建筑防雷设计课件

1、建筑防雷设计1建筑物防雷设计建筑物防雷设计原理原理标准标准规范规范技术技术装置装置措施措施iec ansi gb 行标行标建筑防雷设计2i. 建筑物防雷设计规范基本体系建筑物防雷设计规范基本体系一、新标准一、新标准(gb 50057-2010)的内容覆盖面的内容覆盖面建筑防雷设计3二、新标准二、新标准gb506012010的内容覆盖面的内容覆盖面建筑防雷设计4内部防雷措施内部防雷措施外部防雷措施外部防雷措施屏屏蔽蔽引引下下线线接接地地装装置置共共用用接接地地系系统统等等电电位位连连接接屏屏蔽蔽隔隔离离合合理理布布线线接接闪闪器器安安装装电电涌涌保保护护器器综合防雷系统综合防雷系统三、防雷系统的

2、基本构成三、防雷系统的基本构成建筑防雷设计5四、防雷系统四、防雷系统 的的基本设基本设 计流程计流程建筑防雷设计6ii. 建筑防雷设计用雷电参数指标建筑防雷设计用雷电参数指标 规定规定涉及新标准条款：涉及新标准条款： 2.0.12.0.4；6.3.2(表表6.3.2-1)； 附录附录a；附录；附录f(表表f.0.1-1 表表 f.0.1-3) ；5.2.12建筑防雷设计7一、雷云带电一、雷云带电1. 雷云形成的可能机制雷云形成的可能机制建筑防雷设计82. 雷云的带电雷云的带电(1) 水滴分裂效应水滴分裂效应建筑防雷设计9(2) 感应起电效应感应起电效应建筑防雷设计10(3) 水滴结冰水滴结冰效

3、应效应冰晶粒带正电，水滴带负电，热气流冰晶粒带正电，水滴带负电，热气流将冰晶上面水分带走，产生电荷分离。将冰晶上面水分带走，产生电荷分离。建筑防雷设计11二、雷电放电二、雷电放电.雷电放电机理雷电放电机理(1) 雷云电荷分布雷云电荷分布+-+负雷云负雷云中中电荷中心分布电荷中心分布建筑防雷设计12(2) 雷云放电形式雷云放电形式+-+-云内放电云内放电云间放电云间放电-云云地放电地放电(地闪地闪)建筑防雷设计13建筑防雷设计14+ + + + + + + + + + + + 主放电主放电it35 km雷云雷云地面地面+ + + + + + + + + + + + 下行先导下行先导(3) 对地放

4、电过程对地放电过程建筑防雷设计15+ + + + +下行先导下行先导上行先导上行先导上行雷上行雷(4) 对地面高结构的放电与上行雷对地面高结构的放电与上行雷建筑防雷设计16()对地放电的多重性对地放电的多重性建筑防雷设计17建筑防雷设计1812重雷放电记录图象重雷放电记录图象建筑防雷设计19(6)对地放电的选择对地放电的选择a. 土壤电阻率土壤电阻率b. 结构体的形状结构体的形状c. 大气条件大气条件(7) 正极性雷正极性雷建筑防雷设计202. 地闪形态地闪形态2. 闪电通道闪电通道(1) 单闪单闪建筑防雷设计21建筑防雷设计22建筑防雷设计23建筑防雷设计24建筑防雷设计25建筑防雷设计26

5、建筑防雷设计27(2) 多闪多闪建筑防雷设计28建筑防雷设计29建筑防雷设计30建筑防雷设计31建筑防雷设计323.雷闪形态雷闪形态 线状雷线状雷(2) 球雷球雷建筑防雷设计33建筑防雷设计34(3) 珠雷与片雷珠雷与片雷三、雷电参数三、雷电参数1.雷暴日、雷暴小时雷暴日、雷暴小时 建筑防雷设计35建筑防雷设计36建筑防雷设计37建筑防雷设计38建筑防雷设计39建筑防雷设计40城市城市雷电日雷电日城市城市雷电日雷电日北京北京367武汉武汉378天津天津286长沙长沙495石家庄石家庄315广州广州495太原太原364南宁南宁886呼和浩特呼和浩特375成都成都369沈阳沈阳271贵州贵州489

