风电场防雷接地规范(风电场防雷检测规范)
本文目录一览:
- 1、大风天气来临前,风电场要做哪些应对措施
- 2、风电基础和输电系统组成
- 3、避雷针安装规范要求
- 4、防雷接地、工作接地、保护接地
- 5、风电场竣工验收的检测项目有哪些,具体详细点的,麻烦各位大佬
- 6、防雷国际标准有哪些
大风天气来临前,风电场要做哪些应对措施
防雷是一个很复杂的问题,必须针对雷害入侵途径,对各类可能产生雷击的因素进行排除,采用综合防治———接闪、均压、屏蔽、接地、分流(保护),才能将雷害减少到最低限度。(一)接闪装置。就是我们常说的避雷针、避雷带、避雷线或避雷网,接闪就是让在一定程度范围内出现的闪电放电,不能任意地选择放电通道,而只能按照人们事先设计的防雷系统的规定通道,将雷电能量泄放到大地中去。(二)等电位连接。为了彻底消除雷电引起的毁坏性的电位差,就特别需要实行等电位连接,电源线、信号线、金属管道等都要通过过压保护器进行等电位连接,各个内层保护区的界面处同样要依此进行局部等电位连接,并最后与等电位连接母排相连。(三)屏蔽。屏蔽就是利用金属网、箔、壳或管子等导体把需要保护的对象包围起来,使雷电电磁脉冲波入侵的通道全部截断。所有的屏蔽套、壳等均需要接地。(四)接地。接地就是让已进入防雷系统的闪电电流顺利地流入大地,而不能让雷电能量集中在防雷系统的某处对被保护物体产生破坏作用,良好的接地才能有效地泄放雷电能量,降低引下线上的电压,避免发生反击。(五)分流。分流就是在一切从室外来的导体与防雷接地装置或接地线之间并联一种适当的避雷器,当直击雷或雷击效应在线路上产生的过电压波沿这些导线进入室内或设备时,避雷器的电阻突然降到低值,近于短路状态,雷电电流就由此处分流入地了。(六)电离防雷装置。电离防雷装置是利用雷云的感应作用,或采取专门的措施,在电离装置附近形四、化工生产装置及储罐的防雷措施1、生产装置的防雷措施。雷击产生的强烈的热效应、机械效应,对化工生产装置及罐区内储存的易燃易爆物品均会产生巨大的破坏作用,极易造成易燃易爆物品的燃烧和爆炸,生产现场的一切设备和管道均应接地。金属管道的出、入口,管道平行或交叉处,管道各连接处,应用导线跨接并使之妥善接地。化工生产装置内的金属屋顶,应沿周边相隔15米处用引下线与接地线相连。对于钢筋混凝土屋顶,在施工时,应把钢架焊成一个整体,并每隔15米用引下线与接地线相连。为防止“雷电反击”发生,应使防雷装置与建筑物金属导体间的绝缘介质闪络电压大于反击电压。平行输送易燃液体的管道,相距小于10厘米时,应沿管长每隔20米,用导线把管子连接起来。对化工装置及其建筑将其所用供电线路,全部采用电缆埋地引入供电。或在进入建筑物前50~100米的电线改为电缆埋地引入供电。在电缆与架空线连接处,装设阀型避雷器,并将避雷器、电缆金属外皮和绝缘体铁脚共同接地,接地电阻一般为5~30欧姆。2、露天储罐的防雷。化工企业的气柜和贮存易燃液体的贮罐大部分为金属所制,一些高大的贮罐在雷雨季节易遭雷击,应采用独立避雷针保护。装有阻火器的地上卧式油罐的壁厚和地上固定顶钢油罐的顶板厚度等于或大于4毫米时,不应装设避雷针。铝顶油罐和顶板厚度小于4毫米的钢油罐,应装设避雷针(网)。避雷针(网)应保护整个油罐。浮顶油罐或内浮顶油罐不应装设避雷针,但应将浮顶与罐体用2根导线做连接。人体防雷措施(一)雷电活动时,应尽量少在户外或旷野逗留。如有条件,可进入有宽大金属构架或有防雷设施的建筑物,应尽量离开小山、小丘或隆起的小道,应尽量离开海滨、湖滨、河边、池旁,应尽量离开铁丝网、金属晒衣绳以及旗杆、烟囱、高塔、孤独的树木附近,还应尽量离开没有防雷保护的小建筑物或其他设施。(二)在户内应注意雷电侵入波的危险。应离开照明线、动力线、电话线,广播线、收音机电源线、收音机和电视机天线,以及其相连的各种设备,以防止这些线路或设备对人体的二次放电。还应注意关闭门窗,防止球形雷进入室内造成危害。(三)跨步电压的防护。当雷电流经地面雷击点的接地体流入周围土壤时,会在它周围形成很高的电位,如有人站在接地体附近,就会受到雷电流所造成的跨步电压的危害。为了防止跨步电压伤人,防直击雷接地装置距建筑物、构筑物出入口和人行道的距离不应少于3米。当小于3米时,应采取接地体局部深埋、隔以沥青绝缘层、敷设地下均压条等安全措施。
风电基础和输电系统组成
风电机组基础结构的主要作用是固定风机,其有四种基本形式:陆地基础、单桩基础、基脚架基础和浮式基础,其使用范围和具体结构如下图:
目前建成的海上风电场大多采用高压交流输电系统(HVAC),其由以下几部分组成:交流集电线路,海上升压站和无功补偿设备,海底电缆,陆上变压站和无功补偿设备。通过交流集电线路将各个风力发电机产生的电收集起来,再通过海上升压站将电压升高,然后通过海底电缆将电输送到岸上变压站。此外,基于电网换相换流器(LCC)的直流输电系统被广泛应用于陆上长距离输电和海底电缆等领域,技术较为成熟,也可用于海上风电输电领域。
所谓集电线路,即是汇集风机所发电量并输送至升压站的输电系统,海上风电场集电线路主要由海缆、海缆终端头、海缆连接头、风机环网柜组成。
集电线路的布置(也称集电线路拓扑)需要考虑风场的规模、风机单机容量、海缆电压等级、冗余度或可靠性要求、工程造价,甚至开发商风险承担能力等各种因素。因此,集电线路设计是一个权衡博弈的过程,没有最优的方案,只有最合适的选择。
与陆上风电场常用的连接方式相同,风机采用普通链式串接方式。
优点:系统结构最简单,通过海缆变径方式可有效降低成本。
缺点:系统可靠性差,当升压站与组串首台风机之间的电缆故障时,则整条回路退出。
典型案例:
Belwind 1:比利时,165MW,55台V90-3.0MW(Vestas)
Nobelwind:比利时,165MW,50台V112-3.3MW(Vestas)
Nysted 1:丹麦,165.6MW,72台SWT-2.3-82(Siemens)
Nysted 2:丹麦,207MW,90台SWT-2.3-92(Siemens)
Sheringham Shoal:英国,316.8MW,88台SWT-3.6-107(Siemens)
Dudgeon:英国,402MW,67台SWT-6.0-154(Siemens)
Gemini:荷兰,600MW,150台SWT-4.0-130(Siemens)
Neart Na Gaoithe(建设中):英国,448MW,54台SG 8.0-167 DD(SG)
