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1、固定通信台站综合防雷措施实施方案(摘要)雷电灾害被国际电工委员会(IEC)成为“电子化时代的一大公害”,它每年带给全球十亿美元以上的损失。历年来雷击也给笔者所在单位的发信机房造成了不小的损失。安装合适的避雷过压保护装置,已成为通讯系统、现代电子计算机房、网络中心安全运行的必备措施。本文较详细的探讨了固定通信台站的综合防雷措施,也为今后各类通信机房、电子计算机房、网络中心的综合防雷提供了一定的借鉴作用。(关键字)雷电 综合防雷 方案 浪涌一、 前言现代防雷理论与技术只有掌握了解了雷电的危害方式,才能更好的对雷击危害进行防护。如下图所示:雷电的危害途径包括直击、感应(LEMP雷电磁脉冲辐射)、传导
2、(雷电波的侵入和反击)几个方式。我们分别介绍如下: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
3、的各种电力、信息线路将会感应雷电而对设备造成危害。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。雷电对通信站的危害 1.直击雷的危害 雷云对地放电的主通道通过被保护物,就称被保护物被直击雷击中。雷电直接击中通信站建筑、通信设备、通信电缆和操作人员,可能会造成建筑损毁,设备损坏、人员伤亡和电气短路引起火灾等严重后果,因此直击雷发生的概率
4、虽然很小,但其危害十分大,所以不能掉以轻心。2.感应雷(又称二次雷击)的危害 雷云对地放电的主通道虽然没有经过被保护物,但放电过程中产生的强大的电磁场可以在附近的导体中感应起电磁脉冲,我们称为雷电电磁感应脉冲,即通常所说的感应雷。显然感应雷是由直击雷引起的,感应雷产生于导体中并沿导体传播,损坏与导体相联的某些设备或设备中的某些器件。(这些设备或器件的耐冲击水平较低)通信站的设备中有大量的集成电路通过金属导线相连,并且通信站也通过电力电缆和各种通信传输电缆与外界相连,这就为感应雷的侵入提供了良好的条件,加上现代通信设备采用了大量高集成度的微电子电路,其耐冲击水平较低,容易被感应雷损坏,产生各种各
5、样的设备故障。如接口板损坏、内部通信口的损坏、整流模块的损坏等,有时感应雷引起故障甚至让我们很难与雷电联系在一起,但却是由雷电引起的。感应雷击对微电子设备,特别是通讯设备和电子计算机网络系统的危害最大,据资料显示,微电子设备遭雷击损坏,80%以上是由感应雷引起的。感应雷形成的破坏虽然不及直击雷大,但其损害的往往是通信设备的核心器件,给正常通信带来障碍。 有研究表明直击雷可在其周围1000米范围的半导体上感应起危险电压,加上通信站与外界连接的各种长距离电缆可在更大的范围内感应上雷电电磁脉冲,并几乎无衰减的沿电缆传入通信站。因此对通信站来讲感应雷的概率远大于直击雷的概率,可以这样说通信站防雷主要是
6、防感应雷。另外还有操作过电压,即是指当电流在导体上流动时,会产生磁场储存能量,当负载(特别是电感性大的负载)电器设备开关时,会产生瞬时过电压,操作过电压同感应雷击一样,可以间接损坏微电子设备。3. 传导雷(雷电波侵入) 的危害由于雷电电流有极大峰值和陡度,在它周围的出现瞬变电磁场,处在这瞬变电磁场中的导体会感应出较大的电动势,而此瞬变电磁场,都会在空间一定的范围内产生电磁作用,也可以是脉冲电磁波辐射,而这种空间雷电电磁脉冲波(LEMP)是在三维空间范围里对一切电子设备发生作用。因瞬变时间及短或感应的电压很高,以致产生电火花,其磁脉冲往往超过2.4高斯。现代机房多数应用普通微机进行信息传递与交换
