化工等行业控制系统防雷培训（高端培训）

工程师培训资料工程师培训资料 标题：培训（高端培训）（高端培训）培训人：xx05101520253035Surge voltage/indir.strike过电压过电压/间接雷击间接雷击Drop/摔损摔损Burglary/破门盗窃破门盗窃Negligence/过失，失职过失，失职Short circuit/短路短路Water/水害水害Fire/火灾火灾Theft out of cars偷窃机动车Other/其它 11,1%9,3%8,7%4,3%3,6%3,4%2,2%23,6%33,8%Analysis of the W黵ttembergische Assurance CompanyTT 04 CN 18.11.98德国法兰克福德国法兰克福ELELTRA WUBA保险公司保险公司Damaging energy/Damaging energy/摧毁能量摧毁能量电动机电动机/发电机发电机滤波器线圈滤波器线圈电子管电子管继电器继电器电容器电容器二极管二极管晶体三极管晶体三极管计算机部件计算机部件集成电路集成电路能量能量 (Ws)10.可能损坏可能损坏肯定损坏肯定损坏无损坏无损坏-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 wswsWsKWsMWsTT 06 CN 18.11.982001年7月11日下午，工体东路一号楼遭雷击，造成整座楼掉闸停电，十余户电视机高频头被击坏，有几人看到了有一火球从楼顶晃过，其中有一住户由于雷击使煤气表底冒出有一、二尺长的火苗，把闸门关了，火才熄灭，由于及时发现，未造成更大的损失。否则，后果不堪设想。雷电防护系统外部防雷接闪器引下线接地装置内部防雷等电位连接防闪络措施电涌保护器屏蔽（法拉弟笼）注：扁钢厚度4mm注：粮棉堆场的避雷针滚球半径按100m计算2293.ppt/09.12.99/OB2293_a伴随雷击产生的磁场在 屏 蔽 空 间内的磁场大空间屏蔽Sa附近的雷击点ZTank Pipe Cathodically ProtectedFoundation Earth ElectrodeLightning Protection Equipotential BondingExternal Lightning ProtectionPSCZWaterii)112)I级222PEL，N（LPZ 0区）d1agbdebhfdm1k5l（LPZ 1区）II级PEL，N2443m42ceSPDSPDSPDSPD 金属立面高度敏感的电子设备等电位连接 外来金属设施通信线路穿电缆的金属管0.4kV电源10kV电源屋顶上的设备接闪器LPZ 0A区LPZ 0B区LPZ 0B区LPZ 1区LPZ 1区LPZ 2区LPZ 2区LPZ 1区LPZ 1区有屏蔽的小室等电位连接预留件摄象机LPZ 0B区混凝土中的钢筋LPZ 1区地面钢筋变电所LPZ 1区0.4kV电源停车场基础接地体LPZ 2区屋顶上的金属物铜（钢）等电位连接带截面50mm2EMC PZ 0(LPZ 0)(PZ=保护区保护区)EMC PZ 1EMCPZ 2EMCPZ 3EMCPZ 3TT 371 CN 18.11.98防雷区（防雷区（1）LPZ 1区LPZ 2区LPZ 0A区LPZ 0B区外 部 防 雷装置代表屏蔽1的建筑物代表屏蔽2的房间计算机机房（例）LPZ1与LPZ2区界面上的等电位连接带2LPZ 0A、LPZ 0B与LPZ1区界面上的等电位连接带1电缆，线路等电位连接线接地装置 Qs=（1/0.7）IT2 （C）W/R=（1/2）（1/0.7）I2T2 （J/）条件：条件：T1 T2 二次闪电二次闪电三次闪电三次闪电一次闪电一次闪电闪电电流闪电电流闪电电流闪电电流kAkA0-10-20-30-408060402000 20 40 60 80 100 120 1400 200 400 600 8001000 1200 1400ststt(s)20 40 60 80(kA)i200350600800100080400主配电主配电6 kV6 kV二次配电二次配电4 kV4 kV2,5 kV2,5 kV用电器用电器1,5 kV1,5 kV绝缘区域的抗冲击电压强度绝缘区域的抗冲击电压强度kWhZL1L2L3PEN雷击放电器雷击放电器过电压放电器过电压放电器仪器保护仪器保护端口试验项目试验值说明I/0信号/控制冲击试验1.0 kV适用于线 地或长距离线的情况直接与电源相连的I/0信号/控制冲击试验0.5kV适用于线 线1.0 kV适用于线 地序号通信线类型额定工作电压（V）SPD额定工作电压（V）1DDN/X.25/帧中继6或406018或802xDSL61832M数字中继56.54ISDN40805模拟电话线1101806100M以太网56.57同轴以太网56.58RS23212189RS422/4855610视频线66.511现场控制242912卫星通信中频系统151824 a)b)c)图 1 典型接地体的三种表示图导体长度(m)L(H)1MHz1 MHz10 MHz100 MHzRf()2fL()Rf()2fL()Rf()2fL(k)340.05260.152600.52.66.190.1570.35701.05.712.2200.21250.612502.012.518.3310.31970.919703.019.730.5550.53501.535005.035.0图10 活动地板下专设等电位连接基准网Components/元器件Arc Choppingspark