类似前一种星型链式结构,但允许在风机处引出分支。
优点:系统结构较简单,通过海缆变径方式成本将更低。
缺点:系统可靠性较差,与星型链式结构存在同样问题;当采用66kV集电线路时,风机环网柜及海缆引入段的设计可能会影响该方案的采用。
典型案例:
Borkum Riffgrund 1:德国,312MW,78台SWT-4.0-120(Siemens)
Horns Rev 1:丹麦,160MW,80台V80-2.0MW(Vestas)
Gwynt-Y-Mor:英国,576MW,160台SWT-3.6-107(Siemens)
Walney 2:英国,183.6MW,51台SWT-3.6-120(Siemens)
Gode Wind 12:德国,582MW,97台SWT-6.0-154(Siemens)
Galloper(建设中):英国,353MW,56台SWT-6.3-154(Siemens)
在首台风机采用树状结构,之后为星型链式结构。
典型案例:
Anholt:丹麦,399.6MW,111台SWT-3.6-120(Siemens)
Horns Rev 2:丹麦,209.3MW,91台2.3MW SWT-2.3-93(Siemens)
Bard 1:德国,400MW,80台Bard 5.0(Bard)
Walney 1:英国,183.6MW,SWT-3.6-107(Siemens)
Westermost Rough:英国,210MW,35台SWT-6.0-154(Siemens)
Race Bank:英国,573.3MW,91台SWT-6.3-154(Siemens)
Walney Ex. 12:英国,659MW,40台V164-8.25MW(MVOW)和47台SWT-7.0-154(Siemens)
为获得更高的可靠性及冗余度,将星型链式结构的两台组串末端风机用海缆连接起来的形式。
优点:系统可靠性、冗余度高。
缺点:海缆输送容量考虑额外的冗余度,截面增加导致成本上升。
典型案例:
Alpha Ventus:德国,60MW,6台5M(Senvion)和6台M5-116(Adwen)
Amrumbank West:德国,302MW,80台SWT-3.6-120(Siemens)
Butendiek:德国,288MW,80台SWT-3.6-120(Siemens)
En Baltic 2:德国,288MW,80台SWT-3.6-120(Siemens)
Meerwind:德国,288MW,80台SWT-3.6-120(Siemens)
London Array:英国,630MW,175台SWT-3.6-120(Siemens)
将星型链式、树状链式和环网结构结合起来的链接方式,形成更灵活的网状矩阵式系统。
优点:系统可靠性、冗余度更高。
缺点:系统结构复杂,成本较高。
典型案例:
Dan Tysk:德国,288MW,80台SWT-3.6-120(Siemens)
Global Tech I:德国,400MW,80台AD 5-116(Adwen)
Riffgat:德国,108MW,30台SWT-3.6-120(Siemens)
Merkur OWF(建设中):德国,396MW,66台Haliade 150-6MW(GE)
海缆的种类可以从四个方面来简单划分。从结构上看,主要分为三芯海缆和单芯海缆,中低压线路使用三芯海缆居多,高压线路使用单芯海缆居多;从功能上看,半个世纪前,海缆只有单纯的电能传输功能,现在的海缆集成了两种功能,有效地实现了电能和信号在同一根缆线上传送,这种结构节约了大量的传输通道和物料成本;从绝缘组成看,分为充油绝缘海缆和挤出塑料绝缘海缆,最早得到发展的是充油海缆,但维护成本高,环境不友好,随着技术的发展,轻型、环境相对友好、易生产和维护的挤出塑料绝缘海缆走进了历史舞台,逐渐占据了全球市场;从负荷类型看,分为直流海缆和交流海缆,直流海缆特点是损耗小,易于实现长距离输电,但直流海缆的应用经验并不丰富,直流换流站等配套建设费用高昂,交流海缆损耗大,但运维技术成熟,配套建设费用小,因此海缆线路设计者们通常要进行技术和经济上的权衡,实现效益最大化。
对于深度小于200米的浅海区,通常采用埋设,对于深度大于200米的深海区,通常采用敷设,主要涉及三个阶段:勘察清理,海缆敷设和冲埋保护。首先,敷设船从海缆制造厂装载着成盘的海缆来到岸边,在海缆上每隔一段距离绑一个“救生圈”,将海缆浮起,陆地上的牵引机将海缆牵引上岸,电缆上岸后拆除“救生圈”,电缆就下沉至海底,敷设船沿设计线路“边走边放”,同时利用水下监控设备反馈工况,控制敷设船的前进速度、方向和敷设速度,绕开凹凸地面和岩石等不良工况,避免损伤电缆。海缆敷设示意如下图所示
海缆的绝缘结构和陆地电缆基本一致,但是由于海缆的应用环境比陆地复杂很多,因此设计者们给它多穿了一套“软猬甲”,保护海缆免受损伤。典型的海缆结构如下图所示。
最外层是PP绳和沥青,用来抵御海水腐蚀、下一层是钢丝铠装,用来加强海缆的机械强度,防止外力破坏、铅护套用来抵御海水腐蚀和强大的水压、阻水层可以阻止当铅护套损坏时,海水渗入铅护套并沿轴向扩散、海缆绝缘层和陆缆绝缘层没有区别,用来传送能量、内外屏蔽层用来均匀电场分布,提高绝缘寿命、基于阻水考虑,采用紧压导体引导能量传输。正是这些独特的机械和电气设计,海缆才可以“安心”地躺在海底工作。
风电场主要的能量传递和转换设备是变压器。 风力发电机出口侧的低电压(690~900伏不等,随型号不同有差异) , 经内部的升压单元升至35千伏, 由35千伏海缆将能量送至 海上升压站,再升至220千伏后,向陆地输送。 这样一系列的升压过程可以有效地减少能量于传输过程中在电缆上的损耗。
根据风电场选址,针对不同的施工水平及环境条件,形成了两种模式的海上升压站结构—— 模块装配式海上升压站结构 和 整体式海上升压站结构 。模块装配式海上升压站是将升压站分为若干个模块,如变压器模块、高压模块、中压模块、站用电模块、辅助系统模块、控制模块等, 每个模块都采用钢结构,在陆上组装厂制作, 在陆上完成模块内的设备安装调试,然后各模块单独运至现场起吊并就位,各模块安装完成后现场再进行各模块之间的连接。整体式海上升压站是将整个升压站上部结构作为一个整体,在陆上组装厂完成整个升压站的制造、设备安装和调试,然后整体运至现场,采用大型起重船安装。选择何种方式取决于工程的实际施工、运输条件和能力。
