文檔資料 - 成都領世科技有限責任公司--防雷器材

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機房接地技術支持
　　當今市場上絕大部分防雷器是根據電阻原理，通過對地泄流來達到降壓降流，從而達到防雷的效果，所以良好的接地系統是防雷工作中重要的一個環節。　　接地系統最早是由18世紀富蘭克林提出來的。經過一個多世紀的發展，有了四種接地：安全接地、信號接地（防干擾接地）、邏輯接地和防靜電接地。如何處理各種接地的關係，一直是比較有爭議的，如有些計算機設備要求單點接地的防干擾接地，而安全接地特別是防雷接地要求多點接地，二者是矛盾的。有些廠商要求採用電子設備的靜電接地與強電設備的接地分開，甚至要求兩者相距20m開外，而這些要求在寸土寸金的城市中往往不太容易實現。　　近些年來爭論許多，研究討論較多，近來的認識已趨向一致，關於設置接地裝置問題，大家認為應該把接地統一起來成為一個接地網，形成等電位。所以我們建議：在計算機單獨接地的地線引入戶處用一個低壓避雷器或者放電間隙與建筑物的總接地網連接，當建筑物遭受雷擊時，其地電位抬高導致避雷器或放電間隙放電，從而使計算機接地與建筑物接地網達到大致相等的電位水平，這就是所謂的暫態共地。在正常情況下，避雷器或放電間隙將兩個接地分開，有利於抗干擾，而在雷擊時能實現兩者之間的均壓，避免發生擊穿放電，危害設備安全。從雷電暫態過電壓抑制的角度來看，採用這種暫態共地並配合採用均壓措施，能在發生雷擊時將建筑物及其內部的強電設備和電子設備以及操作人員同時都抬高到大致相等的電位水平，使設備與設備以及設備與人之間不會出現能造成危害的暫態電位差。　　接地工程按一類防雷建筑進行設計。在進行接地系統設計時，為節省投資和保証最佳效果，系統科學合理、切實可行和施工方便，充分利用了建筑物的各種結構條件，並採取了總等電位、輔助等電位措施。在解決機電設備、金屬構件等接地保護的同時，為保証電子設備不受電磁干擾，能正常精確運行，還應採取屏蔽及抗靜電措施，以滿足電子設備的接地要求。　　大樓中信息系統弱電系統眾多，還有交流和直流電源系統，各個系統都有獨自的接地要求，按功能分有防雷地、工作交流地（N線）、靜電地、屏蔽地、直流地、絕緣地、安全保護地等，為了各接地裝置之間不能經土壤擊穿和避免相互干擾，防雷接地與其它接地裝置在土壤中需隔開較大的距離，由於城市中大樓的接地裝置受到接地裝置場地的限制，無法實現上述距離間隔，因此按照現行的國家相關防雷標準，應將上述接地實現共用接地系統。在電子設備有特殊要求時，應採用瞬態接地技術，即在建筑物外部防雷系統的共同接地體與機房電子設備接地間串聯一只地網均壓儀，否則在機房建筑物接閃雷電時，接地電阻上瞬間壓降為4*20000=8萬伏，機房接地體地電位為零，A、B點將有8萬伏的壓差，設備毀坏。　　明確地講，所說的共用接地系統是將防雷地、工作交流地（N線）、靜電地、屏蔽地、直流地、絕緣地、安全保護地等做在一個接地裝置上（通常是大樓基礎地），接地電阻值取其中的最低值。完全的共地系統不僅採用公共的接地裝置，而且採用公共的接地系統，共地使電子設備無法受到地電位反擊。　　高層智能建筑必須有良好的接地裝置以及良好的接地系統。在高層智能建筑的共用接地系統是以大樓基礎接地為接地裝置，以暗裝的法拉第籠中的鋼觔籠柵為接地系統的骨架，並將各種已與此籠柵做了等電位連接的設備金屬外殼、金屬管道、電氣和信號線路的金屬護套、橋架等連接到一起，構成了多種大小不同的金屬接地（等電位連接）網絡。在垂直方向上，最下層為大樓基礎地，向上是各個樓層的樓層地，在樓層內設有機房接地母排（環形或接地線），信息系統首先接到機房接地母排上，然後由此引向樓層地，再經大樓接地骨架接到最地層的接地裝置上。大樓內各個機房電子設備的接地方式按下述進行：　　1、將機房內的防雷地、工作交流地（N線）、靜電地、屏蔽地、直流地、絕緣地、安全保護地宜採用同一接地體，其接地電阻按以上各地的接地電阻最小植確定；　　2、沿機房牆體四週均布安裝環形接地母排，其截面為30mm x 3mm的銅排母環，如果機房內沒有靜電地板，應將環形母排絕緣可靠連接在牆體上，如果機房內布設有靜電地板，該接地母排距地面高約150－350mm，距牆800mm，並每隔300mm在銅排上鑽一個孔Φ10，且每隔1200mm用絕緣膠木板與牆體實現絕緣可靠連接；應採用BVR50mm2將環形母排至少兩處連接到機房所在樓層的共用接地上；上述方案實施有困難時，也可採用單獨的機房接地銅排接地，該接地銅排接到機房樓層的共同接地體上；　　3、機房內的室內設備（如計算機、服務器、程控交換機、衛星接收設備、交換矩陣等）的電氣接地、防雷地、靜電地、屏蔽地等應以最短的距離連接到該環形接地母排或接地銅排上；　　4、機房內的設備安裝了電源和信號防雷器的，其避雷器接地、設備安全保護地宜採用單點接地的方式，接到該環形接地母排或接地銅排上；

