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防雷接地知识大全及名词解释
1:SPD的接地线径?
答:数据线:要求大于2.5mm2 ;当长度超过0.5米时要求大于4mm2。YD/T5098-1998。
电源线:相线截面积S≤16mm2 时,地线用S ;相线截面积16mm2≤S≤35mm2 时,地线用16mm2 ;相线截面积S≥35mm2时,地线要求S/2 ;GB 50054第2.2.9条。
2:与SPD相配合的微型断路器如何选型?
答:Asafe开关型模块由于其损坏方式为开路,因此可以不用装微型断路器;第一级模块,如AM1-40,需要选用63A的分断电流能力为10KA的D型微型断路器;第二级模块,如AM2-20,需要选用32A的分断电流能力为6.5KA的C、D型微型断路器,由于其工作曲线In值的不同,因此推荐使用D型;第三级模块,如AM3-10,需要选用16A的分断电流能力为4.5KA的C、D型微型断路器,由于其工作曲线In值的不同,因此推荐使用D型。
3:可否使用熔断丝?应注意那些问题?
答:可以使用防雷熔断丝,但不能使用一般熔断丝;我们使用的防雷熔断丝,规格是VSP-100KA、70KA、40KA、20KA。防雷熔断丝是对雷电脉冲进行响应,一般熔断丝是对工频或直流电流进行响应。使用熔断丝和使用微型断路器的区别在于:1、熔断丝的过电流工作曲线受环境温度影响大,对过电流的断开没有微型断路器可靠;2、座装的熔断丝在受到8/20μs雷电过电压冲击的时候,会从底座中跳出来,使SPD无法正常工作;3、焊接的熔断丝当SPD劣化以后,无法象微型断路器那样在小于5s的时间内断开,易发生短路和火灾危险,不符合GB 50054和GB 50057标准的要求。
4:是否所有的SPD前都装熔断装置?
答:不是。开关型模块由于其损坏方式为开路,因此可以不用装微型断路器等熔断装置。
5:/3+NPE和/4的SPD前面装设什么样的微断?为什么?
答:/3+NPE的SPD前装设3P的微型断路器,/4的SPD前装设4P的微型断路器。
6:开关型SPD和限压型SPD的区别?
答:开关型SPD为间隙放电型器件,其雷电能量泻放能力大,在线路上使用的主要作用是泄放雷电能量;限压型SPD为氧化锌压敏电阻器件,其雷电能量泻放能力小,但其过电压抑制能力好,在线路上使用的主要作用是限制过电压。因此,一般在建筑物入口处选用如Asafe系列的开关型SPD来泄放雷电能量,然后,在后级电路使用如AM系列的限压型SPD来限制因前级雷电能量泻放后,在后级线路产生的高过电压。两种SPD需配合使用,方能保证配电线路中设备的安全。
7:RS485总线防雷的衰减会不会很大?
答:不会。对于6V的频率传输特性为2MHz的RS485线路,其线路损耗要求小于40dB,而我们在该线路使用的 RJ45-V11E1/4S、SR-E06V/2S、SR-E06V/4S、DB09-V11/9、DB25-V11/25等产品,其频率传输特性为10MHz下的插入损耗小于0.2dB,因此衰减不会很大,几乎没有信号衰减。
8:ASP相对于其他品牌的优势在哪里?
答:ASP品牌的优势在于:1、在国内的防雷行业中,ASP是一家口碑较好、规模较***;2、ASP的防雷产品系列比较全,而且产品通过了**_*及铁道部、信息产业部、广州五所(军品检测)等等检测机构的检测;3、从产品外观及内在性能上看,ASP的产品较国内其他品牌要好很多,同国外品牌相比,电源产品的性能可以与之持平,信号产品的部分系列还要好很多;4、ASP产品的价位较低,适合国情;5、ASP的有产品责任保险,且售后服务深受好评;6、在众多军队、高精密设备等等国家大型、尖端工程中都使用了ASP产品。
9:既然ASP的主要器件都采用进口的,那针对进口的SPD而言,ASP有什么优势?