7、,其对磁脉冲承受限度一般为小于0.007高斯,故在新机房建设或旧机房改造时应对防雷与磁屏蔽措施必须充分注意。4. 球形雷的危害球形雷是一种特殊的雷电现象,简称球雷。一般是以橙或红色,或似红色火焰地发光球体,(也有带黄色、绿色、蓝色或紫色的),直径一般约为10-20厘米,最大的直径可达一米,存在的时间大约为百分之几秒至几分钟,一般是3至5秒,其下降时有的无声,有的发出嘶嘶声,一旦遇到物体或电气设备时会产生燃烧或爆炸,其主要是沿建筑物的孔洞或开着的门窗进入室内,有的由烟囱或通气管道滚进楼房,多数沿带电体消消失。根据在观通站工作过的同志介绍,球形雷时常发生在观通站所处的高山地区,其对人员及设备的危害
8、极大。5. 地电位反击(传导雷中的一种) 的危害是指雷击大地或接地体,引起地电位上升而波及附近的电子设备,对设备产生反击,损害其对地绝缘。 通信站发信台所处的气候、地理特征按有关规定在一天内只要听到雷声就算一个雷暴日,一般用雷暴日来统计某地区雷电的多少。我国将年平均雷暴日超过40的地区称为多雷区,将年平均雷暴日超过90及雷电特别严重的地区称为雷电活动特别严重地区。根据国家气象局统计数据显示,+市全年雷暴数为80.3。发信台处于相对高度50米的岩石山上。本地区气候为热带湿润季风气候,四月至九月为雨季,尤其是六、七、八月,雷电强烈而且频繁。根据往年发信台遭受雷击的损失程度、所处的气候、地理特征等综
9、合分析,依据国家规定建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果,按防雷要求分三类的要求,决定将通信站二中队发信台按一类防雷建筑物标准制定防雷措施。二、 综合防雷的分类 综合防雷系统方框图IEC:国际电工委员会标准 ; GB中国国家标准防雷分区一个欲保护的区域(建筑),根据GB(国家标准)50057-94和IEC(国际电工委员会)61312-1的标准,从EMC(电磁兼容)的观点来看,由外到内可分为几级保护区, LPZOA区:本区内的各类物体都可能遭到直接雷击,因此各物体都可能导走全部电流,本区内的电磁场没有衰减。LPZOB区:本区内的各类物体很少遭到直接雷击,但本区内电磁场没有衰
10、减。LPZOC区:本区内的各类物体不可能遭受直接雷击,流经各类导体的电流比LPZOB 区进一步减小。由于建筑物的屏蔽措施,本区内的电磁场得到了初步的衰减。 LPA1区:本区内的各物体不可能遭到雷击,流经各导体的电流比LPZOB区更小;本区内的电磁场强度可能衰减,这取决于屏蔽措施。 LPZn+1后续防雷区:当需要进一步减小流入的电流和电磁场强度时,应增设后续防雷区,并按照需要保护的对象所要求的环境区选择后续防雷区的要求条件。注:n=1、2通信台站防雷分区示意图防雷分级 假如我们把所有雷击与浪涌的电源保护的措施分为“五级”外部防雷 第一级:避雷针、避雷线、避雷网等直击雷的金属引下接地等装置 内部防
11、雷 第二级:IEC CLASS-I 进线端总电源防雷或LPZ0区进入LPZ1区界面的等电位连接 第三级:IEC CLASS-II 分配端的电源防雷或LPZ1区进入LPZ2区界面的等电位连接 第四级:IEC CLASS-III 设备端的电源防雷或LPZ2区进入LPZ3区界面的等电位连接基本浪涌吸收能力第五级:合格的通过正常设计和安装的电子设备内部应该具备的基本浪涌吸收能力 内部防雷分类:绝大多数单位的内部防雷,根据雷击可能引入的途径和感应途径不外乎从以下几个方面进行保护1 电源三级防雷 (IEC相关规定、三级防雷的要求及原因、分级防雷的级间距离、8/20和10/350波)2 网络系统防雷 (网络