6、长春长春366昆明昆明628哈尔滨哈尔滨309拉萨拉萨732上海上海322西安西安173南京南京351兰州兰州236杭州杭州400西宁西宁329合肥合肥301银川银川197福州福州576乌鲁木齐乌鲁木齐93南昌南昌585台北台北279济南济南268香港香港340郑州郑州226海口海口1138建筑防雷设计41地面落雷密度地面落雷密度 ng：每年每平方公里地面平均落雷次数：每年每平方公里地面平均落雷次数 (次次/km2 a) 物体的年受雷次数物体的年受雷次数: egankn k修正系数，考虑建筑物结构特征，所修正系数，考虑建筑物结构特征，所 在地地理、地质特征；在地地理、地质特征；建筑物周围环境特

7、征的修正建筑物周围环境特征的修正aeng = 0 . 1 t d (次次/km2 / a ) (a . 0 . 2)建筑防雷设计423.雷电流雷电流(1) 雷电流测量雷电流测量建筑防雷设计43(2) 波形参数规定波形参数规定建筑防雷设计44我国雷电流幅值累积概率我国雷电流幅值累积概率dtptiiea2 21 ln1 1 2144lg88lgipipieee6.23111ipcigre900lg55.1ip(3) 幅值累积概率幅值累积概率建筑防雷设计45建筑防雷设计46第一类：第一类：200ka，p=0.53%第二类：第二类：150ka，p=1.97%第三类：第三类：100ka，p=7.3%88

8、10ip建筑防雷设计47长时间的雷电流参量长时间的雷电流参量建筑防雷设计48(4) 几种波形参数几种波形参数波形波形(s)用途用途10/350建筑防雷建筑防雷(首次雷击首次雷击)0.25/100建筑防雷建筑防雷(后续雷击后续雷击)8/20保护器试验波形保护器试验波形2.6/50电力系统电力系统4. 雷击距雷击距建筑防雷设计49建筑防雷设计50)(hfbidbidcscs65. 010ids建筑防雷设计51建筑物防雷类别建筑物防雷类别 滚球半径滚球半径(m)第一类第一类30第二类第二类45第三类第三类60对应电流对应电流第二类：第二类：i=5.42ka p=86.8%第二类：第二类：i=10.1

9、ka p=76.8%第三类：第三类：i=15.8ka p=66.1%65. 0110sdi建筑防雷设计52先导取向角先导取向角2cos2)(先导通道先导通道电气几何模型电气几何模型建筑防雷设计53iii. 雷电破坏作用指标规定雷电破坏作用指标规定1.综述综述涉及新标准条款：涉及新标准条款： 2.0.12.0.4；6.3.2(表表6.3.2-1)； 附录附录a；附录；附录f(表表f.0.1-1 表表 f.0.1-3) ；5.2.12建筑防雷设计54mcr110 kv数据线数据线电视线路电视线路有线通讯有线通讯 400/230 vabc company移动通讯移动通讯建筑防雷设计55.热效应热效应

10、dtirwdtirwquidtuidtuwararar22 (1) 雷电流注入产生的热能雷电流注入产生的热能建筑防雷设计56mwt(2) 雷电流注入引起的温升雷电流注入引起的温升注入单位电荷时常用金注入单位电荷时常用金属的熔化体积当量属的熔化体积当量铝：铝：mm3/c铜：铜： 5.4mm3/c钢：钢： 4.4mm3/c2. 机械力与冲击波效应机械力与冲击波效应(1) 机械力电磁力机械力电磁力建筑防雷设计57建筑防雷设计58(2)冲击波冲击波建筑防雷设计593. 静电感应与电磁感应静电感应与电磁感应(1) 静电感应静电感应金属屋面金属屋面建筑防雷设计60 + + + + + + + + + +