答:1、从价格上来说,我们的产品售价仅仅只有进口的1/3;2、从国内的服务网点来说,ASP在北京、济南、上海、南京、西安、成都、昆明设立有七***,在广东东莞建立有专业工厂,在广州设有营销总部,较进口产品的网点更多;3、从制造技术上来说,我们采用美国国军标MIL standard 105E leaver 2的产品质量控制体系,对元件选用进行严格筛选,制造工艺更细致,产品设计、SPD配对更专业;一个好的产品,其产品设计选用什么样的元件仅仅是产品质量基础,而制造技术和工艺控制才是产品质量的关键。
10:雷电保护产品的称呼有好几种,有什么区别?
答:本质上没有什么区别,都是对浪涌电压进行放电的器件,简称为SPD。根据不同的应用场所,大体上可分为供电系统保护、计算机网络系统保护、过程控制保护。称为“电涌保护器”更确切。
11:普通电子产品上使用的氧化锌压敏电阻和防雷产品上使用的氧化锌压敏电阻有什么不同?
答:雷电保护用的氧化锌压敏电阻具有放电电流大,限制电压低,具有较大的能量耐受能力;而普通电子产品上使用的氧化锌压敏感电阻不具备这些特点。
12:电源是否要按照GB50057-94(2000版)设计A、B、C、D四级保护?
答:不是!IEC61643-12(考虑0.8的安全系数)和GB50057-94(2000版)把220/380电源从电源设备处到终端设备的绝缘耐冲击电压额定值分为四级,既A≤6kV、B≤4kV、C≤2.5kV、D≤1.5kV,与保护分级是两回事。为了实现把浪涌电压限制在设备能承受的水平内,分设几级保护完全取决于实际情况。就是说为了能实现把浪涌过电压限制在设备能承受的水平内,需要几级保护就设几级保护。但一定要按逐级分流、分级保护的方法,才能保证SPD即有很长的寿命,又能把电源系统雷击浪涌电压限制在设备能承受的水平内。
13:氧化锌压敏电阻SPD能对电源过压起到保护作用吗?
答:不能!浪涌电压是指迭加在电源上的瞬间脉冲,是存在时间极短的阶跃函数(几百μs)。而电源过压是指电源电压持续偏高的现象,是存在时间较长的稳态函数(几秒-几分钟),对称性偏高是电网波动或电网负荷出现大的变化引起,非对称偏高由电源系统出现接地故障或单相特大负荷变动引起。SPD通流时,强大的涌流在导通电阻上的电压降就是被保护的电压Up,这个电流能量引起SPD发热。当发热温升超过氧化锌压敏电阻的极限时,将出现不可恢复性损坏。由于浪涌电压持续的时间非常短暂,因此巨大的涌流引起的氧化锌压敏电阻发热不足以超出极限值,而电源过压尽管电流小,但持续的时间长,MOV很快升温到损坏的极限值。因此SPD不能用于电源系统过压保护!
14:在D级、C级SPD保护产品中,最大持续工作交流电压(Uc)的选择有什么要求?
答:GB50057-94(2000版)规定了在不同接地系统的Uc值,生产厂家一般能提供不同级别的几种Uc值供选择,对于220V/380V的电源系统,考虑到电源的波动性,D级通常选择Uc=275V,它的限制电压Up≤1200V,在C级通常选择Uc=385V或420V,它的限制电压Up≤1800V或1900V,在B级通常选择Uc=550V或510V,它的限制电压Up≤2500V。有的用户提出在D级应该选择Uc=385V,理由是当发生电源接地故障引起电压升高时,不至于损坏SPD,殊不知它的限制电压超出了1500V(Up≤1800V),设备将得不到很好的保护。接地故障引起的电源电压升高毕竟是极少出现的故障,所引起的设备损坏不属于SPD保护的范畴。
15:许多用户认为,多少年来电器设备没有遭受过雷击,现在电源系统安装SPD是否有必要?
答:工作中电器发生损坏,我们基本上怀疑厂家的产品质量不行,很少从电源系统寻找原因。70年代我国的公路条件很差,即便是进口汽车故障率也非常高(使用寿命也不长),人们总是抱怨汽车质量不好,很少从公路上寻找原因。过去我们没有很好的认识浪涌电压给电器设备造成的损坏,以至于许多进口电器设备造成的损坏,以至于许多进口电器设备被判停用!笔者亲身经历的几件事:我国一石化炼油厂98年进口了2台法国产UPS电源,用于后备电源保护,第1个月其中的一台电源整流元件击穿损坏,后来的几年法国同类电源均被排除使用;99年我国一内燃机厂动力控制系统西***的计算机接口板,多次无故损坏,检查发现IC元件击穿损坏(引脚有明显飞弧痕迹),后来的几年西***的计算机接口板均被排除使用;2000年我国一钢厂自备电厂的2台3000kW高压电动机,2年中因操作真空断路器,操作过电压把绕组击穿损坏了3次,仅用于维修的费用达80多万……类似问题比较普遍。安装SPD是一种预防性的措施,预防的目的,是存在着发生的可能,因此正确判断发生的可能就成了问题的焦点。我们不排除一些商家、厂家夸大宣传,盲目性的使用SPD确有其事。
16:选用8/20μs和10/350μs的区别是什么?