12、防雷注意事项、各种形式的网络、网络专线的防雷)3 通讯系统防雷 (电话线路防雷、专线系统的防雷、无线通信)4 信号系统防雷 (无线通信、监控监视信号、遥感遥测遥控)5 地电位均衡(地极防雷) (地电压反击、地电位均衡)内部防雷分类示意图整体防雷示意图现代防雷技术强调全面保护、综合治理、层层设防的原则,把防雷当作一个系统工程来实施。这是由于雷电的侵入是多方面的,在整个空间范围内,通过电磁场的感应和藕合,形成过电压,侵袭微电子设备。国内外防雷科技工作者经过多年实践和理论研究,认为雷电(包括感应雷及操作过电压)侵入机房及计算机及通信网络系统的途径主要有三个方面:电源线引入、信号传输通道引入、地电位反
13、击等。因此,为了确保电信机房设备及网络系统稳定可靠地运行,以及机房工作人员有安全的工作环境,在电信机房防雷系统工程中,除了需有良好的避雷针、避雷带等外部防雷设施外,还必须在电源系统、信号系统进行可靠、有效的防护工作,即内部防雷保护,并具备可靠的接地装置,方能确保设备及人员安全。本设计方案参照以下标准规范:1. 电子计算机机房设计规范 GB 50174-932. 电信行业标准电信专用房屋设计规范3. 邮电部标准机房防雷设计规范 YD 50098-20014. 邮电部标准通信局(站)接地设计暂行技术规定(综合楼部分)YDJ26-895. 国家标准建筑物防雷设计规范GB50057-946. 军用标准
14、电子设备和设施的接地、搭接和屏蔽设计指南7. 国家标准电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB50169-928. Protection of Structures against Lighting系统防雷保护IEC1024-1:19939. Protection against lighting electromagnetic impulse雷电电磁脉冲的防护 IEC 1312-1-2-3 :1995-0210.Insulation coordination for equipment within low-voltage systems低电压系统内的设备绝缘标准 IEC664-1:199
15、2-0211.Electrical installations of buildings建筑物电气安装IEC 364-4:1993-02现将固定通信台站综合防雷实施原则陈述如下,将根据发信台具体情况做出的方案附与每一专项原则之后,以便对照分析。三、 固定通信台站的防雷 外部防雷部分:直击雷的防护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
16、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。 有铁塔的通信站铁塔本身就是良好的接闪器,如果铁塔在建筑物顶应将铁塔四周与屋顶避雷带作好电气连接。铁塔在通信站附近的可在建筑物顶部设避雷带,并校核铁塔和避雷带联合防雷的保护范围。方法见国标建筑物防雷设计规范(GB50057-94)。 通信站附近无铁塔
17、的宜优先采用避雷网、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,不会增大通信站的雷击概率。避雷网的网格尺寸应不大于10m10m,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,重要通信局和100米及以上的电信楼其引下线的间距应不大于12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
18、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。的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50X50X5毫米 扁钢 不小于40X4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