海上升压站一般**分为无人操作的海上升压站(A类)、临时或者长期有人操作驻守的海上升压站(B类)以及有无人操作的海上升压站平台加一个生活平台(C类)。通常情况下,离岸距离近一些的中小型交流海上升压站选择A类,离岸距离近一些的大型交流海上升压站或者直流海上升压站选择B类,海上风电场连续分期建设时可选择C类。
海上升压站结构设计包括上部结构、下部支撑结构设计。 以220 kV海上升压站为例,目前国内建成的或者是在建的项目,220 kV海上升压站均由上部组块和下部基础(单桩或导管架基础)组成。
1)上部结构布置
一层(甲板层)主要作为电缆层及结构转换层,主要布置有 事故油池、救生装置、楼梯间 等。
二层为整个海上升压站主要核心区域,布置 主变、主变散热器、开关室、接地变室、低压配电室、应急配电室、GIS室(体绝缘组合电器设备)以及水泵房等辅助房间。
三层为主变室和GIS室上部挑空,同时布置蓄电池室、通信继保室、避难室、柴油机房及暖通机房等。
顶层一般布置悬臂吊、空调外机、通信天线、气象侧风雷达、避雷针;另外,可根据实际需要,布置直升机悬停区。
2)下部结构布置
海上升压站的基础形式根据地质条件、水深条件、上部结构尺寸重量等条件,可以考虑单桩基础、多桩基础、导管架基础或高桩承台基础。 导管架基础的适用范围较广,对于水深较深的区域采用导管架基础。
3)防腐设计
海上风力发电机的使用寿命一般为25年,海上升压站考虑在正常维护的情况下,其防腐设计年限也应不小于25年。 大气区宜采用满足****C5-M****腐蚀性环境要求的防腐涂层进行保护 ,在浪溅区、水位变动区、水下区宜采用满足Im2(浸于海水或含盐水中)腐蚀性环境要求的防腐涂层结合牺牲阳极进行防护,在泥下区宜采用牺牲阳极进行防护。
2.3电气设计方案
按照目前的厂址规划方案和项目开展情况,300 MW是一个海上风电场项目较为常见的装机容量。本文拟在此容量的基础上考虑电气设计方案,为以后的项目设计提供参考。
目前投产或者已经在建的 海上升压站,风电场均采用二级升压方式 ,机组升压变高压侧选择35 kV电压等级,场内集电线路采用35 kV海底电缆方案,风电场经过海上升压站升压到220 kV后,通过海底电缆送至陆上集控中心,转架空线后接入系统。 两级升压的方案能快速升压,减少升压环节,减少损耗。
2.3.1主要电气设备选型(电气一次)
总结欧洲海上风电场的运行经验, 海上升压站设备宜布置在全密封、微正压的屋内结构物中,并配置带有海风处理装置的暖通空调 系统。另一方面,电气设备和其他设备本身的防腐能力要加强和提高,防腐等级符合ISO 14922,达到相应的C4级或C5级要求。
1. 220 kV主变压器
海上升压站主变采用 三相、低压双分裂、自然油循环自冷却型,油浸式、有载调压升压式电力变压器。 海上升压站选址一般位于潮湿、重盐雾的地区,所以电气设计方案一般采用主变、散热器分体布置,高压侧采用户内 GIS(开关站/高压配电装置) ,低压侧采用户内SF 6 气体绝缘金属封闭开关柜。本体户内布置,散热器户外布置,以控制海上腐蚀环境对设备的影响。
2. 220 kV主变中性点设备
主变220 kV侧中性点采用经隔离开关接地方式,配置一套中性点成套设备。
3. 220 kV配电装置
采用GIS实现。
2.3.2 35 kV配电装置
35 kV配电装置主 要涉及40.5 kV开关柜、站用变兼接地变压器以及35 kV中性点设备 。海上升压站40.5 kV配电装置采用SF 6 充气绝缘型,为箱式型式,户内单列布置,主变35 kV进线及接地变出线均采用电缆方式。35 kV系统采用小电阻接地,每段35 kV母线配置一台接地变(其中两台兼场变)及一面接地电阻柜。
2.3.3 0.4 kV配电装置
0.4 kV配电装置主要包括柴油机及0.4 kV低压配电屏 。
海上升压站采用柴油发电机作为站用电源的应急备用电源,当全站停电时,需启动柴油机,供重要负荷运行。海上升压站内通信电源、远动电源、监控电源、事故照明及事故通风、消防火灾系统、导航设备等为一级负荷,设备操作电源为二级负荷,其他均为三级负荷。 海上升压站中,所有一、二级负荷设计有两回线路供电。
低压配电屏配置分工作配电屏和应急配电屏,采用户内单列布置。
2.3.4电气二次
海上升压站和陆上集控中心统一配置计算机监控系统,设备配置和功能要求按照海上升压站“无人值守”方案设计。通过海底电缆中的复合光纤,由陆上集控中心实现对海上升压站目标及海上风机的实时远程监控,最大限度地优化了海上升压站整体运行方式。
2.4安全系统设计
2.4.1防雷接地设计
为了保证升压站设备的安全运行和值班人员的人身安全,结合海上升压站平台的特点,遵照IEEE std.80标准《IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding》和国家标准GB/T50065—2011《交流电气装置的接地设计规范》、GB 50169—2006《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》等规定的原则,依照大电流接地系统的方式进行设计。
2.4.2直击雷保护
海上升压站内需要进行直击雷保护的设备有顶部 平台甲板、VAST天线(卫星通信)、气象站、VHF天线(高频波段信号)、GPS天线、NAVTEX天线(航行警告接收机)、暖通室外设备、空调室外机、变压器户外散热器。
根据设备布置及吊机上避雷针位置,海上升压站顶部需设置一定数量的针式接闪器,与吊机避雷针形成联合保护,主要保护VAST天线、气象站、VHF天线、GPS天线、NAVTEX天线、通信天线、暖通室外设备、空调室外机。顶部平台甲板和变压器户外散热器通过针式接闪器、避雷针、保护围栏联合保护。
2.4.3配电装置的侵入雷电波保护
在配电装置的适当部位配置氧化锌避雷器,以防止雷电侵入波对电气设备的损害。海上升压站的220 kV GIS与海底电缆连接处、与主变连接处, 35 kV进出线处均设置氧化锌避雷器,以保护站内设备。400 V低压配电系统装设防浪涌保护器 。
2.4.4接地网布置
海上升压站 以4根基础大钢管桩作为自然接地体 ,平台内所有接地装置最终均连接至钢管桩上。 钢结构平台应焊接成整体,形成完好的电气通路。
海上升压站内各层设置接地网,主接地网沿房间墙壁明敷布置,支线接地网沿地面明敷布置。不同层之间通过结构钢立柱形成电气联系 ,至少保证主网和2根不同立柱可靠连接。
