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建筑物的综合防雷技术及应用

  
评论: 更新日期:2012年04月14日

  (二)天气雷达

  天气测报系统雷达的施工建设工作中同样需要考虑防雷避雷,科学工作者在建设思茅新一代天气雷达中应用了特别的综合防雷技术,并对具体设计工作做了报道与分析。

  1.接闪

  采取了避雷针、带组合保护的方式:既在雷达探测楼顶部距天线罩外缘3.5m处等圆周、等间距安装4棵等高10m的玻璃钢避雷针,并沿屋面女儿墙顶部安装架空高度为0.3m的避雷带,使雷达天线和建筑物处以避雷针、带组合保护的直击雷防护区。

  2.屏蔽

  采取了沿机房四周墙体及窗框敷设 150cm×150cm的金属屏蔽网格,把机房内电气设备 “包围”起来,并做好各类设备外露可导电部件的接地,使室内雷达设备处以第一、二、三层屏蔽防护区内。

  3.均压连接

  采取的方法是;从建筑物的基础开始,逐层逐项地将同一层面、同一入口处和雷电防护区交界点的金属构件作等电位连接,形成等电位连接网络。均压连接是一项比较烦杂的工作,是防雷设计与施工质量的主要评判因素之一。

  4.浪涌保护

  采用电压开关型和电压限制型浪涌保护器进行防护。供电系统采取3级防护;SPD1安装在距雷达站100m处的变压器低压侧电源总配电箱上,在三根相线上选用I级分类试验用冲击电流Iimp通过幅值电流50KA (10/350μs)的SPD;SPD2安装在雷达站建筑物配电盘上,在三根相线和中性线上选用标称放电电流40KA (8/20μs)的SPD;SPD3安装在雷达主机房分配电盘上,在三根相线和中性线上选用标称放电电流10kA (8/20μs)的SPD。

  5.接地

  天气雷达站的接地处理遵循 “共地不共线”的接地原则,即将防雷地、电源地、电源保护地、防静电地和逻辑地等各种接地分别就近就便汇入一个合格的公共接地网。天气雷达站的接地,除利用建筑物的自然接地体外,还增设了约 5000 人工辅助接地体,形成的公共接地网接地电阻为0.8Ω,满足了天气雷达站在土壤电阻率条件下对接地电阻值的要求。

  三、电信系统的综合防雷技术应用

  防雷接地不但是建筑物必须考虑的内容,电气系统和电子设备也必须考虑防雷。

  (一)有线电视系统

  CATV系统的防雷接地应包括3个部分:前端、干线(含超干线)和分配系统。

  1. 前端部分的防雷接地

  前端机房一般不是独立的建筑,因此,整个建筑物的防雷接地系统可以保护前端机房内系统设备的安全,故不必重新做防雷接地,但有几点须引起注意:雷电可能从接收天线串入前端系统;播出机房地板须采用防静电地板,信号电缆与电力电缆分沟敷设;在电力线明线引入时,雷电有可能从电源网串入。 

  2. 干线部分的防雷接地

  CATV系统的干线(含超干线)部分包括电(光)缆和干线设备(如放大器或光接收机等)两项内容,该部分置于室外,必须考虑防雷。

  2.1  电(光)缆的防雷接地

  对于走地下管道的电(光)缆,应在引下和引上处将金属管道或电缆金属外皮与防雷接地装置相连;市区架空电(光)缆吊线的两端和架空电(光)缆线路中的金属管道均应接地;郊区旷野的架空电(光)缆线路要在分支杆、引上杆、终端杆、角深大于1m的角杆、安装放大器的电杆及直线线路每隔10~15根电杆上加装避雷针,吊线应接地处理,接地装置用35 mm×35 mm×2000mm角钢或直径10mm以上圆钢,埋深2m。

  2.2  干线设备的防雷接地

  光接收机、干线放大器和供电器的外壳均应就近接地,但不得与电源变压器和有线广播的接地线相连;对需要外线电源的放大器、供电器,应按防雷标准要求增设电源避雷器。

  (二)机房系统

  1.等电位连接和共用接地系统

  对于机房系统防雷设施,等电位连接的关键是在信息系统机房内布设星形结构 (S型)或网形结构 (M型)或S型与M型组合的等电位连接网络,使得机房内的电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、屏蔽线外层、及各种电涌保护器 (SPD)接地端均能够实现最短的距离就近与等电位连接网络连接。优化接地型式的设计应选择一些导电性好、热稳定性强、耐腐性和承受雷电流能力高的接地材料,如高效防腐降阻剂、铜、铸钢接地极、离子接地极等。

  2.屏蔽 

  雷电电磁场强度的衰减计算能为信息系统设备布置及采取相应的屏蔽措施提供指导意见。根据计算结果信息系统的主机房一般应选择在大楼的低层中心部位,信息系统设备应尽量远离建筑物的外墙结构柱,设置在雷电防护的最高防护级别区域内。

  3.电涌保护器的选择和应用 

  3.1低压配电系统 SPD选择和配置 

  能量配合有使用退耦元件和不使用退耦元件的配合、有使用触发型SPD的配合、还有两个电压开关型SPD间的配合、电压开关型和限压性SPD间的配合、两个限压型SPD间的配合、末级SPD与被保护设备间的配合等多种配合方式。尽管有了正确的能量配合,如果SPD不是安装在防雷区界面和被保护设备上或其附近,则设备的端子上仍可能出现损害。其原因在于SPD与被保护设备间的线路之间可能引起振荡,这种振荡可能导致超过SPD残压两倍的高电压而损坏设备。

  3.2信号线路 SPD选择和配置

  信号线路SPD应根据被保护设备的工作电压、接口类型、特性阻抗、插损、功率、信号传输速率、频带宽度及传输介质参数选用插损小、限制电压不超过设备端口耐压的SPD 。

  3.3天馈线路SPD选择和配置 

  天馈线上选用的SPD最大传输功率应为平均功率的1.5-2.0倍。其它参数,如工作频率、驻波、插损、特性阻抗、接口等均应符合系统的要求。

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