19、,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。框架结构的通信站应采用建筑物基础钢筋做接地体。现根据发信台的实际情况,作出如下相应方案通信站发信台共有笼形天线十三副,鞭状天线两副,多模多馈天线一副。(分布图附后)根据以往被雷击机器所用天线的分布情况分析,十三、十四、十六号(为在机房顶的鞭状天线)天线,多模多馈天线易受雷击。其它机器较少使用,但不能排除其它天线被雷击的可能性,所以计划将所有天线列入防雷保护范围。根据实际勘测估算所得的各天线间的距离与单只避雷针的保护范围(滚球法)做出相应方案以供参考。滚球法理论:a.接闪器的保护范围如下图所示:半径为R 的球与接闪器和
20、地面相切,其围绕接闪器滚动一周所形成的阴影区域即为接闪器的保护范围。R 根据不同的防雷类别分别选为30米(一类防雷)、45米(二类防雷)、60米(三类防雷)。我们拟选用二类防雷标准45米。R=45米(二类防雷标准)单只避雷针在地面上的保护半径(R。)按下式计算:R。=H(2R-H)R。避雷针在地面上的保护半径(m)H 避雷针离地高度(m)R 滚球半径(m)若单只避雷针的高度大于滚球半径,则避雷针在地面上的保护半径等于滚球半径,既:R。= R若单只避雷针的高度小于滚等于球半径时,在某高度上避雷针的保护半径为:Rx=H(2R-H) - Hx(2R-Hx)Rx 避雷针在Hx高度的平面上的保护半径(m
21、)H 避雷针离地高度(m)Hx 被保护物的高度(m)R 滚球半径(m)b.在保护范围内并不是没有雷击,只是雷击能量较小,滚球半径R 越小,进入保护范围的雷击能量也越小,也就是说接闪器的防雷效果越好。 c.接闪器并非越高越好,超过60米的接闪器在技术上是没有多大意义的。防雷设计方案外部防雷:根据国标建筑物防雷设计规范(GB50057-94)中的相关条款及机房的保护等级要求,针对外部防雷应采用整体防护与局部防护相结合的设计原则,即在高约30米的微波天线铁塔塔顶加装避雷针的基础上,同时对各通信站点和发射天线加装防直击雷设施,以确保各架空金属天线和机房均处于可靠的保护范围内。通信站机房的直击雷防护:机
22、房宜优先采用避雷网、避雷带作为机房建筑物的接闪器,因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,不会增大通信站的雷击概率。避雷网的网格尺寸应不大于5m5m,避雷针应与避雷网可靠连接。具体措施:(1) 在建筑物顶部的屋面的四边配置1012的镀锌圆钢作为避雷带,以同等直径的圆钢插入建筑物内,作为加强筋,加强筋之间的间距为0.8M,加强筋的长度为0.1M,加强筋插入屋面的深度为0.050.1M之间,屋角处的加强筋安装高度应高于避雷带高度。(2) 根据机房建筑物屋顶平面结构,选用4mm40mm的镀锌扁钢以网格尺寸不大于5m5m为原则水平敷设构成避雷网,并与屋面的四边的避雷带采
23、用焊接方式进行可靠连接。(3) 机房建筑物屋顶有鞭状天线两副及天馈线等通信设施,天线高度为10米,则需加装双避雷针进行保护,选用环形钢管杆避雷针形式,总高度17米,其中避雷针高度2米,使天线处于防击雷保护范围内。为保证避雷针有一定的抗风强度,需在机房建筑的四角斜拉固定钢索。 架空天线的直击雷防护:通信站发信台共有笼形天线十三副,鞭状天线两副,多模多馈天线一副。其中鞭状天线架设在机房屋顶,相应的外部防雷措施可参照机房防直击雷中的方案实施,对于笼形天线、宽带天线以及天馈传输线的外部防雷实施方案如下:(1) 由于笼形天线均为架空形式,由两根金属塔杆作为支撑架,以截面不小于35平方毫米的镀锌钢绞线作为