答:防雷击保护的选用,分为4个等级,IEC61312-1规定:10/350μs是首次雷击波型,用于电源的第一级(A级)保护,值得注意的是这只是雷击波的测试波型,而不是雷电的实际波型;8/20μs是用在首次后的B级、C级、D级雷击保护,二者在本质上是没有区别,只是反映了保护器件能分流雷某某能量大小而已!
17:有的厂家推荐B级、C级、D级尽量选用30kA(10/350μs)、100kA(8/20μs)和40kA(8/20μs)的产品,为的是可靠性高?
答:避雷针已把雷某某的绝大部分分流到地,剩下的部分靠SPD
18:选用氧化锌防雷电涌保护器,静态漏电流是否越小越好?
答:不是!反映氧化锌压敏电阻电涌保护器的重要技术指标之一是在多次额定通流后的漏电流变化率,而不是初始漏电流的大小,一个合格的SPD初始漏电流一般不大于40μA。多数国产的电涌保护器,初始漏电流都很小(多数小于5μA),但承受额定通流放电后,漏电流开始增大,并且随着放电次数的增加,漏电流持续增大加,当漏电流增加到一定值时,SPD开始发热,劣化速度变快,极易引起火灾,这是非常危险的!多数进口的电涌保护器初始漏电流都比较大(5-30μA),但经受多次额定通流放电后,漏电流确。
31:雷电是怎样形成的?
答:雷电是一种大气中放电现象,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25-30KV/cm),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,会出现很大的雷某某(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。
32:什么叫跨步电压?
答:跨步电压是雷电击中地面物,雷某某泄入大地并在土壤中散流开,由于土壤电阻率有一定分布,雷某某在地面上各点间就出现电位降,靠近雷击点,电流密度越大,电位降也就越大。如果人站在或行走在落雷点附近,在两脚间的电位降可使雷某某通过两脚和躯干的下部,人就会被击伤。这两脚间的电位降叫"跨步电压"。
33:在一类防雷中为什么在安装的独立避雷针(包括其防雷接地装置)至少距被保护的建筑物之间距离≥3米。
答:为了防止独立针遭直击雷击时对被保护物的反击。
34:什么叫均压环?在建筑防雷设计时,对均压环的设计有什么要求?
答:均压环是高层建筑物为防侧击雷而设计的环绕建筑物周边的水平避雷带。在建筑设计中当高度超过滚球半径时(一类30米,二类45米,三类60米),每隔6米设一均压环。在设计上均压环可利用圈梁内两条主筋焊接成闭合圈,此闭合圈必须与所有的引下线连接。要求每隔6米设一均压环,其目的是便于将6米高度内上下两层的金属门、窗与均压环连接。
35:在各类防雷中对引下线和天面网格有什么要求?
答:引下线和天面网格通常用镀锌圆钢不小于φ8。一、二、三类对应引下线间距不大于12米、18米、25米;一、二、三类对应的天面网格5*5平方米(4*6平方米)、10*10平方米(8*12平方米)、20*20平方米(16*24平方米)。
36:在高土壤电阻率地区,降低防直击雷接地装置的接地电阻 宜采用什么方法?
答:规范P26第4.3.4条,在高土壤电阻率地区,降低接地电阻可采取下列方法之一:(1)采用多支线外引接地装置,外引长度不大于有效长度,即le=2 ρ。(2)接地体埋于较深的低电阻率土壤中。(3)采用降阻剂。(4)换土。
37:什么叫雷电的反击现象?如何消除反击现象?
答:雷电的反击现象通常指遭受直击雷的金属体(包括接闪器、接地引下线和接地体),在接闪瞬间与大地间存在着很高的电压,这电压对与大地连接的其他金属物品发生放电(又叫闪络)的现象叫反击。此外,当雷击到树上时,树木上的高电压与它附近的房屋、金属物品之间也会发生反击。要消除反击现象,通常采取两种措施:一是作等电位连接,用金属导体将两个金属导体连接起来,使其接闪时电位相等;二是两者之间保持一定的距离。
38:金属油罐在防直击雷方面有什么要求?
