厂区防雷方案设计

厂区防雷方案设计电力科技有限公司2009年03月TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1概述1\o"CurrentDocument"2异步电动机防雷设计2\o"CurrentDocument"2.13000kW异步电动机防雷方案2\o"CurrentDocument"2.2元件选型2\o"CurrentDocument"3地磅防雷设计4\o"CurrentDocument"3.1地磅房屋防雷5\o"CurrentDocument"3.2地磅电气防雷5\o"CurrentDocument"4办公楼防雷设计9\o"CurrentDocument"4.1办公楼房屋防雷9\o"CurrentDocument"4.2办公楼低压电源防雷10\o"CurrentDocument"4.3办公楼电话及网络防雷11\o"CurrentDocument"5工程预算13（1）GB50057-94（2000）（2）GB50343-2004（3）GB50174-93（（1）GB50057-94（2000）（2）GB50343-2004（3）GB50174-93（4）GB2887-89（5）GB9361-88（6）GA173-1998（8）DL-T613-1997术规范》（9）GB50074-2002（10）GB50156-2002（11）GB3836.4-2000（12）IEC61024-1:1990（13）IEC61312-1:1995（14）YD5003-94（15）YDJ26-89定》（16）IEC61643（17）IEC61644（18）VDE0675《过电压保护器》公司厂房位于湖北省黄冈市郊，工厂地处开阔山坡，属于雷击多发地带。厂内高低压线路多采用架空线路，易遭受直击雷和感应雷的影响，多年来，雷击损坏电气设备及引起电动机跳闸现象时有发生，给公司带来的较大的经济损失，因而，工厂的防雷措施还需进一步加强。依据国际电工委员会IEC标准、法国NFC标准、德国VDE标准和中国GB标准与部委颁发的设计规范的要求，大楼和大楼内之计算机房、程控机机房等设备都必须有完整完善之防浪涌保护措施，保证该系统能正常运作。这包括电源供电系统、不间断供电系统，电脑网络、卫星通信设备等装置，均应有SPD防护装置保护。设计依据包括有：《建筑物防雷设计规范》《建筑物电子信息系统防雷技术规范》《电子计算机机房安全设计规范》《计算站场地技术文件》《计算站场地安全要求》《计算机信息系统防雷保安器》（7）GB3482-3483-83《电子设备雷击实验》《进口交流无间隙金属氧化物避雷器技《石油库设计规范》《汽车加油站设计与施工规范》《爆炸气体环境用电气设备》《标准建筑物防雷》《雷电电磁脉冲的防护通则》《电信专用房屋设计规范》《通讯局（站）接地设计暂行技术规《SPD电源防雷器》《SPD通讯网络防雷器》

2异步电动机防雷设计根据情况分析，雷击时造成电动机跳闸的原因是当雷击10kV线路周围时，由于电磁感应的作用在10kV线路上产生感应雷过电压，且过电压沿输电线路传入电动机，造成电线过流或电机绝缘击穿，引起保护动作。2.13000kW异步电动机防雷方案异步电动机的防雷措施应与电动机的无功补偿配合使用，避雷器和无功补偿柜均安装在电动机开关柜旁，联接方案如图2.1所示。10kV图2.110kV电动机防雷方案MOA无功补偿柜R<5Q2.2元件选型10kV图2.110kV电动机防雷方案MOA无功补偿柜R<5Q1、避雷器造型避雷器选用HY2.5WD13.5/31*13.5/37.8型组合式过电压保护器，

其外形如图2.2所示，其参数列于表2.1中。图2.210kV组合式避雷器表2.1组合式避雷器参数避雷器额定电压Uc（有效值）接线方式避雷器持续运行电压Uc（有效值）标称放电电流5kV标称放电电流2.5kV（电动机用）陡波冲击电流残压雷电冲击电流残压操作冲击电流残压U1mAN陡波冲击电流残压雷电冲击电流残压操作冲击电流残压U1mAN（峰值不大于）（峰值不大于）13.5相一地相---相10.543.334.738.731.031.025.023.218.643.334.738.731.031.025.023.218.6

图2.3避雷器安装示意图三相组合式过电压保护器由四只避雷器组成星形接法，从而使各相地、相间的过电压都得到保护。由于结构上的巧妙配合，使一台避雷器起到6只避雷器的作用。同时克服了简单的三只避雷器星形接法不能更好保护相间过电压的缺点。组全式过电压保护器除四个线鼻子为裸导体外，其他部分被绝缘体封闭，故用户在安装时，无需考虑它的相间距离和对地距离。只需将标有接地符号单元的电缆接地外，其余分接A、B、C三相即可。该产品可直接安装在高压开关柜的底盘或互感器室内。2、接地及均压联接在避雷器附近应设接地网，接地网的接地电阻应小于4。。接地体设计为四条辐射状，如图2.4所示。地面垂直接地体电机保护接地设计:'水平接地体地面垂直接地体电机保护接地设计:'水平接地体图2.4电动机防雷接地体设计接地体材料选择40X4mm的扁钢，其中垂直接地体部分长度约为1m，水平接地体每边长约10m，埋地深度约0.8m。避雷器地线、无功补偿柜柜体及电动机外壳应牢固联接。3地磅防雷设计地磅防雷包括地磅建筑物和电气部分。