24、避雷线材料在天线上端水平架设。(2) 避雷线距离天线的垂直距离不小于2米,同时应具有一定的抗拉强度,若原金属塔杆高度不能满足要求,需在原塔杆顶采用法兰盘形式加高塔杆高度。避雷线连接点到避雷针顶端的距离不小于0.5米。(3) 在两根金属塔杆的接地端构筑人工接地网,要求接地电阻不小于10欧姆。因该机房处的土壤环境较差,土壤电阻率过高,可采用化学降阻剂与金属接地体结合的施工方式,这是高土壤电阻率地区和高山缺水地区用以降低地阻的切合实际的方法。附一:IF3型预放电避雷针IF3型避雷针创造最安全可靠的直击雷保护方案,在法国GUERET法兰西避雷针的工厂中,IF3避雷针的技术人员始终在为一个目标一“可靠性
25、”而不断地进行研究。正是由于这种锲而不舍的精神,IF3避雷针赢得了众多尊贵用户的信任,包括:法国电信-EDF,法国军队-DEA,法国国家空间研究中心,法国文化部大楼-TDF,法国银行,欧洲迪斯尼等。IF3型避雷针的保护半径:IF3型预放电避雷针的保护半径按照法国国家标准NF C17-102确定,具体数据请记下表:其中:PR-保护半径h-避雷针有效高度,为避雷针高出被保护物体表面的距离;D-电击距离(滚球半径),根据不同防雷类别(Level)其数值不同;Level建筑物防雷类别,按GB 50057-94中的有关规定确定.保护半径Rp(m)h(m)Level1Level2Level3D=20mD=
26、45mD=60m2435158362758448399110510412413561041251358104125136101041261372010413013740104130142附二:DK-限流避雷DK-限流避雷针能在雷云电场的作用下,产生提前先导通道,提高避雷针的虚拟高度,使雷电在保护范围内产生闪击时能准确地击在DK-限流避雷针上,避免了传统避雷针的“侧击”和“绕击”现象。 当闪击发生后,DK-限流避雷针在阻抗变换器的作用下,能有效地将可能发生的几十千安到上百千安的雷电流变成数千安入地,从而避免了传统避雷针可能使其保护范围内的设备或建筑物遭受直击雷电闪击,反击及强电磁干扰和感应的现象
27、。因DK-限流避雷针的入地电流较少,所以它是防直击雷的理想设备。 限流避雷针的各部分名称: 1.感应针 2.先导激发器 3.限流器、阻抗变换器 4.铜接线柱 5.接地引下线 6.法兰盘螺杆 7.基座杆 8.限流避雷针法兰盘 9.基座杆法兰盘DK限流避雷针特点:1、对直击雷进行接闪2、提前先导,能准确引雷入地,无绕击、无侧击现象3、入地电流小,减小了大电流入地形成的电位差而出现的反击现象;减弱了因 引下线出现的大电流而形成的感应过电压现象。限流避雷针采用直径为108mm,高1500mm的可变阻抗变换器,在雷电闪击7未发生之前其阻抗值为0.1左右,是雷电闪击入地的良好通道,当雷电先导发生、发展至限
28、流避雷针时,根据电流的大小和随时间的变化率自动调节阻抗值,调节后的阻抗值可达几百兆欧姆。阻抗调节时间为25100nS,当阻抗变大后,流过限流避雷针的电流减小,这时阻抗值以极短的时间(25100nS)趋向于值变化,这样雷电流在未发生旁闪的时间内,始终被限制在限流避雷针的阻抗变换器中流过,周而复始,直至该次雷击结束。阻抗变换的过程如下:I=O I变大 I变小 I变大 I变小 I变大 I变小-DK限流避雷针的安装和检测要求项 目指 标安装高度高出保护目标1.5m以上接地电阻10保护角按滚球法计算接地引下线直径大于8mm钢筋或同等截面积的扁钢一根或多根抗风强度不小于36m/s施工方案:避雷针的安装:根