所有电气设备均应进行接地,电气设备每个接地部分应以单独的接地线与接地干线相连,严禁在一个接地线中串联几个需要接地的部分。
2.4.5给排水和暖通方案
海上升压站上主变压器、柴油发电机等容易引发B类火灾的设备及其设置场所均采用高压细水雾灭火系统。400 V主配电盘、应急配电盘、蓄电池、继电保护装置、40.5 kV高压开关柜、电阻柜等柜室设备中使用火探管式气体灭火系统。应急避难室、暖通用房、GIS室、40.5 kV开关室等设备用房及所有电气用房架空地板下采用高压细水雾系统进行保护。
2.4.6建造施工原则
海上升压站施工建造应遵循 “先陆上后海上” 、 “先水上后水下” 的原则。建造过程中,应根据结构、电气、暖通、管系、舾装各专业特点,合理制定施工工序,减少各专业之间的交叉及相互干扰。
海上升压站上部组块宜在陆上完成全部设备安装、调试后,整体吊装装船,发运至海上升压站站址安装就位。
2.5无功补偿设备
无功功率补偿 Reactive power compensation,简称无功补偿,在电力 供电系统 中起 提高 电网 的 功率因数 的作 用,降低供电 变压器 及输送线路的损耗,提高供电效率,改善供电环境 。所以 无功功率补偿 装置在电力 供电系统 中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置,可以做到最大限度的减少电网的损耗,使 电网 质量提高。反之,如选择或使用不当,可能造成供电系统,电压波动, 谐波 增大等诸多因素。
2.6陆上变电站

避雷针安装规范要求
根据GB50057《建筑物防雷设计规范》中章节5‘ 防雷装置’的要求,接闪器可以用铜、镀锡铜、铝、铝合金、热浸镀锌钢、不锈钢、外表面镀铜的钢等各种材料制成,只要满足其最小截面和厚度的要求即可。也就是说,只要不是那么容易锈蚀,不至于因风吹雨打而轻易损坏,大多数常见的金属材料都可以用来制作接闪器。
接闪器的保护范围的计算,在GB50057《建筑物防雷设计规范》的附录D‘滚球法确定接闪器的保护范围’中列出了计算单支接闪杆(避雷针)、两支等高接闪杆、两支不等高接闪杆、成矩形布置的四支等高接闪杆、单根接闪线(接闪带、避雷带)、两根等高接闪线的保护范围的保护范围的计算方法,并绘制了相关示意图。
扩展资料
避雷针的防雷作用是它能把闪电从保护物上方引向自己并安全地通过自己泄入大地,因此,其引雷性能和泄流性能是至关重要的。
以避雷针作为接闪器的防雷电原理是:避雷针通过导线接入地下,与地面形成等电位差,利用自身的高度,使电场强度增加到极限值的雷电云电场发生畸变,开始电离并下行先导放电;避雷针在强电场作用下产生尖端放电,形成向上先导放电;两者会合形成雷电通路,随之泻入大地,达到避雷效果。实际上,避雷针是引雷针,可将周围的雷电引来并提前放电,将雷电电流通过自身的接地导体传向地面,避免保护对象直接遭雷击。
防雷接地、工作接地、保护接地
火灾自动报警系统设计规范(GB 50116-98)
5.7 系统接地
5.7.1 火灾自动报警系统接地装置的接地电阻值应符合下列要求:
5.7.1.1 采用专用接地装置时,接地电阻值不应大于4Ω;
5.7.1.2 采用共用接地装置时,接地电阻值不应大于1Ω;
5.7.2 火灾自动报警系统应设专用接地干线,并应在消防控制室设置专用接地板。专用接地干线应从消防控制室专用接地板引至接地体。
5.7.3 专用接地干线应采用铜芯绝缘导线,其线芯截面面积不应小于25mm2。专用接地干线宜穿硬质塑料管埋设至接地体。
5.7.4 由消防控制室接地板引至各消防电子设备的专用接地线应选用铜芯绝缘导线,其线芯截面面积不应小于4mm2。
5.7.5 消防电子设备凡采用交流供电时,设备金属外壳和金属支架等应作保护接地,接地线应与电气保护接地干线(PE线)相连接。
以下是建筑物电子信息系统防雷技术规范GB 50343—2004部分内容(可以参考):
5.2 等电位连接与共用接地系统设计
5.2.1 电子信息系统的机房应设等电位连接网络。电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、金属管、槽、屏蔽线缆外层、信息设备防静电接地、安全保护接地、浪涌保护器(SPD)接地端等均应以最短的距离与等电位连接网络的接地端子连接。
等电位连接网络的结构形式有:S型和M型或两种结构形式的组合(见条文说明中的图1、图2)。
5.2.2 在直击雷非防护区(LPZOA)或直击雷防护区(LPZOB)与第一防护区(LPZ1)交界处应设置总等电位接地端子板,每层楼宜设置楼层等电位接地端子板,电子信息系统设备机房应设置局部等电位接地端子板。各接地端子板应设置在便于安装和检查的位置,不得设置在潮湿或有腐蚀性气体及易受机械损伤的地方。等电位接地端子板的连接点应满足机械强度和电气连续性的要求。
5.2.3 共用接地装置应与总等电位接地端子板连接,通过接地干线引至楼层等电位接地端子板,由此引至设备机房的局部等电位接地端子板。局部等电位接地端子板应与预留的楼层主钢筋接地端子连接。接地干线宜采用多股铜芯导线或铜带,其截面积不应小于16mm2。接地干线应在电气竖井内明敷,并应与楼层主钢筋作等电位连接。
5.2.4 不同楼层的综合布线系统设备间或不同雷电防护区的配线交接间应设置局部等电位接地端子板。楼层配线柜的接地线应采用绝缘铜导线,截面积不小于16mm2。
5.2.5 防雷接地与交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地共用一组接地装置时,接地装置的接地电阻值必须按接入设备中要求的最小值确定。
5.2.6 接地装置应优先利用建筑物的自然接地体,当自然接地体的接地电阻达不到要求时应增加人工接地体。
5.2.7 当设置人工接地体时,人工接地体宜在建筑物四周散水坡外大于1m处埋设成环形接地体,并可作为总等电位连接带使用。
5.4 防雷与接地
5.4.1 电源线路防雷与接地应符合以下规定:
1 进、出电子信息系统机房的电源线路不宜采用架空线路。
2 电子信息系统设备由TN交流配电系统供电时,配电线路必须采用TN—S系统的接地方式。
3 配电线路设备的耐冲击过电压额定值应符合表5.4.1—1规定。电子信息系统设备配电线路浪涌保护器安装位置及电子信息系统电源设备分类示意如图5.4.1—1和图5.4.1—2所示。
