建筑物防雷设计规范GB50057

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,建筑物防雷设计规范GB50057,2,1997,年对超过,8722,多件案例损坏原因的分析,过电压,31,68%,(,雷击及操作过电压,),盗窃,7,01%,火灾,4,88%,水灾,6,22%,不小心/误操作,22,67%,其它,26,76%,风暴,0,78%,3,中国各主要城市雷暴天数,地名,平均全年日期,最早初日(日/月),最晚终日(日/月),海口,104.3,1/1,30/12,上海,32.2,14/2,10/10,重庆,40.1,14/2,1/12,拉萨,75.4,9/3,3/11,武汉,26.7,11/1,20/12,北京,36.7,30/3,3/11,呼和浩特,29.5,20/3,24/10,哈尔滨,28.9,20/4,10/10,4,建筑物被烧毁,5,电路板及元器件损坏,6,配电柜,被,损坏,7,雷暴引起感应雷击及过电压,直击雷或邻近雷击,:,击在外部防雷系统，如保护框架（工业装置上.）电缆上等。,浪涌电流在接地电阻,R,st,上引起电压降。,闭合环路感应产生过电压,信息系统,电源系统,L1,L2,L3,PEN,20,kV,R,st,2,c,1,a,1,b,1,2,a,2,b,1,1,a,1,b,远处雷击,:,击在远处架空输送线缆上,雷云之间的放电通过架空线缆引起感应雷电波及过电压。,在野外,雷电击中通信线缆,2,a,2,b,2,c,8,邻近建筑物之间危险的浪涌雷击,几 100,kA,几 10,kV,几 100,kV,几,kA,几 10,kA,几 10,kV,通信,线缆,OV,230,V,几 10,kA,几,kA,Water / Gas,几,kA,几,几,kA,几,几,kA,几,230,V,9,Standard,IEC 61024,Protection of structures,against lightning,Standard,IEC 61312,Protection against LEMP,Standard,IEC 61643,Lightning protection,-Telecommunication,lines,Technical Report,IEC 61662,Assessment of risk,of damage due to lightning,Published: 1995-04,Amendment 1 to,IEC 61662,Published: 1996-05,Technical Report,IEC 61819 / Ed.1,Test parameters,simulating the,effects of LPS,components,IEC 81/145/CDV,Forecast: 2001,TR,Part 1:,General principles,IEC 61024-1,Published: 1990-03,Section 1: Guide A,Selection of protection,levels for lightning,protection systems,IEC 61024-1-1,Published: 1993-08,Section 2: Guide B,Design, installation,maintenance and,inspection of lightning,protection systems,Published: 1998-05,Part 1:,General principles,IEC 61312-1,Published: 1995-02,Part 2 (technical specification):,Shielding of structure, bonding,inside structure,and earthing,IEC 61312-2 TS,Published: 1999-08,Part 3 (technical specification):,Requirements of surge,protective devices (SPDs),IEC 61312-3 TS,Published: 2000-07,Amendment 1: Annex D,Coordination of SPD,within existing structures,IEC 81/150/CD,Forecast: 2001,Part 4 (Technical Report):,Protection of equipment in,existing structures,Published: 1998-09,IEC TC 81,雷电保护,Part 1:,Fibre optic,installations,IEC 61643-1,Published: 1999-07,Part 2:,Lines using,metallic conductors,IEC 81/164/FDIS,Forecast 2001,Part 5:,Application Guide,IEC 81/165/CD,Forecast: 2000,IEC 61024-1/,Ed. 