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雷云對大地的電壓低則幾百萬伏,高則數千萬伏,甚至更高,雷云對大地一次閃擊放電的峰值電流平均為30多千安,它的瞬時功率很高,由于瞬時功率很大,所以它的破壞力是相當大的。
到現在為止.直擊雷的防護都是采用避雷針、避雷帶、避雷線、避雷網作為接閃器,把雷電流引下來,然后通過良好的接地裝置迅速而地引入大地。
常用的接閃裝置,如避雷針、避雷帶、避雷線、避雷網等,它們都是用金屬做成,安裝在建筑物的高點,如屋脊或尾角等易受雷擊的地方。避雷網是用金屬線、帶做成的網格,架在建筑物頂部空間或者利用建筑物屋面板筋連接成網格狀,然后與大地可靠地連接。
當高空出現雷云的時候,大地上由于靜電感應作用,必然帶上與雷云相反的電荷,然而接閃設備(避雷針、避雷帶、避雷線、避雷網等)都處于地面上建筑物的高處.與雷云的距離近,而且與大地有良好的電氣連接,所以它與大地有相同的電位、以致接閃設備附近空間電場強度相對比較大.比較容易吸引需電先導,使主放電集中到地面,因而在它附近尤其是比它低的物體受雷擊的幾率就大大減少。而接閃器被雷擊的幾率卻大大提高,所以就接閃器本身而言.它不但不能避免雷擊.相反是招來更多的雷擊,它以自身多受雷擊而使周圍免受雷擊.
由于接閃器都與大地有良好的電氣連接,使大地積存的電荷能量迅速與雷云的電荷中和。這樣由雷擊而造成的過電壓的時間大大地縮短.雷擊危害性就
大大減少。
雷擊的時候,雷云通過接閃器向大地放電的過程,可以近似用RC放電過程來模擬。因為大地和雷云之間相當于一個充了電的電容器,如圖1.5所示。圖中雷云與大地之間的電容用電容器C表示.雷云內部和雷電流通道的電阻用R1表示,接閃器和它與大地之間連接的電阻(包括連接線的電阻和接地體的散流電
阻)用R2來表示。
由等效電路圖可知,雷擊時電流i與R及接閃器上的高電壓相互關系適合
RC放電方程:
iR-Uc=0
R=R1+R2
式中:R1-雷云內部和雷電流通道的電阻;
R2-接閃器和它與大地之間的連接電阻。
雷電流源的電阻包括主放電通道的電阻,大約幾千歐,如果把帶電的雷云當作電源,接閃器到大地看作是負載。那么,放電的時候就相當于一個有幾千歐內阻的電源,與一個僅有幾歐接地電阻和少許引線的阻抗的負載連接(如圖1.5所示),這電源一般為幾百萬伏和幾千萬伏,甚至更高。雷擊時接閃器對大地的電壓就是雷云的電壓,在雷云內阻(包括通道電阻)與接地電阻(包括引線電阻)的分壓,接地電阻越小.其分壓值越小,相對來講就越。所以,理論上要求避雷裝置接地電阻越小越好,但是如果要求做到接地電阻很小,勢必造價很高。工程上往往只要求做到足夠的范圍即可。以上說明避雷裝置必須有足夠可靠和足夠小接地電阻的接地裝置,否則它不但起不到避雷的作用,反而增加雷擊的危險。
需要指出的是,大氣變化是大規模的,雷云的發生也是大規模的,而且雷云的移動受很多可變因素支配.很多條件是隨機的,因此,認為有了避雷裝置就萬無一失的想法是錯誤的。避雷裝置只能大大地減少被雷擊的可能性。
(a)雷擊時雷云與大地的示意圖
(b)雷擊時的等效電路圖
圖1.5 雷擊時的電氣原理圖
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1、目前有無針對安防行業的防雷標準?目前安防工程中的防雷系統主要是根據現行標準GB500757《建筑物防雷設計規范》和GB50343《建筑物電子息系統防雷技術規范》來進行設計,GB50348《防范工程設計規范》也對安防系統防雷有一些規定2、能否介紹一下防雷設備有哪些類型?防雷設備分為兩大類:防直擊雷設備和防感應雷設備,防直擊雷設備主要是避雷針、避雷帶、接地網等,防感應雷設備主要分為電源防雷器、號防雷器、天饋線防雷器、集成防雷器幾類,咱們監控工程中常用在前端攝像機的三合一、二合一防雷器就屬于集成防雷器。安防工程中通過完善的防直擊雷和防感應雷措施,既可以避免直擊雷損壞室外設備,又可以避免雷電產生的電磁感應和浪涌脈沖對系統室內外設備的浪涌沖擊,3、安防行業的防雷有何特點或者說特殊性?