B、C、D類防雷器的作用：

　　B類防雷產品在整個防雷系統中所起的根本作用在於：當發生強度很大的雷擊時，使產生于供電線路上的感應雷電流，在進入總配電櫃之前就迅速泄放入地。因此B類防雷產品本質上應具備的特性是高可靠性、大通流量和長壽命，可承受雷雨季節多次高強度、高能量浪涌過電壓的衝擊，而穩定可靠的發揮迅速大通流量泄流的作用。在泄放雷電流過程中，B類防雷器兩端所產生的殘壓，即使仍超過被保護設備的最高瞬態耐壓值，也會被安裝于設備前端的C類或D類防雷器再次泄放，從而使真正到達設備前線端的浪涌電壓已經很低，完全不能對設備的正常運行造成影響，使設備受到可靠的保護。

　　由於B級防雷產品在泄放供電線路上高能量的雷電流時，在防雷器兩端所呈現的殘壓仍然很高，仍可能大大超過被保護設備所能承受的再高耐壓值，因此，按國際電工委員會IEC的要求，在供電線路進入分配電櫃前端時，應並聯安裝相應型號的C類防雷器。C類防雷器的本質作用是通過再次泄流而降低線路上的殘壓，因此並不要求C類防雷器的通流量特別大（一般40KA）。只是由C類防雷器在整個防雷系統中所起的作用決定的，即進一步泄放線路上的浪涌電流，進一步降低真正達到設備供電端口的浪涌電壓值，使之小於設備的耐壓值，從而在發生雷擊時，使設備遭受損坏的可能性大大減小。

　　D類防雷器主要用於對設備端的保護，其作用是當發生能量特別大的雷擊時，感應雷電流在經過B級、C級防雷器的泄放后，其殘壓仍然可能高于設備的最高耐壓值，重要設備的端口及內部的高精度集成電路仍有可能被燒坏。此時D類防雷器的安裝就特別必要了。經過D類防雷器的泄放，設備的完全運行就更為可靠了。