2,Protection of,structure against,fire, explosion,and life hazards,IEC 81/151/CDV,Status: MCR,circulated,Forecast: 2001,IEC 61662/Ed.2 TS,Risk due to lightning,IEC 81/156/CD,Forecast: 2001,10,国际标准,总则,IEC 61312-1,防雷器的选择,IEC 61312-3 (pending),雷击保护,IEC 61024-1,设备保护,IEC 61000-4-5,低压防雷器,IEC 61643-1-1,低压防雷器的安装,IEC 61643-1-2 (pending),低压线路上的过电压,IEC 62066 (pending),通信防雷器,IEC 61643-2-1 (pending),11,国内标准,国家标准:,建筑物防雷设计规范,(,GB50057-94),行业标准:,通信工程电源系统防雷技术规定,(,YD 5078-98),移动通信基站防雷与接地设计规范,(,YD 5068-98),微波站防雷与接地设计规范,(,YD 2011-93),通信局,(站),接地设计暂行技术规定,(,YDJ 26-89),计算机信息系统防雷保安器,(,GA 173-1998),电力系统通信站防雷运行管理规程,(,DL 548-94),12,建筑物防雷设计规范GB50057-94,(2000年局部修订版,),总则,建筑物的防雷分类,建筑物的防雷措施,防雷装置,接闪器的选择和布置,防雷击电磁脉冲,13,雷击风险,问 : 我们需要关注雷击吗 ?,答 : 是的，当然要 ，因为:,高技术类的敏感设备越来越多,延长设备正常工作时间，减小出错的概率,设备停机带来昂贵的间接损失,防雷保护会影响到购买保险公司的判断,14,浪涌电压的定义,15,雷电流对比图,16,LEMP,LEMP,Intermediate floor,LPZ 2,LPZ 3,SEMP,LPZ 1,LPZ 0,A,LPZ 1,防雷分区概念,电源系统,信息网络系统,电源系统,局部汇流排,设备再次层屏蔽,室内次层屏蔽,基础接地极,加强筋,防雷等电位连接,雷电流,SPD,局部等电位,过压保护器,SPD,空调装置,接闪系统,LPZ 0,B,M,LPZ 0,B,摄像机,灯光,插座,“滚球半径,20 m,LPZ 0,B,LEMP,LPZ,防雷保护区,17,230/400 V,50 Hz,避器器,配电箱,屏蔽室里的钢筋,接地,系统,金属结构作为建筑物屏蔽,建筑物用钢筋网屏蔽,建筑物屋顶的外部接闪装置,接闪装置到钢筋的接点,钢筋墙作为建筑的屏蔽和引下线,数据线,避雷器,等电位连接,EBB,LPZ 1,LPZ 2,通信和数据,的电源过压保护,LPZ 0,LPZ 0 到 LPZ 1,到 LPZ 2的界面,地下的钢筋用作,建筑物屏蔽和接地系统,雷电保护系统依据,IEC 61312-1: 1995-02,基础接地装置,通信线避雷器,18,防雷保护方案,19,浪涌过压保护,主要针对感应雷电操作过电压的防护,低压电源防护,数据通讯防护,等电位连接,完备的接地系统,20,SPD,防 雷 保 护,21,进出线缆端口的防雷等电位连接,Z,阴极保护输送管,基础接地极,等电位汇流排,EBB,水管,燃气管,电源,外部防雷系统,22,低压浪涌保护器（,SPD）,标准,Surge Protection Device :,SPD,国际标准,IEC 61643-1,法国标准,NFC 61740,德国标准,VDE 0675,美国标准,UL 1449,英国标准,BS 6651,23,低压浪涌保护器（,SPD）,防雷器标准 :,IEC 61643-1 (issued Feb.98),防雷器的选择与应用 :,IEC 61643-2 (in work),联合标准:,直击雷保护 :,IEC 61024-1,电磁辐射脉冲 保护:,IEC 61312-1,(Lightning Electromagnetic Pulse),国际标准,24,低压防雷器的等级,安装位置 进线端 分配端 设备端,国际标准,Class I Class II Class III,法国标准,Imax enhancedStandard,采用国际标准,德国标准,Class B Class C Class D,美国标准,ClassC ClassB ClassA,英国标准,Class C Class B Class A,25,低压防雷器的特性,安装 位置 线路入口 分配端 设备端,国际标准,10/350 s,8/20 s 8/20 s,1.2/50 s,I,imp,=20 kA max I,n,=20 kA max I,sc,=10 kA max,法国标准,In 20 kA,In 5 kA,德国标准,10/350 s,In = 5 kA,In = 1.5 kA,0.5-50 kA,美国标准,10 kA 3 kA 500 A,英国标准,10,kA 3 kA 500 A,26,防雷器,IEC 61643-1,国际标准,Test Class I :,For a SDP (called Lightning Current Arrester) intended