi=1kAi设备A设备BPE-BSPDSPD信号电源≥1m≤1m不正确的接地方式:信号接地线太长正确的接地汇集方法被保护设备网络信号线B～220VDK-220AC60/50电源SPDDK-48DCp/RJ11信号SPDACG设备保护接地其它接地防雷接地i设备C1设备C2PE-BSPDSPD信号电源≤1miiiＲCRPEi1i2RC＞＞RPERPE:1*250mm2i1＞＞i2RC:2.5mm2大型机房的接地方式I=100kAR=1ΩU=I*R=100kV建筑物.......hV=h×n×IkV2--10kV配电设备I=100kAR=1ΩU=I*R=100kV建筑物.......hV=h×n×IkV0kV配电设备谢谢！演讲者：王东生电话：[phone]