29、据所选避雷针的安装要求进行。GB50169-92电气装置安装工程接地装置施工验收规范第2.5.l条规定;“六、独立避雷针应设独立的集中接地装置。当有困难时,该接地装置可与接地网连接,但避雷针与主接地网的地下连接点至35kv及以下设备与主接地网的地下连接点,沿接地体的长度不得小于15m。七、独立避雷针与接地网的地中距离不应小于3m。” 此措施主要是防止反击雷,所以在施工中应严格依照国家标准进行施工。根据发信台实际情况,1、引下线:如微波天线接地电阻符合避雷针所需要求(一般小于10),则直接用引下线将避雷针与接地体连接。引下线应镀锌,焊接处应涂防腐漆。如用避雷针配套引下线则更好。引下线规格(一般采
30、用圆钢):圆钢直径为12mm;扁钢截面为100mm,扁钢厚度为4mm。2、接地体:如微波天线接地电阻不符合避雷针所需要求,则根据GB50169-92安装集中接地装置,即在避雷针附近装设垂直接地体。集中接地装置是为了加强雷电流散流作用,降低对地电压而敷设的附加接地装置。如土壤附近电阻率过高,则可采用降阻剂化学降阻,这是高土壤电阻率地区和高山缺水地区用以降低地阻不可缺少的方法。(1) 垂直埋设的接地体的规格:圆钢 直径大于10毫米;钢管 直径大于50毫米,壁厚大于3.5毫米; 角钢 不小于50X50X5毫米; 扁钢 不小于40X4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
31、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。(2) 水平接地体的规格:镀锌扁铁 40X4毫米-50X5毫米镀锌圆钢 16-20毫米水平接地体一般用于不能采用垂直接地体的场合,如多岩石地区、表土很薄的地方。接地体水平敷设,应埋深1米,其布置排列图形及长度则由其接地电阻值决定。注:考虑到发信台地网处于高电阻率的岩石山上,为降低接地电阻,附以下两种降阻方案,以供参考选择:附1:防雷接地体实施方案:实施方案后接地电阻:等于1欧或小于1欧 说明:1. 接地模块进行水平埋置,深度水平不小于0.8米。2采用八个模块并联埋置
32、,模块之间距离不小于2米,根据场地视情而定。3模块极芯连接及与地线连接时,采用连接带相接. 各连接点埋置,各连接点采用焊接,焊接接触面不小于30mm2,对各连接点(焊接点)给予清除后,涂上一层防腐漆,以防极芯腐蚀。4回填土时分层劣实,待接地模块埋置3-5天后,测量接地电阻阻值。5本方案实施地体阻值1欧姆,设计规划现场待定。接地体结构示意图如下: 总接地 机房 汇集排 电源防雷地 信号防雷地 防静电地 镀锌扁钢 水泥地面 镀金镀锌扁镀锌扁钢镀锌扁钢镀锌扁钢 深挖160200cm 接地体材料:l ZGDI低电阻模块(中光)l 热镀锌扁钢l 16m2多股接地线l 铜鼻子、线管、油漆等ZGDI低电阻模
33、块接地体规格、尺寸、性能及参数:序号 外 形 尺 寸(mm)重 量(kg)室温下电阻率(、m)土壤电阻率m时,单个接地体的接地电阻150040060203.510 (二块并联5) ZGDI低电阻模块材料特点及工作原理:本产品具有电阻率较低、无毒、无腐、无污染,安装方便、使用寿命长等特点。可用于防直击雷地和防雷感应,接地模块简称“接地宝”,是一种以非金属材料为主体的接地体,它由导电性、稳定性较好的非金属矿物和电解物质组成,它的诞生开创了接料和接地技术的新时代。通常的接地体多为金属导体,最常见的有角钢、圆钢、钢管、铜管、铜棒、铜网等。其特点是用料多、耗资大、寿命短、稳定性差、不宜在高土壤电阻率地区