電涌保護器的選型及安裝要求：

一、SPD的選型原則：

　　1、 SPD必須能承受預期通過它們的雷電流，並具有通過電涌時的最大箝壓和有熄滅工頻續流的能力。
　　2、安裝的SPD電壓保護水平加上其兩端引線的感應電壓應低於被保護設備耐壓水平的80%，同時SPD與被保護設備的連線不大於10m時，在被保護設備處可不安裝SPD。反之，則應在設備前加裝不小於3KA（8/200μs）的SPD。
　　3、在供電的電壓偏差超過所規定的10%以及諧波使電壓幅值加大的場所，應根據具體情況對氧化鋅壓敏電阻SPD的Uc值相應提高。
　　4、當無法獲得被保護設備的耐衝擊過電壓值時，可參考下表給出的值。

各種設備額定耐衝擊電壓值

設備位置

電源處的設備

配電線路和最後

分支線路設備

用電

設備

特殊需要

保護設備

耐衝擊過電壓類別

Ⅳ類

Ⅲ類

Ⅱ類

Ⅰ類

耐衝擊電壓額定值（KV）

2.5

1.5

注: Ⅰ類—需要將瞬態過電壓限制到特定水平的設備；
　　Ⅱ類--如家用電器、手提工具和類似負荷；
　　Ⅲ類—如配電盤，斷路器，包括電纜、母線、分線盒、開關、插座等的布線系統，以及應用於工業設備和永
久接至固定裝置的電動機等的一些其它設備；
　　Ⅳ類—如計量儀表、一次線過流保護設備、波紋控制設置等。
　　5、在TN供電系統中，SPD一般採用“並聯”方式安裝，其最大持續運行電壓Uc應不小於1.15Uo(Uo=220V,以下同)。

　　6、在TT供電系統中，SPD一般採用“3+1”方式安裝，其最大持續運行電壓Uc應不小於1.15Uo，也可採用“並聯”方式安裝，其最大持續運行電壓Uc應不小於1.55Uo。

　　
　　7、不清楚供電模式的情況下，可參照TT供電系統中的安裝方式。

二、SPD的安裝原則：
　　1、在LPZ0-LPZ1區交界處，從室外引入的線路上安裝的SPD，應選用符合Ⅰ級分類試驗、也就是通過10/350μs波形測試的產品。當建筑物已安裝了防直擊雷裝置，或與其有電氣連接的相鄰建筑物安裝了防直擊雷裝置時，每一相線和中性線對PE線之間SPD的衝擊電流Iimp值不應小於12.5KA；採用3+1形式時，中性線與PE線間不宜小於50KA（10/350μs）。當線路有屏蔽時，通過SPD的雷電流可按規範要求的30%來考慮。
　　2、在LPZ1-LPZ2區交界處，分配電盤處或UPS前端宜安裝第二級SPD，應選用經II或III級分類試驗的產品。其標稱放電電流In值不宜小於5KA（8/20μs）。
　　3、在重要的終端設備或精密敏感設備處，宜安裝第三級SPD，可選用經II或III級分類試驗的產品。其標稱放電電流In值不宜小於3KA（8/20μs）。
　　4、當在線路上多處安裝SPD時，電壓開關型SPD與限壓型SPD之間的線路長度不宜小於10m，限壓型SPD之間的線路長度不宜小於5m。如果因場地侷限達不到上述要求時，可在兩級SPD間加裝合適的退藕電感（對將放電間隙和壓敏電阻組合在一起的復合型SPD，若這兩者之間已有配合措施，不用額外加裝退耦器件）。
　　5、在LPZ0-LPZ1區交界處，SPD兩端連接導體的銅線截面不宜小於16mm2；在其後防雷區交界處安裝的SPD其連接導體的銅線截面不宜小於6mm2。SPD兩端的引線應盡可能短，如果條件允許可採用凱文接線方式。
　　6、安裝在電路上的SPD，其前端應加裝空氣開關或熔絲等過電流保護裝置。
　　7、受SPD保護的線路應與進線及地線保持足夠的安全距離，避免線路二次感應現象的發生。
　　8、在天饋線、信號傳輸線、控制線、視頻線等線路及設備端口安裝的SPD其傳輸性能應滿足信息設備的傳輸要求。