11、+ 线路线路雷云雷云下行下行先导先导sh+ 雷云雷云回击回击sh+ 过电压波过电压波过电压波过电压波线路线路)kv( 25 m65ishius建筑防雷设计61bsdtbsdu)(ubi(2) 电磁感应电磁感应建筑防雷设计62建筑防雷设计63h0, h1, h2 i0 sa a002 sih ，无无屏屏蔽蔽时时（3）新标准中关于空间磁场的估算方法）新标准中关于空间磁场的估算方法 建筑防雷设计64hlrhr- -hsa r = 1 0 ( i 0 ) 0 . 6 5当 h r 时, 当h r 时, sa = r + l /2 2/)2(alhrhs建筑防雷设计65当有屏蔽时，当有屏蔽时， 在格栅形

12、大空间屏蔽内，在格栅形大空间屏蔽内， 即在即在l p z 1 区内区内的磁场强度应按下式计算的磁场强度应按下式计算:200110sfhh 注注 ： 1 适用于首次雷击的磁场；适用于首次雷击的磁场；2 适用于后续雷击的磁场；适用于后续雷击的磁场；3 相对磁导系数相对磁导系数 r 2 0 0 ；4 w 格栅形屏蔽的网格宽格栅形屏蔽的网格宽( m ) ；r 格栅形屏蔽网格导体的半径格栅形屏蔽网格导体的半径( m ) ；5 当计算式得出的值为负数时取当计算式得出的值为负数时取s f = 0 ；若建筑；若建筑物具有网格形等电位物具有网格形等电位 连连 接网络，接网络， s f 可增加可增加6 d b 。

13、建筑防雷设计66在在 闪电直接击在位于闪电直接击在位于l p z 0 a 区的格栅形大空间屏蔽或区的格栅形大空间屏蔽或 与其与其连接的接闪器上的情况下，连接的接闪器上的情况下， 其内部其内部l p z 1 l p z 1 区内安全空间区内安全空间内某点的磁场强度应按下式计算内某点的磁场强度应按下式计算i0 地面地面 墙壁墙壁 屋顶屋顶 lpz1 dw dr h1 h 1 = k hi 0w / ( d w dr )kh一般取一般取)m(1/ 0.01建筑防雷设计67(4) 新标准关于新标准关于环路中感应电压、电流的计算方法环路中感应电压、电流的计算方法1屋顶；屋顶；2墙；墙；3电力线路；电力线

14、路；4信号线路；信号线路；5信号设备；信号设备；6等电位连接带等电位连接带(1) 格栅形屏蔽建筑物附近遭雷格栅形屏蔽建筑物附近遭雷击时在击时在lpz 1 区内环路的感应电区内环路的感应电压和压和 电电 流流 11/max0101/max 0oc/max)( )()(thbldthdbldtblhddtbsdumax/10max/101011010)()(1 /)(1/)(hlblidthdlbldtblhdldtditrldtblhdlrlidtdidtblhdridtdilscscscscscsc为感应电流最大值可估算在苛刻条件件下h1h1建筑防雷设计68ihargdtdihliruga01

15、0tihlirummgal0取为取为1.21.5h/m电位抬高幅值可近似估算为电位抬高幅值可近似估算为(5) 暂态电位抬高与高电位传递暂态电位抬高与高电位传递暂态电位抬高暂态电位抬高建筑防雷设计69当当(h+l/2)5ri时时，sa20.2ri+0.03(h+l/2)当当(h+l/2)5ri时，时，sa20.05ri+0.06(h+l/2)当当hx5ri时，时，sa10.1(ri+hx)地上部分：地上部分： 当当hx5ri ，sa10.4(ri+0.1hx)sa1sa2建筑防雷设计70地下部分：地下部分： sel0.4ri 电阻压降击穿场强电阻压降击穿场强er=500kv/m)11 (6001

16、tel电感压降的空气击穿场强电感压降的空气击穿场强新标准中新标准中sa1计算公式的推导：计算公式的推导：取取l0=1.5h/m, 第一类防雷建筑，首次雷击第一类防雷建筑，首次雷击i=200ka，10/350 sel=600(1+1/10)=660kv/mxixil1x0ri1a045. 04 . 0660102005 . 1500200hrhretihleirsdtdihlirux0i1axi1 . 04 . 0hr 建筑防雷设计71xixil1x0ri1a1 . 01 . 0300025. 0505 . 150050hrhretihleirs后续雷击后续雷击i=50ka，0.25/100 s