答:金属油罐在防直击雷方面的要求:(1)贮存易燃、可燃物品的油罐,其金属壁厚度小于4毫米时,应设防直击雷某某(如安装避雷针);(2)贮存易燃、可燃物品的油罐,其金属壁厚度≥4毫米时,可不装防直击雷某某,但在多雷区也可考虑装设防直击雷某某。(3)固定顶金属油罐的呼吸阀、安全阀必须装设阻火器。(4)所有金属油罐必须作环型防雷接地,接地点不小于两处,其间弧形距离不大于30米,接地体距罐壁的距离应大于3米。(5)罐体装有避雷针或罐体作接闪器时,接地冲击电阻不大于10欧。
39:阴极保护装置通常采用什么材料?为什么?
答:阴极保护装置通常采和镁合金或锌合金。因为镁合金或锌合金是比铁活跃的金属元素,当经过特殊加工的镁合金或锌合金块与被保护的金属(铁)储罐连接后,镁合金或锌合金的负离子,通过连接导体不断移向埋在地下的金属储罐,使金属储罐得到一定量镁合金或锌合金的负离子,成为阴极,而镁合金或锌合金不断失去负离子,显示阳极的特性。就是因为这些比较活跃的镁或锌的负离子,连续不断地移向金属储罐,从而补偿了储罐的腐蚀,而镁合金或锌合金经过多年使用后,使自己失去了防腐能力,牺牲了自己,所以这种装置又叫牺牲镁(锌)阳极,保护阴极(罐体)的一种装置。
40:雷电防护措施包括哪些部分?
答:主要包括:直击雷某某、侧击雷某某、感应雷某某三大部分,并采用接闪、分流、屏蔽、均压、等电位、接地等技术措施。
41:直击雷某某目的是什么?按现代防雷技术要求,直击雷某某采用哪些措施?
答:直击雷某某是保护建筑物本身不受雷电损害,以及减弱雷击时巨大的雷某某沿着建筑物泄入大地时对建筑物内部空间产生的各种影响。直击雷某某主要采用独立避雷针(矮小建筑物)。建筑物防直击雷措施应采用避雷针、带、网、引下线、均压环、等电位、接地体。
42:什么叫感应雷?感应雷某某的目的是什么?应采取哪些防护措施?
答:感应雷的防护措施是对雷云发生自闪、云际闪、云地闪时,在进入建筑物的各类金属管、线上所产生雷电脉冲起限制作用,从而保护建筑物内人员及各种电气设备的安全。采取的措施应根据各种设备的具体情况,除要有良好的接地和布线系统,安全距离外,还要按供电线路,电源线、信号线、通信线、馈线的情况安装相应避雷器以及采取屏蔽措施。
43:接地的种类有哪些?
答:接地的种类除防雷接地外,还有交流工作接地、保护接地、直流接地、过电压保护接地、防静电接地、屏蔽接地等等。
44:电子设备的接地方式及接地电阻要求如何?
答:电子设备的接地方式有独立地和合设地。独立地的接地电阻值除另有规定外,一般不大于4欧,并采用一点接地方式。电子设备接地宜与防雷接地系统共设,但其接地电阻不宜大于1欧。若与防雷地分设,两接地系统的距离不宜小于20米。
45:何谓雷电电磁脉冲?
答: 作为干扰源的闪电电流和闪电电磁场。
46:在防雷区之间的交界处应如何做等电位处理?
答:在防雷区LPZOA、LPZOB、LPZO1交界处的等电位连接,所有进入该建筑物的外来导电物都应做等电位连接。当外来导电物和电力线、通讯线在不同地点进入该建筑物时,则需要设若干等电位连接带,它们应就近接到环形接地体上,也应与钢筋和金属立面相连。如没有安装环形接地体,这些等电位连接带应连至各自的接地体,并用一内部的环形导体(或用一副环形导体)将其相互连接起来。对从地面以上进入的导电物,等电位连接带应连接到设于墙内侧或墙外的水平环形导体上,当有引下线和钢筋时,该水平环形导体要连到引下线和钢筋上。当外来导电物以从电力线、通讯线在地面进入建筑物时,建议在同一位置做等电位连接,这对几乎无屏蔽的建筑物是特别重要的。设在进入建筑物哪一点上的等电位连接带,应就近连到接地体,当有钢筋时连到钢筋上。 后续防雷区之间交界处的等电位连接,上述原则也适用于各后续防雷区交界处的等电位连接。***有导电物以及电力线、通讯线均在交界处做等电位连接。应采用一局部等电位连接带做等电位连接,各种屏蔽结构或其它局部金属物(如设备外壳)也连到该局部等电位连接带做等电位连接。
47:氧化锌避雷器的工作原理是什么?
