防雷接地知识讲座.pptx
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1、雷电雷电是什么是什么 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
2、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
3、,称为云间闪电云间闪电。曲折开叉的普通闪电称为枝状闪电枝状闪电。雷电的感应雷电的感应静电感应静电感应电磁感应电磁感应雷云电荷对地面的感应静电感应电荷的流动电磁感应电磁感应(雷电电磁脉冲)(雷电电磁脉冲)人在建筑物内的等电位人在建筑物内的等电位I=100kAR=1U=I*R=100kV防雷地防雷地建筑物设备设备设备接地与防雷接地分开的方式设备接地与防雷接地分开的方式设备设备I=100kAR=1U=I*R=100kV电源线信号线信号线计算机设备地计算机设备地防雷地防雷地建筑物设备与防雷接地分开设备与防雷接地分开人身不安全人身不安全设备设备I=100kAR=1U=I*R=100kV电源线信号线信号线
4、计算机设备地计算机设备地防雷地防雷地建筑物设备采用共用接地方式的危害设备采用共用接地方式的危害I=100kAR=1U=I*R=100kV电源线信号线信号线计算机设备地计算机设备地防雷地防雷地建筑物设备设备设备接地与防雷接地分开设备接地与防雷接地分开设备设备R=1i=100kAU=100kV3m3m设备接地与防雷接地分开的电位设备接地与防雷接地分开的电位设备设备i=100kAU=100kVU=0V220V信号线信号线设备与防雷接地分开设备与防雷接地分开人身不安全人身不安全i=100kAU=100kVU=0V220V设备设备设备与防雷接地分开设备与防雷接地分开设备损坏设备损坏i=100kAU=10
5、0kVU=0V220V设备设备设备采用共用接地方式设备采用共用接地方式设备设备i=100kAU=100kVU=100kV220V设备采用共用接地方式的危害设备采用共用接地方式的危害i=100kAU=100kVU=100kV220V设备设备连接连接SPD的的等电位等电位防雷效果防雷效果设备设备i=100kAU=100kV220Vu直击雷、直击雷、静电感和电静电感和电磁感应都会磁感应都会使雷电沿高使雷电沿高压输电线路压输电线路引入用户端引入用户端高压输电线路雷电引入高压输电线路雷电引入雷电进入变压器前端雷电进入变压器前端配电柜配电柜L1L2L3接地线接地线10kAR=410kAU=40kV雷电进入
6、变压器前端雷电进入变压器前端配电柜配电柜L1L2L3接地线接地线SPDU=40kVU=40kVR=410kA10kA雷电进入变压器后雷电进入变压器后配电柜配电柜L1L2L3接地线接地线SPD设备设备接地线接地线信号线信号线U=40kV雷电流流向分配雷电流流向分配雷电流流向分配雷电流流向分配建筑物内有电源线建筑物内有电源线(三芯三芯)和服务牲管线和服务牲管线,设雷电流设雷电流I=100kA,雷电流雷电流50%入地入地,进入电源线的雷电流进入电源线的雷电流:I线线=100/2/2/3=8.3kA KA It us1035010/350US模拟直接雷击流波模拟直接雷击流波0.1Imax0.5Imax
7、0.9ImaxImax直接雷击模拟波直接雷击模拟波 KA It us8208/20US模拟感应雷电流波模拟感应雷电流波0.1Imax0.5Imax0.9ImaxImax雷击过电压是高达几千甚至上雷击过电压是高达几千甚至上万伏,微秒级的电脉冲。万伏,微秒级的电脉冲。感应雷击模拟波感应雷击模拟波10/350S S与与8/208/20S S的关系的关系it20 S8 S10 S350 S从能量守恒定律得从能量守恒定律得:i82*R*t8=i102*R*t10Riit20 S8 S10 S350 S对两个电流波进行积分得对两个电流波进行积分得:0 i82(t)*R*dt=0 i102(t)*R*dt解
8、得解得:i8=5.6 i10,取值取值:i8=6 i10Ri电源线路浪涌保护器标称放电电流参数值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)8/20s10/350/s8/20s8/20s8/20s8/20sA级20804020lO lOB级15604020 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12.55020D级l2.55010 注:SPD的外封
9、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。设备连接状态等效示意设备连接状态等效示意设备设备A A(机房)(机房)设备设备B(B(现场现场)信号线信号线电源线电源线电源线电源线信号线信号线设备设备A设备设备B电源线电源线电源线电源线PE-APE-B假设:假设:设备与设备与设备和设备和配电柜的配电柜的接地线是接地线是独立分开独立分开L1L2L3N配电柜配电柜PE雷电损坏设备的路径雷电损坏设备的路径电源线电源线电源线电源线信号线信号线设备设备A设备设备BPE-APE-Bi=5kAii地面地面SPD与设备接地与设备接地电源线电源线电源线电源线信号线信号线设备设备A设备设备BPE-
10、APE-Bi=5kA地面地面i=5kASPDR=1雷电损坏设备的两大参数雷电损坏设备的两大参数1.过电流过电流 2.过电压过电压电源线电源线电源线电源线信号线信号线设备设备A设备设备BPE-APE-Bi=5kA地面地面i=5kASPDR=1SPD与设备接地与设备接地分开分开的防雷效果的防雷效果电源线电源线电源线电源线信号线信号线设备设备A设备设备BPE-APE-Bi=5kA地面地面i=5kASPDR=1U=5kVU=5kVU=0VU=5kV设备电源耐压设备电源耐压电源线电源线信号线信号线设备设备A设备设备BPE-APE-Bi=5kA地面地面i=5kASPDR=1U=5kVU=VU=5kV设备电
11、源耐压设备电源耐压:15002500VSPD与设备接地与设备接地连接连接的防雷效果的防雷效果电源线电源线信号线信号线设备设备A设备设备BPE-APE-Bi=5kA地面地面i=5kASPDR=1U=5kVU=V设备电源耐压设备电源耐压:15002500VU=5kVSPD等电位等电位连接连接的防雷效果的防雷效果电源线电源线信号线信号线设备设备A设备设备BPE-APE-Bi=5kA地面地面i=5kASPDR=1U=5kVU=5kVU=5kV信号耐压信号耐压:100V,200VSPD等电位等电位连接连接的防雷效果的防雷效果电源线电源线信号线信号线设备设备A设备设备BPE-APE-Bi=5kA地面地面i
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