4 在直击雷非防护区(LPZOA)或直击雷防护区(LPZOB)与第一防护区(LPZ1)交界处应安装通过Ⅰ级分类试验的浪涌保护器或限压型浪涌保护器作为第一级保护;第一防护区之后的各分区(含LPZ1区)交界处应安装限压型浪涌保护器。使用直流电源的信息设备,视其工作电压要求,宜安装适配的直流电源浪涌保护器。
5 浪涌保护器连接导线应平直,其长度不宜大于0.5m。当电压开关型浪涌保护器至限压型浪涌保护器之间的线路长度小于10m、限压型浪涌保护器之间的线路长度小于5m时,在两级浪涌保护器之间应加装退耦装置。当浪涌保护器具有能量自动配合功能时,浪涌保护器之间的线路长度不受限制。浪涌保护器应有过电流保护装置,并宜有劣化显示功能。
6 浪涌保护器安装的数量,应根据被保护设备的抗扰度和雷电防护分级确定。
7 用于电源线路的浪涌保护器标称放电电流参数值宜符合表5.4.1—2规定。
5.4.2 信号线路的防雷与接地应符合下列规定
1 进、出建筑物的信号线缆,宜选用有金属屏蔽层的电缆,并宜埋地敷设,在直击雷非防护区(LPZOA)或直击雷防护区(LPZOB)与第一防护区(LPZ1)交界处,电缆金属屏蔽层应做等电位连接并接地。电子信息系统设备机房的信号线缆内芯线相应端口,应安装适配的信号线路浪涌保护器,浪涌保护器的接地端及电缆内芯的空线对应接地。
2 电子信息系统信号线路浪涌保护器的选择,应根据线路的工作频率、传输介质、传输速率、传输带宽、工作电压、接口形式、特性阻抗等参数,选用电压驻波比和插入损耗小的适配的浪涌保护器。信号线路浪涌保护器参数应符合表5.4.2—1、5.4.2—2的规定。
5.4.3 天馈线路的防雷与接地应符合下列规定:
1 架空天线必须置于直击雷防护区(LPZOB)内。
2 天馈线路浪涌保护器的选择,应根据被保护设备的工作频率、平均输出功率、连接器形式及特性阻抗等参数,选用插入损耗及电压驻波比小适配的天馈线路浪涌保护器。
3 天馈线路浪涌保护器,宜安装在收/发通信设备的射频出、入端口处。其参数应符合表5.4.2—2规定。
4 具有多副天线的天馈传输系统,每副天线应安装适配的天馈浪涌保护器。当天馈传输系统采用波导管传输时,波导管的金属外壁应与天线架、波导管支撑架及天线反射器作电气连通。并宜在中频信号输入端口处安装适配的中频信号线路浪涌保护器,其接地端应就近接地。
5 天馈线路浪涌保护器接地端应采用截面积不小于6mm2的多股绝缘铜导线连接到直击雷非防护区(LPZOA)或直击雷防护区(LPZOB)与第一防护区(LPZ1)交界处的等电位接地端子板上。同轴电缆的上部、下部及进机房人口前应将金属屏蔽层就近接地。
5.4.4 程控数字用户交换机线路的防雷与接地应符合下列规定:
1 程控数字用户交换机及其他通信设备信号线路,应根据总配线架所连接的中继线及用户线性质,选用适配的信号线路浪涌保护器。
2 浪涌保护器对雷电流的响应时间应为纳秒(ns)级,标称放电电流应大于或等于0.5kA,并应满足线路传输速率及带宽要求。
3 浪涌保护器的接地端应与配线架接地端相连,配线架的接地线应采用截面积不小于16mm2的多股铜线,从配线架接至机房的局部等电位接地端子板上。配线架及程控用户交换机的金属支架、机柜均应做等电位连接并接地。
5.4.5 计算机网络系统的防雷与接地应符合下列规定:
1 进、出建筑物的传输线路上浪涌保护器的设置:
1)A级防护系统宜采用2级或3级信号浪涌保护器;
2)B级防护系统宜采用2级信号浪涌保护器;
3)C、D级防护系统宜采用1级或2级信号浪涌保护器。
各级浪涌保护器宜分别安装在直击雷非防护区(LPZOA)或直击雷防护区(LPZOB)与第一防护区(LPZ1)及第一防护区(LPZ1)与第二防护区(LPZ2)的交界处。
2 计算机设备的输入/输出端口处,应安装适配的计算机信号浪涌保护器。
3 系统的接地
1)机房内信号浪涌保护器的接地端,宜采用截面积不小于1.5mm2的多股绝缘铜导线,单点连接至机房局部等电位接地端子板上;计算机机房的安全保护地、信号工作地、屏蔽接地、防静电接地和浪涌保护器接地等均应连接到局部等电位接地端子板上。
2)当多个计算机系统共用一组接地装置时,宜分别采用M型或Mm组合型等电位连接网络。
5.4.6 安全防范系统的防雷与接地应符合下列规定:
1 置于户外的摄像机信号控制线输出、输入端口应设置信号线路浪涌保护器。
2 主控机、分控机的信号控制线、通信线、各监控器的报警信号线,宜在线路进出建筑物直击雷非防护区(LPZOA)或直击雷防护区(LPZOB)与第一防护区(LPZ1)交界处装设适配的线路浪涌保护器。
3 系统视频、控制信号线路及供电线路的浪涌保护器,应分别根据视频信号线路、解码控制信号线路及摄像机供电线路的性能参数来选择。
4 系统户外的交流供电线路、视频信号线路、控制信号线路应有金属屏蔽层并穿钢管埋地敷设,屏蔽层及钢管两端应接地,信号线路与供电线路应分开敷设。
5 系统的接地宜采用共用接地。主机房应设置等电位连接网络,接地线不得形成封闭回路,系统接地干线宜采用截面积不小于16mm2的多股铜芯绝缘导线。
5.4.7 火灾自动报警及消防联动控制系统的防雷与接地应符合下列规定:
1 火灾报警控制系统的报警主机、联动控制盘、火警广播、对讲通信等系统的信号传输线缆宜在进出建筑物直击雷非防护区(LPZOA)或直击雷防护区(LPZOB)与第一防护区(LPZ1)交界处装设适配的信号浪涌保护器。
2 消防控制室与本地区或城市“119”报警指挥中心之间联网的进出线路端口应装设适配的信号浪涌保护器。
3 消防控制室内,应设置等电位连接网络,室内所有的机架(壳)、配线线槽、设备保护接地、安全保护接地、浪涌保护器接地端均应就近接至等电位接地端子板。
4 区域报警控制器的金属机架(壳)、金属线槽(或钢管)、电气竖井内的接地干线、接线箱的保护接地端等,应就近接至等电位接地端子板。
5 火灾自动报警及联动控制系统的接地宜采用共用接地。接地干线应采用截面积不小于16mm2的铜芯绝缘线,并宜穿管敷设接至本层(或就近)的等电位接地端子板。
5.4.8 建筑设备监控系统的防雷与接地应符合下列规定:
1 系统的各种线路,在建筑物直击雷非防护区(LPZOA)或直击雷防护区(LPZOB)与第一防护区(LPZ1)交界处应装设线路适配的浪涌保护器。
2 系统中央控制室内,应设等电位连接网络。室内所有设备金属机架(壳)、金属线槽、保护接地和浪涌保护器的接地端等均应做等电位连接并接地。
3 系统的接地宜采用共用接地,其接地干线应采用截面不小于16mm2的铜芯绝缘导线,并应穿管敷设接至就近的等电位接地端子板。