答:氧化锌ZnO避雷器是七十年代发展起来的一种新型避雷器,它主要由氧化锌压敏电阻构成。每一块压敏电阻从制成时就有它的一定开关电压(叫压敏电阻),在正常的工作电压下(即小于压敏电压)压敏电阻值很大,相当于绝缘状态,但在冲击电压作用下(大于压敏电压),压敏电阻呈低值被击穿,相当于短路状态。然而压敏电阻被击状态,是可以恢复的;当高于压敏电压的电压撤销后,它又恢复了高阻状态。因此,在电力线上如安装氧化锌避雷器后,当雷击时,雷电波的高电压使压敏电阻击穿,雷某某通过压敏电阻流入大地,使电源线上的电压控制在安全范围内,从而保护了电器设备的安全。
48:何谓防雷区?如何将需要保护的空间划分为不同的防雷区(LPZ)? 各防雷区的特征是什么?
答:防雷区(LPZ)是闪电电磁环境需要限定和控制的那些区。 根据各部分空间不同的雷电电磁脉冲的严重程度和各区交界处的等电位连接点的位置,将需保护的空间划分为不同的OA、OB、1、2防雷区。各防雷区的特征是: LPZOA区:本区内的各物体都可能遭到直接雷击,因此各物体都可能导走全部雷某某。本区内的电磁场没有衰减。 LPZOB区:本区内的各物体不可能遭到直接雷击,但本区内电磁场没有衰减。 LPZO1区:本区内的各物体不可能遭到直接雷击,流经各导体的电流,比LPZOB区进一步减小,本区内的电磁场也可能衰减,这取决于屏蔽措施。 LPZO2区(后续防雷区):在电缆从一个防雷区通到另一个防雷区处,必须在每一交界处进行等电位连接。LPZO2是在这种方式下构成的,使雷某某不能导入此空间,也不能从此空间穿过。
49:避雷器的种类主要有哪些?
答:避雷器的种类基本上分三大类型:一是电源避雷器(安装时主要是并联方式,也串联方式),按电压的不同,分22V的单相电源避雷器和380V的三相电源避雷器。二是信号型避雷器,多数用于计算机 内容过长,仅展示头部和尾部部分文字预览,全文请查看图片预览。 当中遇到物体或电器设备时才会发出震耳的爆炸声。物体在爆炸中产生破坏并产生臭氧、二氧化氮或硫磺的气味。
秋雷自天空垂直下降后,有时在距地面1米左右的高度,沿水平方向以每秒1-2米的速度上下跳跃;有时球雷在距地面0.5-1米的高处滚动,或突然升起2-3米,因此,民间常称之为滚地雷。球雷常常沿着建筑物的孔洞或未关闭的门窗进入室内,或沿垂直的建筑竖井滚进楼房,大部分遇带电体消失。
联珠状闪电:很少见的一种闪电,有人认为它是一种球雷组成。闪电按其发生的空间位置分为云内闪电、云际闪电(云闪)、云地闪电(地闪)等。其中地闪又分为落地雷、直击雷,是防雷的主要研究对象。
蜘蛛闪电:蜘蛛闪电特指在雷暴云的消散阶段或层状降雨阶段观测到的发生于云底附近具有大范围水平发展、多分叉放电通道的壮观放电现象。之所以称之为“蜘蛛”闪电是因为这种放电在云下面比较一般闪电发展明显慢的速度和多级分叉的形式前进,每一通道的发展特征类似于蜘蛛的爬行。肉眼看到的蜘蛛状闪电非常壮观,根据观测经验,这种闪电一般并不经常出现。目前,尚无系统观测及统计结果。在我国南方较旺盛发展的雷暴云消散期,曾利用普通摄象机观测到这种蜘蛛放电现象。
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