34、使用。而这种低电阻接地模块则用料少、耗资小、寿命长、稳定性好,特别适合于高电阻率土壤地区使用。若接地点周围为砂石或岩石地层,可用它构成特殊的“人工地”决一些接地工作中的疑难问题,而且本产品无污染、无毒害、抗腐蚀,使用也十分方便。本产品之所以能获得低接地电阻的基本原因是在相同的外形尺寸,比较金属材料成倍地增大接地体和土壤层之间的接触面积,从而增大了接地体本身的散流面积;减少了接地体和土壤之间的接触电阻;本身具有很强的吸湿性和保湿性,充分发挥了接地体中电解物质的导电作用。使用特点具有吸湿、保湿特性,接地电阻低且能保持长期稳定。经多次大电流冲击后,阻值不增大,也无变硬、发脆、断裂现象,与降阻剂相比有
35、明显的优越性。接地体的主要成份是:主导体与其它几种导电材料加混合强电解质组成,模块内有金属极芯与泄流装置引下线连接,使入地电流迅速泄放到大地。ZGDI低电阻模块代理公司:附2: 方正稀土防雷降阻剂使用说明书一、 产品介绍稀土防雷降阻剂是高科技产品,是一种非金属黑灰色粉末状的导电高分子材料。其导电率几乎达到金属导体的水平。具有高导电率、低电阻值和优异的随电流密度的上升而电阻率自动下降的负阻特性。它降阻率高、时效性长达50年以上,性能稳定、无毒、无腐蚀性,是防雷接地体降低接地电阻不可缺少的材料,同时也保护接地体免遭土壤中的酸碱腐蚀。在高山缺水地区,不用水调和稀土防雷降阻剂,直接用干粉施工,也可达到
36、预期的降阻目的。二、 重大突破2001年稀土防雷降阻剂再次通过电力工业部电气设备质量检验测试,质量检测合格,是国内同类降阻剂产品中唯一可用不镀锌钢材作接地体的导电高分子材料(即用稀土防雷降阻剂包住不镀锌的普通钢材),其年腐蚀率为0.00210.0033mm/年,年,仅为部颁技术标准的十分之一;仅为国内同类降阻剂使用镀锌材料作接地体时年腐蚀率0.00710.0082mm/年的三分之一至四分之一,使用不镀锌材料作接地体时年腐蚀率的五分之一至六分之一,达到真正意义上的防腐蚀性能。三、 适用范围稀土防雷降阻剂适用于高土壤电阻率地区和高山缺水地区的各项防雷接地工程,如电力输变电、电气化铁路、邮电、微波、
37、卫星通讯、电视塔、雷达、电子计算机、实验室、仓库、油库及高层建筑物等。 大地牌GRR-A型接地降阻剂使用说明书大地牌GRR-A型接地降阻剂,是由多种主导剂、添加剂、防腐剂和固化剂,经过科学配方,严格的理化性能及电性能试验研制而成。本产品适用与各种接地工程,具有降阻率高、防腐能力强、使用寿命长、性能稳定、无毒、无环境污染、施工简便、用量少等优点。经重庆大学高压实验室和化工学院分析中心测试,本产品完全符合全国电力系统高压工作网制定的接地降租剂技术条件(暂行)和四川省地方标准(DB/5000,G14001-88)。大地牌GRR-A型接地降阻剂经武汉高压试验研究所检测合格,品质优良。一、 主要理化性能
38、和技术指标1. 外观:黑灰色固体粉末2. 比重:干粉状态时为1.12吨/立方米3. 酸碱性:PH值=10.664. 电阻率:按1:1与水混合后为1.07欧.米5. 环境温度从-1540时,电阻率为2.53欧.米0.87欧.米6. 在8/20微妙、10千安/米冲击电流作用20次,试品电阻值下降14.5%7. 对低碳钢接地体的表面平均腐蚀率为0.0274毫秒/年8. 吸水率和失水率分别为35%和2.13%9. 无毒、无环境污染10. 用于高土壤电阻率地区降阻率在40%以上,有效期40年。二、 适用范围1. 发、变电站及输电线路杆塔接地装置2. 广播电视发射塔、微波塔及通讯线路接地装置3. 导弹、火
39、箭的发射架、雷达等军事设施的防雷接地4. 高层建筑物的防雷接地5. 石油、天然气、煤气等储油(气)罐的防雷接地6. 计算机、激光照排机等弱电设备的保护接地和工作接地7. 各种屏蔽防静电接地等内部防雷部分:(导言) :有专家认为避雷针是目前性价比最好的外部防雷措施之一,但是如果您想达到保护建筑物内部的电子仪器、设备,那么避雷针能够起到的作用就很有限了,它对由建筑物外接电源通信线路上传输过来的雷击过电压毫无办法,对于雷电磁脉冲辐射(LEMP)毫无办法,而且由于避雷针的引雷式原理,会增加闪电击中建筑物避雷针的机率,从而使内部防雷变的更为重要。总之,假如您的目的是保护建筑物内部的电子仪器设备,那么内部