3.1地磅房屋防雷地磅房屋防雷主要采用屏蔽分流与均压的方式，在房项安装避雷带、在房屋及地磅周围加装均压接地，设计方案如图3.1所示。图3.1地磅房屋防雷设计避雷带及引下线采用直径10mm的圆钢，距房屋表面10cm的高度铺设，接地体采用40X4mm的扁钢，接地体的埋入深度约为0.8m。3.2地磅电气防雷根据地磅所处的地理位置及雷击损坏情况分析，地磅损坏的原因是感应雷在220V交流线路上产生过电压，沿线传入地磅电气部分，同时，雷击时空间电磁波也可直接在电子器件上产生感应过电压，传导和电磁辐射共同造成原器件损坏。1）220V进线改造将房屋顶部220V交流电源线约100m（或更长）长的一段改为地下

三芯电缆，电缆的两芯用于电源线，电缆第三芯导线与地磅接地体相联，另一端与接地极相联，改造方案如图3.2所示。220V电源线220V电源线2）电源加装电涌保护器地磅200V进线及信号线防护措施如图3.3所示。图3.3地磅进线保护方案在地磅电源进线加装单相B+C二级电涌保护器，具体型号为:TPSB+C/102P；地磅测量装置的至传感器及显示屏的信号线均加装金属套，且金属套管的两端与接地网相连。TPSB+C/102P电涌保护器的外形如图3.4所示及技术参数列于表3.1中。

图3.4B+C电源电涌保护器表3.1TPSB+C/102P电涌保护器技术参数型号/参数TPSB+C10TPSB+C10L-NN-PESurgearresterclassification:IEC/VDE/ENrequirementcategory电涌保护器分类：IEC/VDE/EN1+11/B+C/T1+T21+11/B+C/T1+T2Max.continuousoperatingvoltage最大持续工作电压UC255V〜255V〜Impulsecurrent(10/350us)冲击电流Iimp50kA50kAVoltageprotectionlevelat50KA(10/350—s)电压保护水平UP<1.5kV<1.5kVVoltageprotectionlevelat20KA(10/350—s)电压保护水平UP<1.2kV<1.2kVSpecificenergyforclassItesI级试验的比能量tW/R625KJ/Q625KJ/QCharge电何量Q25As25AsFollowcurrentinterruptingratingIfi3KArms3KArms

额定断开续流值Responsetime响应时间I/IItA100ns/25ns100nsShort-circuitwithstandcapability耐受短路电流能力50KA50KA*Max.backupfuse最大后备熔丝125AgL/gG125AgL/gGTOVcharacteristic暂态过电压特性UT385V/5S385V/5SInsulationresistance绝缘电阻RisolN1000MQN1000MQFaultyindicator失效指刀'Red（红）Red（红）Remotesignalingcontact远程通信Option（可选）--Operatingtemperature工作温区T-40°C〜+85°CTighteningtorqueofterminals接线端子紧固扭矩4.5NmDegreeofprotection保护等级IP20Mountingrail安装轨道35mmDIN-raila__10〜25mm216〜35mm210〜35mm216〜35mm2010〜50mm216〜50mm24办公楼防雷设计办公楼防雷包括办公楼建筑物和电源及电话、网络系统。4.1办公楼房屋防雷办公楼防雷主要采用避雷带加接地网的方式，防雷方案如图4.1所示。图4.1办公楼房屋防雷方案其中，避雷带和引下线采用直径10mm的圆钢，沿屋脊及房檐布置，距房屋表面高度约为10cm，避雷带尽量与建筑物结构的钢筋相连接。接地体采用40X4mm的扁钢，沿房屋地基铺设，水平接地体的埋入深度约为0.6m。房屋电涌保护器的地线、电气电子设备的外壳、电缆及信号线屏蔽层必须与接地体可靠连接。

地网:接地就是让■经纳入防雷系统的闪电电流顺利地流入大地，而不能让雷电能量集中在防雷系统的某处对被保护物体产生破坏作用。接地装置的接地电阻值要符合GB50057-94中的相关规定。接地极上端距地面0.6米，每两根接地极之间挖0.6米深地沟铺设接地线连接，地网与避雷带之间用引下线连接。接地系统中的垂直接地体使用L50X50X5的镀锌角钢，地网的水平接地体为40x4的镀锌扁钢。根据土壤的情况，添加一定的降阻剂。最后，测试地网的接地电阻，如达不到要求可增加垂直及水平接地体，接地电阻达到要求后回填并恢复。4.2办公楼低压电源防雷办公楼房屋的防雷带和引下线对房屋内的电子具有一定的电磁屏蔽作用，办公楼内部电气电子设备电磁干扰的主要来源是沿室外电源线和电话及计算机网线输入的感应雷过电压。因而，办公楼的防雷重点在于低压电源进线和电话及网络进线。办公楼的进线装设三相B+C两极电涌保护器，型号为TPSB+C/104P，其形状和参数与TPSB+C/102P型号的产品一致，电源保护器的接线方式如图4.2所示。电源防护方案图4.2办公楼电源进线保护方案4.3办公楼电话及网络防雷电话和计算机网络信号线电涌的保护方式主要是在进线处加装通信线路电涌保护器，电话线适用型号为TTSRJ45TELR/4S的电涌保护器；计算网络进线采用型号为TTSRJ45-E100/4S的电涌保护器。信号线防护的接线原理如图4.3所示。

通信线路电涌保护器电话交换机电话电涌防护方案图4.3办公楼电话、网络进线保护方案通信线路电涌保护器电话交换机信号线电涌保护器的外形如图4.4所示，其参数列于表4.1中。图4.4通信线路电涌防护器

表4.1图4.4通信线路电涌防护器型号TTS-RJ45-E155/8