17、el=600(1+1/0.25)=3000kv/mxi1 .0hr ixxixi51 . 01 . 04 . 0rhhrhr解解得得，令令新标准中新标准中sa2计算公式的推导：计算公式的推导：l10201ria22122etillhlerisl 0 1 =1 . 6 9 h /ml 0 2 =1 . 8 9 h /m建筑防雷设计72暂态高电位传递暂态高电位传递建筑防雷设计73(6) 接触电压与跨步电压接触电压与跨步电压建筑防雷设计744 .5 .6 在建筑物外引下线附近保护人身安全而要防接触电在建筑物外引下线附近保护人身安全而要防接触电压和跨步电压的措施是：压和跨步电压的措施是：1 防接触电压

18、应符合下列规定之一：防接触电压应符合下列规定之一：1 )利用建筑物金属构架和建筑物互相连接的钢筋在电气上是贯通且不少于利用建筑物金属构架和建筑物互相连接的钢筋在电气上是贯通且不少于1 0 根根柱子组成的自然引下线，这些柱子包括位于建筑物四周和建筑物内。柱子组成的自然引下线，这些柱子包括位于建筑物四周和建筑物内。2 )引下线引下线3 m 范围内土壤地表层的电阻率不小于范围内土壤地表层的电阻率不小于50k.m。注：例如，采用注：例如，采用5 c m 5 c m 厚沥青层或厚沥青层或1 5 c m 1 5 c m 厚砾石层的这类绝缘材料层通常符合本厚砾石层的这类绝缘材料层通常符合本 要要 求求 。3

19、 )外露引下线，外露引下线， 其距地面其距地面2.7 m 以下的导体用耐以下的导体用耐1.2 /50s冲击电压冲击电压100kv的绝缘的绝缘层隔离，例如用至少层隔离，例如用至少3mm厚的交联聚乙烯层。厚的交联聚乙烯层。4 )用护栏、警告牌使接触引下线的可能性降至最低限度。用护栏、警告牌使接触引下线的可能性降至最低限度。2 防跨步电压应符合下列规定之一：防跨步电压应符合下列规定之一：1 )利用建筑物金属构架和建筑物互相连接的钢筋在电气上是贯通且不少于利用建筑物金属构架和建筑物互相连接的钢筋在电气上是贯通且不少于10根柱根柱子组成的自然引下线，这些柱子包括位于建筑物四周和建筑物内。子组成的自然引下

20、线，这些柱子包括位于建筑物四周和建筑物内。2 )引下线引下线3m范围内土壤地表层的电阻率不小于范围内土壤地表层的电阻率不小于50k.m。注：例如注：例如, , 采用采用5cm5cm厚沥青层或厚沥青层或15cm15cm厚砾石层的这类绝缘材料层通常符合本要求厚砾石层的这类绝缘材料层通常符合本要求。3 )用网状接地装置对地面作均衡电位处理。用网状接地装置对地面作均衡电位处理。4 )用护栏、警告牌使进入距引下线用护栏、警告牌使进入距引下线3m范围内地面的可能性减范围内地面的可能性减小到最低限度。小到最低限度。建筑防雷设计75涉及新标准条款：涉及新标准条款：4.3.9；4.4.8；5.25.3；附录；附

21、录d一、接闪器一、接闪器避雷针与避雷线避雷针与避雷线(1) 引雷机制引雷机制iv. 外部防雷系统外部防雷系统建筑防雷设计76(2) 保护范围保护范围建筑防雷设计77(3) 针体的改进针体的改进平头平头钝头钝头圆头圆头尖头尖头建筑防雷设计78距针中心轴距离距针中心轴距离针头附近场强针头附近场强钝头针钝头针尖头针尖头针头部扩展针头部扩展针o建筑防雷设计79(4) 避雷线保护角避雷线保护角2. 避雷带与避雷网避雷带与避雷网(1) 避雷带避雷带10m建筑防雷设计80建筑防雷设计812. 避雷网避雷网建筑物防雷等级建筑物防雷等级网格尺寸网格尺寸(m)第一类第一类 5 5 或或 6 4第二类第二类1010