40、防雷更为重要。(没有外部避雷措施的建筑物需要内部防雷,有外部避雷措施的建筑物则更加需要内部防雷)。 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
41、、通信电缆、光纤和天馈线侵入通信站,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通信站雷击事故的80%。因此,对通信站进行感应雷防护时,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。a 电源防护信息产业部发布了专门的通信电源防雷标准,对各种通信站的电源防雷提出了具体要求,主要是两条:一是电力电缆应有金属屏蔽层,且必须埋地进出通信站。二是在电源上逐级加装电源避雷器,实现多级防护。即在变压器的高压端加装高
42、压避雷器,低压侧加装低压避雷器,在交流配电屏和直流配电屏分别加装交、直流避雷器。通信电源防护应注意以下问题: 1进局电力电缆的防雷容易引起重视,而其它进出通信站的电力线常常被忽视,如照明路灯线、塔灯电力线、非电信设施租用电信电力线等。现在宜采用太阳能塔灯,可减少一个雷击入侵渠道。其它出局电力线应在防雷系统的保护范围内,否则应采取专门的防雷措施。 2. 加装直流避雷器是最近发布的防雷标准中才提出的,因为直流避雷器的残压大大低于交流避雷器,因此能有效地提高通信站内敏感设备抵御雷电电磁脉冲的能力。 3 . 避雷器的防雷能力与安装方式有密切关系,主要是引线电感会产生外残压,应尽可能地缩短电力线与避雷器
43、的连线和避雷器与接地汇接板连线的长度。 4 . 多级布置避雷器可减小引线电感带来的额外残压,因为前级避雷器已将大部分雷电流泄放入地,在后级的避雷器只泄放少部分雷电流,雷电流的减小必然导致引线上的附加残压减小。为保证避雷器由前到后顺序泄放,避雷器的动作电压应是后级不低于前级。避雷器之间的电力电缆长度不小于15米。b 输线防护 电信局内的低频传输线大量是用户线和中继线,目前采用保安单元基本有效,如果采取进一步的防雷措施会急剧增大投资,目前尚无推广方案。 光纤的防雷主要是针对其金属护皮和金属芯线,从线路防护的要求看这些金属应接地,最好在埋地进局时接在底楼的接地汇接排上,而不要接在设备机架上。 天馈线
44、防雷主要是针对同轴电缆,接地的波导管本身就有良好的防雷作用不需再加避雷器。同轴电缆天馈线应加装相应的高频避雷器,避雷器的地线应就近与机房的接地汇接排相连。天馈线的顶端应通过铁塔接地,在入局处应接到机房汇接排。如果天馈线较长在其中间应每隔25米与走线架或铁塔相连。 移动通信设备与光端机、微波、交换机相联的PCM、DDF线线宜采用同轴电缆,可加装相应的避雷器。监控信号的数据传输线可加装相应的数据避雷器。 所有进出通信站的通信传输电缆应采用有金属屏蔽层的电缆埋地进出,其屏蔽层应在进局处就近接地。注1:我们常常说的防雷器的英文是 SPD - SURGE PROTECTION DEVICE 即 浪涌保护器 ,因此防雷事实上是浪涌保护器的一种功能,由于雷击的浪涌电压和能量要远远高于其他种类浪涌电压,所以我们通常称 SPD为防雷器。注 2:为了方便对避雷产品进行竞标与对比,下面列出了不同品牌、不同型号的产品,也便于选择将来在计算机机房、有线通信机房、卫星接收站等场所使用的避雷产品。附一:浪涌电压的知识:浪 涌 电 压分 类 产生浪涌电压的原因雷击 直接雷 雷击直接电殛电源或信号线感应雷 静电感应电磁感应线路浪涌 故障浪涌 相线与地短路引起的过电压一相开路引起的过电压其它原因