to be install in a installation equipped with a LPS where a part of the current of the direct lightning strike could cross the device.,Test Class II :,For a SDP intended to be install at the electrical entrance or inside a classical installation.,Test Class III :,A different way (american type.) to test a SPD : more adapted to low power SDP.,27,低压浪涌保护器 - 选 择,按防雷等级选择 :,Class I SPD,要求可以防止直击雷 (,LPS on installation),Class II SPD,可安装与线路进口或建筑内部分线端,Class III SPD,安装设备侧,选择放电电流 :,对于高暴露性防护选择 70,kA (,或更以上),对于标准安装选择 40,kA,对于设备侧选择10,kA,防雷器的选择原则 :,高敏感设备 (限制电压低),广泛应用 (,secondary overshoots),配合熔断丝或断路器,优先使用防雷熔断丝或延迟断路器,28,SPD的安装,29,SE,M,4,kV,III,2.5,kV,II,防浪涌和过压类型（依据,DIN VDE 0110 Part 1）,230/400,V,1.5,kV,I,C,B,D,none,依据,E DIN VDE 0675 Part 6/A1,、,SPD,级别的区分,6,kV,IV,30,电源系统保护,31,避雷器在电源技术网络中的应用,LPZ = 防雷保护区,SEB =配电柜,EBB =等电位连接排,PEN,kWh,EBB,L1,L2,L3,PE,N,SEB,电表,主配电柜 分配电柜 设备,避雷器 浪涌避雷器 浪涌避雷器,EBB,LPZ 0,LPZ 1,LPZ 2,32,SPD 的安 装,33,电源防雷器工作原理,当电网由于雷击出现瞬时脉冲电压时,防雷器在纳秒内导通，将脉冲电压短路于地泄放，后又恢复为高阻状态，从而不影响用户设备的供电,。,设,备,34,50 % (100 kA, 10/350 s) 的,电流,是,通过接地系统,泄放的,.,50 % (100 kA, 10/350 s) 的电流是被内部的供应系统泄放的,.,(电源系统, 信息,技术系统, 金属管道等.),如果在最坏的情况里仅有电源系统，它将承受50的雷电流. 假设最坏的情况仅有两条导线(L; PEN),则每根导线要承受 50 kA (10/350 s) 的电流. 这是一个避雷器承受的最坏情况,.,它有以下的参数 :,电流峰值 50 kA (10/350 s),电量 25 As,单位能量 0.625 MJ,/,类防雷等电位连接避雷器,35,假设雷电流的泄放,100%,等电位连接排,50%,通讯系统,电源系统,金属管道,外部,防雷装置,接地系统,50%,50%,36,火花间隙成份避雷器的特性,电压,电流,火花间隙的击穿电压,浪涌电压,1.2/50 s,雷电流,电源系统中的电流,电源系统电压,火花间隙灭弧,s,大约 100 s,大约 10 ms,几 kA,100 kA,37,敞开式火花间隙的剖面模型,38,喷弧技术功能图,电极 1,电极 2,(驱动电极),隔离气体流向的材料,气体流向,-径向,-纵向,弧光,39,串联式滑动火花间隙工作原理,第一个滑动火花间隙,第二个滑动火花间隙,接线端子,1,零件1,零件2,零件3,接线端子,2,40,密闭式、无火花释放蠕动放电火花间隙,外壳,电极,1,产生气体的绝缘材料,电极,2,从电极伸出的,4,个火花连络点,41,火花间隙避雷器自动灭弧电流波形图,动作电流,后续电流,42,火花间隙避雷器自动灭弧电压波形图,浪涌电压,电弧电压,工作电压/市电电压,43,TN - C 系统B级防雷器安装示意图,L1,F1,F4,F6,F5,F4 - F6,250 A gL,required only if,F1 - F3 250 A gL,L2,L3,PEN,F2,F3,Conductor size,16 mm,125 A,25 mm 160/200 A,35 mm 250 A,Terminals,up to 50 mm stranded,Groundingcross-section =,conductor size,44,过电压保护器 C级,符合,E DIN VDE 0675,第,6/11.89,部分和第,6/,A1/03/96,部分,具有遥信接点选择，可以供集中监控使用,具有故障显示窗口,模块化设计，方便维护，并不影响供电,内置热感断路器，避免因发热而导致爆炸,反应时间纳秒级,采用导轨式安装,额定放电电流 ：,20,KA(8/20,s,),高阻燃性,45,C级浪涌保护器剖面图,46,在金属氧化物上的过压保护器的特性,电源系统电压,浪涌电流 8/20s,电源系统电压,大约 10 A,大约 10 s,电压,电流,5 kA,残压,大约 10 A,47,谢谢大家！,48,