电源系统防雷设计

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1、电源系统防雷设计A、外来导体的布置：外来导体包括：金属水管、通讯电缆线及电力电缆铠装外皮或电缆金属管等。所有的水管和电缆应埋地进入机房，水管和电缆铠装外皮和保护金属管应在进入机房时接地，电缆应选用铠装电缆或穿金属管埋地进入机房电缆相线和中线应通过电涌保护器接地。B、外电源线的电涌保护器的布置和选择：1）、电涌保护器的布置原理如下图所示：a）该布置是依据GB50057-94（2000版）和IEC61312的标准布置。在LPZ0和LPZ1区交界：U2=U1-I2R2可以看出：U2

2、压逐步降低，以有效地抑制外来雷电波入侵和雷电电磁脉冲的危害。b）通过电涌保护器的雷电流逐级减少，还为安装电涌保护器提供了方便如（图3）所示，我们在安装电涌保护器时总会使用导线进行连接，而导线电感在雷电波的频率下不能忽略，于是有：Uc=UL1+Us+UL2  Uc=Is(ZL1+ZL2)+Us这样的残压将会附加上一个额外的Is(ZL1+ZL2)，如果只有一级电涌保护器，雷电流的大部将从这一级电涌保护器泄放入地则Is非常大，这样要保证U额外Is(ZL1+ZL2),否则则ZL1+ZL2要非常地小,也即导线要非常短,在安装时往

3、往很难做至,安装条件就会非常苛刻。多级布置使这个部题得至解决。c）分区多级布置使电涌保护器由于自身放电的电磁脉冲的干扰减弱，我们知道当在导体中有高频信号流过，就会向空间发射电磁波及发射功率。可频率、电流和电压有关当电流和电压降低时其发射功率也就减弱，这样不会因为电涌保护器的放电而影响微电子设备的正常运行。d）SPD4必须尽量靠近设备，这是因为GB50057-94（2000版）和IEC61312表明电涌保护器距被保护设备的距离过大会由于雷电波的反射效应而在被保护设备上引起高频振荡，使得设备上的电压超过电涌保护器上的残压而

4、损坏设备。这个距离应小于10米。2）、电涌保护器的选择：a）、动作电压的选择：变压器低压侧的电涌保护器其三相电压为动作电压；U0=400Vb)、电涌保护器的通信容量选择：首级电涌保护器标称放电电流的计算：GB50057-94（2000版）和IEC61312指出：二类保护要求,应按总雷电流150KA(10×350μS波)来考虑电涌保护器选择，按照其建议的雷电流分配方式其中50%即75KA是通过接地系统（水管、铠装电缆外皮或导线的我属保护管等）直接入地；另外50%通过安装在相线和中线上的电涌保护器入地。依据以上标准考虑到5

5、0%雷电流分配到电源系统的最恶劣环境，按照GB50057-94（2000版）标准表6.1提供的雷电流参数电涌保护器每相上的雷电流约为：当线路无屏蔽时，In=[150KA×50%]÷4=18.75KA当线路有屏蔽时，In=[150KA×30%]÷4=11.25KA对于本系统采用的铠装电缆线路，按《建筑物防雷设计规范》第六章：第四节：第6.4.7条要求每线标称放电电流不宜小于15KA的要求。首级电涌保护器的每相标称放电电流应大于15KA（10/350μS）。次级电涌保护器标称放电电流的计算：依据国标GB50057-94第6

6、.4.8条：在前级按第6.4.7条要求安装的10/350μsSPD所得到的电压保护水平加上其两端引线的感应电压以及反射波效应不足以保护距其较远处的被保护设备的情况下，尚应在被保护设备处装设SPD。且该SPD的电压保护水平加上其两端引线的感应电压小于被保护设备耐压水平的80%。根据被保护设备的特性（如高电阻型、电容型）或开路时，反射波效应最大可将侵入的电涌电压加倍。依据国标GB50057-94第6.4.9条：当按第6.4.7条和第6.4.8条要求安装的SPD之间设有配电盘时，若第一级SPD的电压保护水平加上其两端引线的感

7、应电压保护不了该配电盘内的设备，应在该盘内安装第二级SPD。后级线路的SPD称放电电流In的选择应考虑到前级SPD启动后线路残压和其两端引线的感应电压以及反射波效应。对于本系统采用的非屏蔽电缆线路，次级电涌保护器的每相标称放电电流应大于20KA（8/20μS）。精密设备保护需选用防雷插座，其体积小，可以与设备靠得很近。为减小多级电涌保护器的泄放电流会大大减少，在兼顾经济性和安全性的基础上分别选择：BSPM380-50W(4+0)最大放电电流50KA（10/350μS）；BSPB380C-120P标称放电电流60KA（8

8、/20μS）；BSPB380C-80P标称放电电流40KA（8/20μS）BSPM380-60LT(3+1)标称放电电流30KA（8/20μS）BSPB380C-40P标称放电电流20KA（8/20μS）根据IEC61312《雷电电磁脉冲的防护》、GB50057-94《建筑物防雷设计规范》、GB50054-95《低压配电设计规范》