5.4.9 有线电视系统的防雷与接地应符合下列规定:
1 进出建筑物的信号传输线,宜在入、出口处装设适配的浪涌保护器。
2 有线电视信号传输线路,宜根据其干线放大器的工作频率范围、接口形式以及是否需要供电电源等要求,选用电压驻波比和插入损耗小的适配的浪涌保护器。
3 进出前端设备机房的信号传输线,宜装设适配的浪涌保护器。机房内应设置局部等电位接地端子板,采用截面积不小于16mm2的铜芯绝缘导线并穿管敷设,就近接至机房外的等电位连接带。
5.4.10 通信基站的防雷与接地应符合下列规定:
1 通信基站的雷电防护宜先进行雷电风险评估及雷电防护分级。
2 基站的天线必须设置子直击雷防护区(LPZOB)区内。
3 基站天馈线应从铁塔中心部位引下,同轴电缆在其上部、下部和经走线桥架进入机房前,屏蔽层应就近接地。当铁塔高度大于或等于60m时,同轴电缆金属屏蔽层还应在铁塔中部增加一处接地。
4 通信基站的信号电缆应穿钢管埋地进入机房,并应在入户配线架处安装信号线路浪涌保护器,电缆内的空线对应做保护接地。站区内严禁布放架空线缆。当采用光缆传输信号时,应符合本规范5.3.2条第4款的规定。
5 基站的电源线路宜埋地引入机房,埋地长度不宜小于50m。电源进线处应安装电源线路浪涌保护器。
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(一)接闪器
1.检查接闪器的材料规格、引下线的焊接工艺、防腐措施、保护范围、接闪网网格尺寸及其与保护物之间的安全距离;
2.接闪器的外观状况,应无明显机械损伤、断裂及严重锈蚀现象。
3.检查接闪器上有无附着的其他电气线路。
4.测试接闪器与每根引下线、屋面电气设备和金属构件与防雷装置、防侧击雷装置与接地装置等的电气连接。
(二)引下线
1.检查引下线的设置、材料规格、焊接工艺、防腐措施。
2.检查引下线外观状况,应无明显机械损伤、断裂及严重锈蚀现象。
3.检查各类信号线路、电源线路与引下线之间距离,水平净距不小于1m,交叉净距不小于0.3m。
(三)接地装置
1.检查接地形式、接地体材质、防腐措施、取材规格、截面积、厚度、埋设深度、焊接工艺,以及与引下线连接情况;
2.检查防直击雷的人工接地体与建筑物出入口或人行道之间的距离;
3.首次检测时应检查相邻接地体在未进行等电位连接时的地中距离。
(四)等电位连接
1.检查建筑物的屋顶金属表面、立面金属表面、混凝土内钢筋等大尺寸金属件采取的等电位连接措施,并测试其与接地装置的电气连接;
2.检查穿过各防雷区交界处的金属部件,以及建筑物内的设备、金属管道、电缆桥架、电缆金属外皮、金属构架、钢屋架、金属门窗等加大金属物,应就近与接地装置或等电位连接板做等电位连接,测试其电气连接。
3.检查等电位接地端子板与连接线的安装位置、材料规格、连接方式及工艺;
4.检查各等电位接地端子板的安装位置,应设置在便于安装和检查的位置,且不应设置在潮湿或腐蚀性气体及易受机械损伤的地方。
5.检查高度超过45米、60米的第二类、第三类防雷建筑物,其相应高度及以上外墙的栏杆、门窗等较大金属物与接地端子的电气连接状况,测试其电气连接情况。
(五)电磁屏蔽
1.检查屏蔽电缆的屏蔽层应至少在两端并宜在各防雷区交界处做等电位连接,同时与防雷接地装置相连。测试其电气连接。
2.检查建筑物之间用于敷设非屏蔽电缆的金属管道、金属格栅或钢筋成格栅形的混凝土管道,两端应电气贯通,且两端应与各自建筑物的等电位连接带连接。测试其电气连接。
3.检查屏蔽网格、金属管、金属槽、防静电地板支撑金属网格、大尺寸金属件、房间屋顶金属龙骨、屋顶金属表面、立面金属表面、金属门窗、金属格栅和电缆屏蔽层的等电位连接状况,测试其电气连接。
(六)浪涌保护器(SPD)
1.检查低压配电系统所选用的浪涌保护器(SPD)的技术参数与安装场所环境要求相适应;
2.检查SPD之间的线路长度。
3.检查SPD的状态指示器应处于正常工作状态;
4.检查各级SPD的连接线应平直,每隔SPD的连接线总长度不宜超过0.5m,连接线的截面积要符合防雷技术规范的要求;
5.测试SPD接地端子与接地装置的电气连接;
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防雷国际标准有哪些
国家与国际防雷标准和技术
一、引言
1998年 10月 14日是第 29届世界标准日,国际标准化组织 ISO主席、IEC主席和 ITU秘书长发表了题为《标准在日常生活中》的祝词。祝词指出:标准是一种“基准”,它给人们提供一个事物判别的准则,质量测量的依据和兼容及互联的保障。标准的目的在于帮助和服务于社会,帮助人们享受和利用环境而不破坏环境;帮助人们塑造生活而不是把生活搞的没有头绪;帮助人们安全的生活而不致遇到危险;帮助人们掌握先进科学的方法而不落后于社会;帮助人们学会用法律来保护自己的合法权益而不被轻易损害。
世界三大标准化组织均在致力于国际标准化工作。IEC(国际电工委员会)在其所颁布的标准前言部分均宣称:为促进国际上的统一,各IEC国家委员会应尽最大可能地将IEC标准作为他们的标准,对国家标准与IEC相应标准中的任何分歧,应在该国家标准中明确指出。《中华人民共和国标准化法》规定。“国家鼓励采用国际标准和国外先进标准”。国家经委、计委、科委和技术监督局联合发出《关于推进采用国际标准和国外先进标准的若干规定》(1993年532号文)更明确指出:“采用国际标准和国外先进标准是我国一项重大的技术经济政策,是促进技术进步,提高产品质量,扩大对外开放,加速与国际惯例接轨,发展社会主义市场经济的重要措施。”
标准来自实践和科学研究,是千百万科技工作者智慧的结晶,随着技术的进步,标准也在不断地修改和更新。在IEC标准中均有如下说明:本标准出版时的版本是有效的,鼓励采用标准文件的最新版本。我国国家标准也常用下达“修订单”的形式进行标准修改,或在新标准颁布的通知中说明原标准的作废。采用和推广国际标准是世界上一项重要的廉价技术转让。目前世界上含我国在内的大多数国家,均采用等效使用的原则,大量使用国际标准,促进本国技术进步。
二、国际防雷技术标准框架
防雷技术标准的编制工作主要由 IEC和 ITU(国际电信联盟,过去称为CCITT)进行,根据协议IEC与ISO紧密协作。各国电工委员会(IEC国家委员会)参加 IEC关于电气和电子领域标准化的国际合作,并履行义务,将 IEC标准等效(eqv)或等同(idt)采用为该国国家标准。