22、或或128第三类第三类2020或或2416建筑防雷设计82明设明设暗设暗设建筑防雷设计833. 滚球法滚球法(1)确定建筑物上直接确定建筑物上直接雷击部位雷击部位建筑物防雷建筑物防雷类别类别滚球半径滚球半径(m)第一类防雷第一类防雷建筑物建筑物30第二类防雷第二类防雷建筑物建筑物45第三类防雷第三类防雷建筑物建筑物60建筑防雷设计84r r r r r r 建筑防雷设计85(2) 侧击防护侧击防护4.3.9-2和和4.4.1-2规定：高规定：高 于于 6 0 m 的建筑物，的建筑物， 其上部占高度其上部占高度20%并超过并超过6 0 m 的部位的部位 应应 防防侧击侧击建筑防雷设计8637.

23、0124. 087. 0054. 019. 002. 3057. 1124. 0178. 0054. 0upupihhihhihhil(3) 滚球修正滚球修正建筑防雷设计87wweeihhihirihhihir06. 0ue03. 0uc)03. 023. 0(038. 012. 016. 0)035. 03 . 0(056. 022. 016. 0建筑防雷设计88建筑防雷设计89(4) 避雷网格渗透深度避雷网格渗透深度防护防护等级等级滚球半径滚球半径(m)网格尺寸网格尺寸(mm)i2055ii301010iii451515iv602020防护等级防护等级滚球半径滚球半径(m)网格尺寸网格尺寸

24、(mm)i30 5 5 或或 6 4ii45 1 0 1 0 或或 1 2 8iii60 2 0 2 0 或或 2 4 1 6iec 标准标准gb 50057-2010标准标准建筑防雷设计90222222wrrpwppr防护防护等级等级网格宽度网格宽度w(m)滚球半径滚球半径r(m)滚球进入网格的滚球进入网格的最大深度最大深度p(cm)(i)(i)52016i i53010.4iiii104528iiiiii206084建筑防雷设计91v. 电子信息系统防雷电子信息系统防雷一、一、 主要保护器件主要保护器件二极放电管二极放电管 三极放电管三极放电管1. 气体放电管气体放电管涉及新标准条款：涉及

25、新标准条款：5.1.2；6.4.16.4.8；附录附录j建筑防雷设计92实际器件实际器件建筑防雷设计93伏伏安特性安特性uiabcdef建筑防雷设计94响应时间微秒响应时间微秒(s)级；级；动作放电分散性较大动作放电分散性较大gba被被保保护护电电子子设设备备uagubguabt1t3t2t4t1 t2t3 t4ub1ua1ua2ub2ua1 ub1ua2 ub2ooottt限压电路限压电路建筑防雷设计95gba被被保保护护电电子子设设备备保护应用中存在的缺陷保护应用中存在的缺陷 动作时延动作时延 续流续流建筑防雷设计96动作截波及短路反射动作截波及短路反射技术参数及使用选择技术参数及使用选择

26、技术参数技术参数a直流放电电压直流放电电压b.冲击放电电压冲击放电电压c.冲击耐受电流冲击耐受电流 绝缘电阻与极间电容绝缘电阻与极间电容使用选择使用选择 直流放电电压选择直流放电电压选择d.功率选择功率选择建筑防雷设计972. 压敏电阻压敏电阻 （1）结构简介）结构简介实际器件实际器件建筑防雷设计98(2) 伏伏安特性安特性泄漏区泄漏区限压区限压区过载区过载区参考电压参考电压uio建筑防雷设计99响应特性响应特性纳秒纳秒(ns)级，引头线使响应时间加长级，引头线使响应时间加长(3) 压敏电阻参数压敏电阻参数 压敏电压压敏电压(参考电压，参考电压，u1ma) 残压残压(残压比残压比k=u1ka/