gapArc Chopping放电间隙放电间隙gas-filledsurge arrester气体放电管气体放电管VDR压敏电阻压敏电阻suppressordiode抑制二极管抑制二极管TT 019 CN 18.11.98 GB50057给定值与给定值与IEC给出的系数值相比偏大，原因给出的系数值相比偏大，原因是考虑我国供电系统的电压偏差较大，适当增加了系数是考虑我国供电系统的电压偏差较大，适当增加了系数值，给定值为：值，给定值为：TT系统中系统中 SPD安装在剩余电流保护器的负荷侧安装在剩余电流保护器的负荷侧 Uc1.55Uo SPD安装在剩余电流保护器的电源侧安装在剩余电流保护器的电源侧 Uc1.15Uo TN系统中系统中 Uc1.15U o IT系统中系统中 Uc1.15U （U为线间电压，为线间电压，U=3 Uo）SPD必须能承受通过它们的电流必须能承受通过它们的电流 级级SPD Iimp冲击电流（冲击电流（10/350）、级级SPD SPD I In n标称放电电流标称放电电流（8/20）进入建筑物的进入建筑物的各服务性管线各服务性管线外部防雷装置外部防雷装置ii100%建筑物建筑物等电位连接带等电位连接带50%50%接地装置接地装置iiiiis雷电流在建筑物内的分配雷电流在建筑物内的分配8/2010/3501.2/501.2/50瞬态源瞬态源对建筑物的直接对建筑物的直接雷击雷击（S1S1）对建筑物附对建筑物附近的雷击近的雷击（S2S2）对连接线路对连接线路的雷击的雷击（S3S3）对连接线对连接线路附近的路附近的雷击雷击（S4S4）b b 交流交流的影的影响响耦合电阻性（1）感应（2）感应a（2）电阻性（1，5）感应（3）电阻性（4）电压波形（s）10/70050/60Hz电流波形（s）8/2010/350d，10/2505/300优选的测试类别CD1C2 C2D1，D2 B2A2防雷区防雷区LPZ 0/1LPZ 0/1LPZ 1/2LPZ 1/2LPZ 2/3LPZ 2/3电涌值范围10/350s10/250s0.5-2.5kA1.2/50s8/20s0.5-10kA0.25-5kA0.5-1kV0.25-0.5kA10/700s5/300s4kV100A0.5-4kV25-100ASPDs的要求（引自QX10.1表15）SPD（j）*D1，D2B2与建筑物外部无电阻性连接SPD（k）*C2/B2SPD（i）*C1图图2 SPD2 SPD安装在防雷区交界处的配置示例安装在防雷区交界处的配置示例如果Up1k 0.8UW，仅需要SPDNo.1（安装在装置入口处）。如果Up1k 0.8UW，除了SPDNo.1还应该安装SPD No.2（Up2 0.8UW）。Eq是电压耐受能力为UW的设备，如IEC 60664-1中所定义。k是考虑到可能的振荡得出的系数（1 k 2，见6.1.2）。图图4 是否需要附加保护的图例是否需要附加保护的图例IEC 345/02EqUwUp2No.2Up1No.1SPDSPD 由生产厂提供的一个表征由生产厂提供的一个表征SPD限制电压限制电压的性能参数。的性能参数。Up 设备的耐受电压设备的耐受电压UW Up UcTN-C-S-System电力公司电力公司主配电主配电二次配电二次配电用电器用电器L1L2L3NPE仪器保护仪器保护FLASHTRABVALVETRABL1L2L3NPE主配电主配电二次配电二次配电用电器用电器RCD protection switchTN-S-SystemFLASHTRABVALVETRAB电力公司电力公司仪器保护仪器保护供电系统供电系统主配电主配电二次配电二次配电用电器用电器L1L2L3NPEFLASHTRAB仪器保护仪器保护VALVETRABFi-SchutzschalterVAL-MSVAL-MSF-MS 12-TTFLT 100-TTFLT 25-400FLT 60-400电力公司电力公司主配电主配电二次配电二次配电用电器用电器L1L2L3PEFLASHTRAB仪器保护仪器保护带有绝缘监测装置的带有绝缘监测装置的IT-SystemIT-SystemZ VALVETRAB电涌保护器（电涌保护器（SPD）安装在）安装在TT系统中剩余电流系统中剩余电流保护器（保护器（RCD）的负荷侧）的负荷侧 重点保证供电连续性重点保证供电连续性 PDSPDE/1 重点保证保护连续性重点保证保护连续性PDSPDE/1供电连续性和保护连续性的结合供电连续性和保护连续性的结合E/1PD1SPD1PD2SPD2b b0.5m 总接地端子或保护母线总接地端子或保护母线 电涌保护器（电涌保护器（SPD）安装在或靠近电气）安装在或靠近电气装置电源进线端的示例装置电源进线端的示例 SPDE/1Separate line conduit to minimizeinterference signals技术参数模拟信号系统（20kHz）数字信号系统视频系统卫星通信系统分布电容串联电阻插入损耗（较小影响）回波损耗纵向平衡近端串扰特性阻抗比特差频率范围传输速率aa 传输速率（Vs）在数字信号系统中可以替代工作频率范围，见本部分3.14条。TC37A61643-12:1997SPD选用61643-21:2000信号SPD测试61643-1:1998SPD测试61643-22:2004信号SPD选用TC37B61643-321:2001ABD（雪崩二极管）61643-331:2001 MOV（压敏电阻）61643-311:2001GDT（气体放电管）61643-341:2001TSS（晶体闸流管）20192019年年x x月月