最早的国际防雷技术标准工作是由 IEC/TC81(第81技术委员会——防雷)在1980年开始进行的,最初的目标是制定建筑物防雷标准和指南。中国是25个P成员(Participating members),属积极参加工作,承担对标准草案投票表决的义务,尽可能参加会议的国家。林维勇先生作为中国代表参加了1992年会议,目前正参加对IEC1024-l的修订工作。
随着电子设备遭受雷电过电压(标准中又常称大气过电压)和投切过电压(电网的投入或切除,又称操作过电压)的损失日趋严重,经IEC中央办公室协调,部分 TCSI专家加入 IEC其他有关委员会工作,而其他委员会专家又应邀加入 TCSI委员会工作,使各学科技术得以相互渗透,由于工作量的侧重不同,在防雷技术标准的颂布上,由除TC81外,相关的尚有TC64、TC37、TC77颁布的建筑物电气装置、过电压保护装置、电磁兼容(EMC)等有关标准。 ITU和 CIGRE(国际大电网会议)也分别从电信行业,供电系统行业特点,颁布涉及到本行业的防雷技术标准,其原则是在与IEC标准不矛盾的情况下制定更具体可行的技术标准。
在国际标准化组织卓有成效的组织下,各国专家得以充分发挥,自1990年 IECI 0241颁布后,出台了大量防雷技术标准,且有许多草案在讨论中,为解决飞速发展的电子技术与相对滞后的防护技术这一突出矛盾的中国现实提供了廉价的技术转让。
三、关于中华人民共和国(国家)标准的说明
国家标准分为强制性(GB)和非强制性(GB/T)又称自愿性或推荐性,由设计单位自愿选用。
除国家标准外,尚有行业标准(电力标准DL,邮电标准DY,铁道标准TB等)。行业标准也有自愿性标准,如 TB/T。此外,尚有地方标准DB、工程标准化协会标准CECS等。
我国的建筑物防雷标准最早为GBJ57-83。1994年11月由起草人林维勇先生按IEC 1024-1进行了修订,即GB50057-94《建筑物防雷设计规范》。在《规范汇编》中许多行业、系统的直击雷防护技术标准均源自GBJ57-83或GB50057-94。从现在的观点看GB50057-94是符合IEC1024-l的原则的,但有些规定已落后了。林维勇先生在一封来信中写到:“分开接地不是方向。下次修订防雷规范时,可能会将分开接地的内容(除第一类防雷建筑物的独立避雷针,架空避雷线外)删去。因等电位连接(包括50Hz人身安全)将是首选措施。它的作用和意义正逐渐为人们所接受。”
1996年10月29日,一批在京的专家开会发出呼吁:“只要正确遵循防雷设计规范的各个环节,就可以大大减少雷电灾害。把雷击造成的损失限制到可以接受的程度。 IEC/TCSI正在编制防雷电磁脉冲(LEMP)的一系列标准,其中对敏感电子装置的防护占有相当的条款,1995年已正式出版第一部分通则( IECI312- l)。我国应给予足够的关注并制定相应的规范或参照执行。”
1998年国家计委批准中国气象局科研项目“气象台站现代防雷技术的研究”,其中一项为“防雷技术标准”的制定,这项工作1999年10月全面完成。同时,与公安部联合编制的《计算机信息系统雷电防护技术规范》已完成,并正式实施。这几个标准可能是我国国内较早参照IEC标准综合制定的系统防雷标准,起到了积极的作用。
国标《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2004)于2004年6月1日起实施,第5.1.2、5.2.5、5.2.6、5.4.1(2)、7.2.3条(款)为强制性条文,必须严格执行。本规范制定为了防止和减少雷电对建筑物电子信息系统造成的危害,保护人民的生命和财产安全。
规范适用于新建、扩建、改建的建筑物电子信息系统防雷的设计、施工、验收、维护和管理。
本规范不适用于易燃、易爆危险环境和场所的电子信息系统防雷。
按本规范在进行建筑物电子信息系统防雷设计时,应根据建筑物电子信息系统的特点,将外部防雷措施和内部防雷措施协调统一,按工程整体要求,进行全面规划,做到安全可靠、技术先进、经济合理。
电子信息系统的防雷必须坚持预防为主、安全第一的原则。当需要时,可在设计前对现场雷电电磁环境进行评估。
电子信息系统的防雷应根据环境因素、雷电活动规律、设备所在雷电防护区和系统对雷电电磁脉冲的抗扰度、雷击事故受损程度以及系统设备的重要性,采取相应的防护措施。
电子信息系统应采用外部防雷(防直击雷)和内部防雷(防雷电电磁脉冲)等措施进行综合防护。
四、国际防雷标准简介
1.直击雷的防护(外部防雷)
IEC1024-1:在1990年这是第一个国际防雷标准,它适用于高度60m及以下建筑物防雷装置的设计和安装,不适用于铁路系统、建筑物外的输变电系统和输电讯系统以及移动的船舶、车辆和飞机。
标准中第一句话是;“防雷装置不能阻止雷闪的形成”。林维勇老师最近参加 IEC/TC81标准修改时看到这句话进行了如下修改:“应该注意到,到目前为止还没有一种装置(或方法)能阻止雷电的产生,也没有能阻止雷击到建筑物上的器具和方法。采用金属材料接闪、引下并导入大地是目前唯一有效的外部防雷方法。”
在GB50057-94中,大量引用IEC的术语和定义,如防雷装置在IEC中为“用于对需要防雷的空间作防雷电效应的整个装置,它由外部防雷装置和内部防雷装置组成”。“外部防雷装置由接闪器、引下线和接地装置组成”。“内部防雷装置是除外部防雷装置以外的全部附加措施。它们可能减小雷电流在需要防雷的空间内所产生的电磁效应”。GB50057-94名词解释是:“防雷装置:接闪器、引下线、接地装置,过电压保护器及其它连接导体的总合。”请注意IEC在此提出了外部防雷与内部防雷的概念,外部防雷就是应用外部防雷装置(接闪器、引下线、接地装置或兼而有之的法拉第笼)吸引雷电并尽快和畅通无阻的将雷电流引入地中安全泄放。马宏达老师分析认为:防雷如同防洪,其原理是为雷电脉冲电流提供一条低阻抗的通道(注:外部防雷),同时防止通过磁场和电场对设备的干扰(注:内部防雷)。对半导体消雷器之争焦点首先在于其是否能阻止雷闪的形成(所谓“消雷”功能),其次在于利用非金属材料接闪(如碳素纤维外涂漆物,或如优化避雷针使用玻璃钢管内置食盐水等高阻液体)在接闪器与引下线之间串上35KΩ的“限流”物,是否会产生积极的作用,对照IEC标准说明的原理,应该是非常明白的了,迄今为止IEC的标准中未对任何非常规接闪器给予肯定。在国外只有法国、西班牙和南斯拉夫分别批准了E.S.E(具有提前放电功能的避雷针)标准,但在1992年和1995年IEC/TC81会议上,都没有作出明确的决定,既不否定,也不肯定,只是呼吁各国科学家对这类避雷装置作更深入的研究。