27、u1ma ) 通流容量通流容量 泄漏电流泄漏电流 额定运行电压额定运行电压(4) 使用选择使用选择a. 压敏电压选择压敏电压选择建筑防雷设计100b. 通流容量选择通流容量选择(5)并联及与放电管合用并联及与放电管合用a. 多个压敏电阻并联多个压敏电阻并联b. 与放电管合用与放电管合用建筑防雷设计1013. 暂态抑制二极管暂态抑制二极管(1) 伏伏安特性安特性ui击击穿穿区区反向区反向区正正向向区区正向正向+ 反向反向 + o建筑防雷设计102(2) 实际器件实际器件建筑防雷设计103响应时间响应时间: 皮秒皮秒(ps)级级(3) 寄生电容及其减小方法寄生电容及其减小方法建筑防雷设计104(4

28、) 主要参数：主要参数： 额定击穿电压额定击穿电压; 最大箝位电压最大箝位电压 反向变位电压反向变位电压; 最大泄漏电流最大泄漏电流4 ptc正温度系数电阻正温度系数电阻ptc被保被保护设护设备备ptc实际器件实际器件建筑防雷设计1055. 半导体放电管半导体放电管(暂态抑制晶闸管暂态抑制晶闸管)建筑防雷设计106uiisidrmvtvdrmvs实际器件实际器件伏安特性伏安特性建筑防雷设计107 半导体放电管半导体放电管(也称固体放电管也称固体放电管)是一种是一种pnpn组件组件,它它中以被看作一个无门电极的自由电压控制的可控硅中以被看作一个无门电极的自由电压控制的可控硅,当电当电压超过它的断

29、态峰值电压压超过它的断态峰值电压(或称雪崩电压或称雪崩电压)时，半导体放时，半导体放电会将瞬态电压箝制到组件的开关电压电会将瞬态电压箝制到组件的开关电压(或称转折电压或称转折电压)值之内。电压继续增大时，半导体放电管由于负阻效应值之内。电压继续增大时，半导体放电管由于负阻效应进入导通状态，只有在当电流小于维持电流时，组件才进入导通状态，只有在当电流小于维持电流时，组件才复位并恢复到它的高阻抗状态。复位并恢复到它的高阻抗状态。 特点特点: 多次重复，快速响应（多次重复，快速响应（1纳秒）；纳秒）；启动电压范启动电压范围围5v- 550v，瞬间冲击电流，瞬间冲击电流50a- 3000a 使用原则：

30、使用原则：a. vdrm最大断态峰值电压最大断态峰值电压vdrm必须必须大于被保护电路的最大工作电压。大于被保护电路的最大工作电压。2. vs开关电压开关电压vs必必须小于被保护所允许的瞬间峰值电压。须小于被保护所允许的瞬间峰值电压。b. ipp最大瞬间最大瞬间峰值电流峰值电流ipp必须大于通讯设备标准的规定必须大于通讯设备标准的规定建筑防雷设计108二、二、 防雷区划分与防雷区划分与电涌电涌过电压防护过电压防护通讯系统通讯系统雷电电涌雷电电涌雷电电涌雷电电涌电源线路电源线路信号线路信号线路1. 防雷区划分防雷区划分(1) lpz0a区：本区内各种物体均可能遭受区：本区内各种物体均可能遭受直接

31、雷击，内电磁场没有受到衰减。直接雷击，内电磁场没有受到衰减。(2) lpz0b区：本区内各种物体均不可能遭区：本区内各种物体均不可能遭到大于所选滚球半径对应的直接雷击，到大于所选滚球半径对应的直接雷击，建筑防雷设计109 本区内电磁场也没有受到衰减。本区内电磁场也没有受到衰减。(3) lpz1区：区：本区内各种物体均不可能遭受本区内各种物体均不可能遭受到大于所选滚球半径对应的直接雷击，到大于所选滚球半径对应的直接雷击，流经本区内各导体的雷电流比流经本区内各导体的雷电流比lpz0b区减区减小，区内小，区内电磁场受到屏蔽体的衰减。电磁场受到屏蔽体的衰减。(4) lpzn(n=2, 3, )后续防雷

32、区：当需要进后续防雷区：当需要进一步减小流入的雷电流和衰减电磁场时，一步减小流入的雷电流和衰减电磁场时，应设置后续防雷区，并根据需要保护设应设置后续防雷区，并根据需要保护设备所要求的电磁环境来选择后续防雷区备所要求的电磁环境来选择后续防雷区的保护指标。的保护指标。建筑防雷设计110lpz0alpz0alpz0blpz0blpz1lpz2lpz0blpz0blpz0alpz0alpzn进入线路进入线路电涌过电压保护装置设置原则电涌过电压保护装置设置原则在各防雷区在各防雷区的交界面上设置避雷器或电涌保护器的交界面上设置避雷器或电涌保护器(spd)建筑防雷设计111避雷器避雷器电涌保护器电涌保护器s

33、pd屏蔽室屏蔽室电源线电源线信号线信号线终端单元终端单元钢钢筋筋网网格格建筑防雷设计112保保护护等等级级lpz0与与lpz1界面界面lpz1与与lpz2、lpz2与与lpz3界面界面直流电源标称放电直流电源标称放电电流电流 (ka)第一级标称放第一级标称放电电流电电流(ka)第二级标第二级标称放电电称放电电流流(ka)第三级标第三级标称放电电称放电电流流(ka)第四级标第四级标称放电电称放电电流流(ka)8/2010/3508/208/208/208/20a208040201010b15604020c12.55020d112.55010(2) 界面标称放电电流规定值界面标称放电电流规定值建筑

34、防雷设计113等电荷量等电荷量q判据，即两种冲击电流传输给被试物的电判据，即两种冲击电流传输给被试物的电荷量相等荷量相等(8/ 20)28.7(10/350)ii等能量等能量w/r判据，即两种冲击电流传输给被试物的能判据，即两种冲击电流传输给被试物的能量相等量相等(8/ 20)4.5(10/350)ii以上关系以上关系适用于线性电阻，而压敏电阻是非线性电阻，适用于线性电阻，而压敏电阻是非线性电阻，其情况更为复杂些其情况更为复杂些注：注：两种波形电流之间的等效性两种波形电流之间的等效性建筑防雷设计1143. 电源系统电涌防护电源系统电涌防护 (1) 配电变压器保护配电变压器保护610kv2203

35、80v变压器外壳变压器外壳10my- -470fs- -610建筑防雷设计115m1m2m3lnpe220v（2）单级交流电源保护器）单级交流电源保护器建筑防雷设计116（3）两级交流电源保护）两级交流电源保护建筑防雷设计117m1m2m3l1l2c2c5c6c1lnpe建筑防雷设计118（4）两级直流电源保护）两级直流电源保护稳压稳压电路电路建筑防雷设计119标称放电电流标称放电电流iimp最大放电电流最大放电电流imax保护水平保护水平p设备位置设备位置电源处设电源处设备备配电线及最后配电线及最后分支线的设备分支线的设备用电设备用电设备特殊需要保特殊需要保护的电子信护的电子信息设备息设备耐

36、受冲击电压类耐受冲击电压类别别iv类类iii类类ii类类i类类耐受冲击电压额耐受冲击电压额定值定值6kv4kv2.5kv1.5kv（5）电气设备的冲击耐受指标）电气设备的冲击耐受指标建筑防雷设计120() 两级保护器两级保护器rd1d2gdt3. 信号系统电涌防护信号系统电涌防护(1) 单级保护器单级保护器建筑防雷设计121rrd1d2d3d4d5d6两级信号保护电路两级信号保护电路建筑防雷设计122发送器发送器接受器接受器保护器保护器保护器保护器建筑防雷设计123接地母线接地母线放电间隙放电间隙电源线电源线信号线信号线通讯电缆通讯电缆保护器保护器保护器保护器建筑防雷设计124插入损插入损耗耗