我们可从IEC1024系列标准的标题上得知,目前已颁布和尚属草案的1024-l、2、3和1-1、l-2都是外部防雷标准,但均与内部防雷关联。如1998年5月颁布的IEC1024-1-2附录B的标题为:“内部装置中抗感应电流影响的防护”。内容涉及到除外部防雷装置之外的线路屏蔽,适合的内部线缆布线路径和内部电气与通信装置的定位。同时示例说明一个建筑物上一次雷击造成的电压和能量的估算方法。IEC1024-2对高于60m的建筑物提出了防雷的附加条件,IEC1024-3对易燃易爆场所提出了附加条件。
IEC外部防雷标准给人总的感觉是比较细,有些国外标准如美国防火协会(NFPA780:1992)的“雷电防护规程”,英国标准(BS6651;1992)的“构筑物避雷的实用规程”,日本工业标准J15(JISA4201-1992)“构筑物等的避雷设备”也同样细致的对船舶、风力发电站、体育场、大帐篷、树木、桥梁、停泊的飞机、储罐、海滨游乐场、码头乃至露天家畜养殖场的外部防雷做出规定。特别要提出的是,一些标准对石头山地的接地装置在很难达到规定的低阻值时做出这样的规定:在地面平铺环型扁钢,并与被保护物的引下线在四个方向连接,环型地的半径不应小于5m,这种等电位连接方式同样能起作用。
关于外部防雷国家标准和国外标准一致认为:外部防雷的标准是建立在对雷电的统计规律上的,是在绝对保护与防雷装置耗费之间取的折衷方案。也正是GB50057-94中所讲的:“按照本规范设计的防雷装置的防雷安全度不是100%”。今年1月林维勇老师在写给我的一封信中介绍了修改GBJ57-83为GB50057-94过程中的一件事:采用滚球法后,保护范围比过去小很多,因此需增加避雷针和架空线的高度或数量,一些单位,特别是那些经常采用独立避雷针和架空线的单位有意见,最后只能将IEC规定的滚球半径加大,一类由20m加大到30m,二类由30m加大到45m,这也是一种妥协或折衷。
2.雷击电磁脉冲的防护(内部防雷)
IEC61312系列目前正式颁布的有1312-l通则:1995年。这个通则介绍了内部防雷的原则,同时对1992年版1024-1-l公布的雷电流参数确认和给出雷电波形图。分析和研究雷电流参数是雷击电磁脉冲(LEMP)防护的基础。
1998年3月IEC61312-2的投票稿“建筑物的屏蔽、内部等电位连接及接地”交各国IEC委员会投票,其截止时间为1998年8月31日,很快便可颁布施行。这项标准对建筑物的屏蔽计算、等电位连接网络和共用接地做出了详细的规定。最近西安交大叶佩生教授主编的《计算机机房环境技术》一书出版,在第六、七章大量引用了IEC标准,而第八章“计算机机房屏蔽技术”由于定稿时尚未拿到我们(广东省防雷中心和华云克雷公司)对IEC61312-2新版的译稿,内容有些单薄,请大家学习时注意。
IEC61312-3 1996主要内容是电涌保护器(SPD);
IEC61312-4 主要是介绍对己建好的建筑物如何完善内部防雷的规定;
IEC61312-5 是内部防雷的应用指南。
针对通信线路的防雷,IEC编制了61663系列标准。
综上所述,内部防雷的主要内容有:雷电流参数和雷电波形、防雷保护区的划分、屏蔽、等电位连接及接地、合理的布线位置和电涌保护器(SPD),它们与外部防雷形成了综合防雷体系。
3.电涌保护器(SPD)
电涌保护器(Surge Proteltive Device)又称浪涌保护器或过电压保护器。有些厂商称作避雷器是不妥当的,叫作防雷保安器也是错误的。IEC标准关于SPD的有:IEC61312-3,61644-1,61647-l、2、3、4,61643-l、2、3,60364-5-534,60364-4-443等。在电磁兼容(EMC)领域里还涉及到对SPD进行模拟试验的方法。这个方面的问题相当复杂,只能在此介绍一下标准,有兴趣可参阅清华大学《工科物理》杂志“现代防雷专辑”(一)、(二)。
4.低压系统内设备的绝缘配合
航空设计院王厚余老师参加了IEC/TC64的工作,是国内绝缘配合技术的权威。王老师起草的《低压配电设计规范》GB50054-95和近年来宣传IEC标准以解决低压电气装置的损坏和人身伤亡问题的论文很多,值得认真学习。在TC64的标准中,我只列举IEC 60364-5-534: 1997“过电压保护装置”一节。这一节提出了建筑物电气装置的SPD的选择和安装要求。这些要求与IEC/TC81的标准原则是一致的,如为防止暴露地区受到10/350μs波形的大能量浪涌冲击,在多级保护中第一级SPD均采用开关型SPD,既使用放电间隙,第二级采用氧化锌压敏电阻(MOV)为主要元件的SPD。为解决MOV因老化而寿命终止带来的短路故障,在IEC60364-5-534中均在并联在低压线路中的SPD前端加装了F(保险丝、熔断器、RCD)。
5.电磁兼容、ITU及其它标准及资料情况介绍
电磁兼容(EMC)的定义是:设备或系统在其电磁环境中能正常工作,且不对该环境中任何事物产生不允许的电磁骚扰的能力。IEC/TC77出版了大量EMC文件。由于雷电和投切过电压都是常见的外部干扰源,因此EMC文件中有许多与设备或系统的LEMP防护标准和测试标准。
国际电信联盟(ITU)原称CCITT,它结合电信系统的防护出版了大量的相关标准,一般称为蓝皮书或K建议系列。大家通过附件1(五)可见一斑。ITU.K系列不仅直接对电信系统有效,其原理与方法也可以在其它系统参考使用。
上述标准有的己正式出版,有的属内部交流使用。还有一些标准正在编译中,不久便可付印,请大家关注。
从事防雷减灾工作不仅要了解防雷技术标准,而且应了解服务对象的相关标准。如《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》、《建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范》。又如邮电出版社大量出版了YD系列标准:涉及到综合电信营业厅设计、城市住宅区和办公楼电话通信设施验收、卫星通信地球站工程设计、本地网通信线路工程验收、共用计算机互联网工程设计、同步数字系列(SDH)微波接力通信系统工程设计等等邮电工程设计和验收规范。