37、(db)电压驻电压驻波比波比响应时响应时间间(ns)平均功平均功率率(w)特性阻特性阻抗抗()传输速传输速率率(bps)工作频工作频率率(mhz)0.51.3101.5系系统功率统功率应满足系统要求应满足系统要求（3）对信号保护器的要求指标）对信号保护器的要求指标建筑防雷设计125插入损耗（插入损耗（ae） 在信号系统中插入一个保护器所引起的损耗。该参数在信号系统中插入一个保护器所引起的损耗。该参数表示在规定的工作频率范围内和负载阻抗下保护器接入前表示在规定的工作频率范围内和负载阻抗下保护器接入前负载吸收的功率负载吸收的功率p1与接入后负载吸收的功率与接入后负载吸收的功率p2之比，以分之比，以

38、分贝数表示贝数表示 如果把保护器接入前、后负载两端的电压分别记为如果把保护器接入前、后负载两端的电压分别记为u1和和u2，负载电阻记为，负载电阻记为r，则负载在保护器接入前、后的功率，则负载在保护器接入前、后的功率可分别表示为和，将这些关系带入上式可得可分别表示为和，将这些关系带入上式可得上式表明，插入损耗也等于保护器接入前、后负载端电压上式表明，插入损耗也等于保护器接入前、后负载端电压之比。保护器的插入损耗主要由其横向元件的等值阻抗所之比。保护器的插入损耗主要由其横向元件的等值阻抗所造成的，但在高频情况下，它也与保护器中纵向元件的寄造成的，但在高频情况下，它也与保护器中纵向元件的寄生电容有关

39、。生电容有关。21lg20ppae21lg20uuae建筑防雷设计126 电压驻波比电压驻波比(vswr)在高频信号线路上设置保护器后，由于保护器自身在高频信号线路上设置保护器后，由于保护器自身的特性阻抗的特性阻抗zs难以做到与信号线路特性阻抗难以做到与信号线路特性阻抗z0的匹的匹配，于是在沿信号线路的入射波传输到保护器安装配，于是在沿信号线路的入射波传输到保护器安装点处时，就会发生折、反射，产生与入射波反向的点处时，就会发生折、反射，产生与入射波反向的反射波。在信号线路上入射波电压与反射波电压相反射波。在信号线路上入射波电压与反射波电压相位相同的地方，电压幅值相加为最大值位相同的地方，电压幅

40、值相加为最大值umax，形成，形成波腹；在信号线路上入射波电压与反射波电压相位波腹；在信号线路上入射波电压与反射波电压相位相反的地方，电压的幅值相减为最小值相反的地方，电压的幅值相减为最小值umin，形成，形成波节。波节。建筑防雷设计127 信号线上其它各处的电压合成幅值将介于波腹和波节之信号线上其它各处的电压合成幅值将介于波腹和波节之间，这种由入射波和反射波合成的波称为驻波，驻波比间，这种由入射波和反射波合成的波称为驻波，驻波比vswr的定义为波腹（最大）电压与波节（最小）电压的定义为波腹（最大）电压与波节（最小）电压之比，即之比，即 vswr可以用波的反射系数可以用波的反射系数来表示来表示

41、 这里的反射系数这里的反射系数定义为定义为minmaxuuvswr 11vswr0s0szzzz反射波电压幅值入射波电压幅值建筑防雷设计128(4) 保护距离保护距离vlau2gb506012010第10.1.2条款rpuuu建筑防雷设计129up(f)ul2ul1l1l2upspd=up+ul1+ul2ipcx1x2(5) 安装连线长度的影响安装连线长度的影响dtdildtdilupc2pc1pgb506012010 d.0.7 建筑防雷设计130bspde/1f图图d.0.7-2 spd spd安装在或靠近电气装置电源进线端的示例安装在或靠近电气装置电源进线端的示例bspd（电涌保护器）与等电位连接带之间的连接导线长度，不宜（电涌保护器）与等电位连接带之间的连接导线长度，不宜 大于大于0.5m；f安装在电源进线端的剩余电流保护器；安装在电源进线端的剩余电流保护器；e/i被保护被保护的电子设备的电子设备建筑防雷设计131vi. 接地技术接