安防行業因為其安防系統種類比較多,同類安防系統因為地區、周邊環境等因素也需要給出不同的防雷方案,所以安防行業防雷系統設計必須具備比較專業的防雷知識及行業知識,針對不同的安防系統、同類系統不同環境也需要按標準及實際情況來設計合適的防雷方案4、視頻監控系統的前端、傳輸端,后端存儲和監控中心分別是如何實現防雷的?對監控系統的防雷就是要考慮監控系統中各個組成部分的防雷。隨著各項技術的飛速發展,各個不同的監控系統防雷也是各不相同?,F在想對監控系統進行一個嚴格的防雷分類是很困難的。要根據實際情況,對于不同的系統,進行不同的防雷組合。前端攝像機防雷主要根據攝像機的種類安裝對應的防雷器。目前攝像機的種類有我們常用的BNC接口的模擬號攝像機。有高清網絡攝像機,其接口采用RJ45網線的接口,這種攝像機有的供電時采用單獨電源線供電,有的是直接通過網線進行POE供電。還有HD-SDI高清攝像機,傳輸速率能到1.485Gbps。目前針對前端攝像機的防雷主要是用監控集成式防雷器,有針對模擬號的二合一防雷器、三合一防雷器;針對網絡攝像機的網絡、電源二合一防雷器,POE供電防雷器;HD-SDI攝像機的HD-SDI視頻防雷器等等。監控中心的存儲、顯示等設備那就更加復雜,而且更新換代很快,防雷必須清楚后端監控中心設備與前端攝像頭的聯系。從前端攝像機引入機房的模擬號線路、網絡號線路、SDI號線路、485控制線路等都需要在進入機房前安裝對應的防雷器并做接地。5、安防行業中,防盜報警系統、樓宇對講系統、門禁系統分別是如何實現防雷的?這三個系統跟上面我們講到的監控系統防雷是有相似之處的,也可將系統分為前端和后端,根據對系統的結構分析,以及雷電可能的侵入途徑,在供電線路及號線路進入前、后端設備前安裝電源防雷器及號防雷器如圖:在供電線路及號線路的兩端都安裝相應的安迅電源防雷器和號防雷器。
6、外置防雷器與內置防雷模塊在安防行業中的應用現狀?外置防雷器指的是安裝在供電線路及號線路上的SPD,內置防雷器是指集成在設備內部的防雷元器件或防雷模塊,內置防雷器目前成熟的產品比較少,一般是在線路板上加裝防雷元器比如放電管、TVS等元器件,安迅防雷公司去年研發一種新型的內置監控防雷模塊,是一種集成在攝像機內部的監控防雷電路,目前公司在進行內部客戶的推廣試用,反應還是很不錯。這個產品相對外置防雷器成本會節省70%以上,但是防雷能力不及外置防雷器,后期的維護更換也相對麻煩一點。內置防雷器目前也沒有相應的標準。目前主流的還是采用外置防雷器,包括大型的安防工程項目比如平安城市等都是要求設備標配外置防雷器,大部分安防客戶對外置防雷器也比較熟悉。7、安防弱電防雷和強電防雷或其他行業的技術實現有什么不同?安防弱電防雷和其他行業的技術實現不同主要體現在安防系統種類的多樣性、現場環境的隨機性等,相對其他行業的防雷設計會更加繁雜一點。8、安防行業的防雷有無技術難點?貴公司應對這些難點有什么對策?安防防雷經過這么多年的發展已經比較成熟了,常規的安防系統防雷對工程商朋友來講是沒問題了。主要是新的安防產品推出的時候沒有新的配套防雷產品,隨著安防行業新產品的飛速變更,防雷產品也需要隨著不斷的更新。去年很火的HD-SDI攝像機,剛出來的時候市面上是沒有SDI防雷產品的,因為傳輸速率、插入損耗等問題,一直到12年7月安普迅才先研發出成熟的HD-SDI防雷器,解決了很多高清HD-SDI系統的防雷問題。
而就選購安防防雷產品而言,也是需要一定的專業知識來支撐的。目前的安防防雷產品市場魚龍混雜,質量參差不齊、種類繁多。在采購防雷產品時,不但要根據價格需求選擇合適的產品,還要從材料品質、工藝水平、產品結構和電路設計經驗等方面綜合選擇防雷產品。安普迅防雷有專業的安防防雷工程師可以為工程商朋友設計方案、選型、現場指導安裝,對于防雷產品可以提供雷擊測試實驗,我們能給客戶提供從各個方面都能解決實際問題的整套解決方案。9、安防防雷的發展趨勢如何?安防行業近幾年一直處于飛速發展的趨勢,包括政府對安防項目的大力發展、支持,在今天的安防工程項目中,防雷已經成為了安防系統設計、施工、檢驗、驗收的重要內容之一。特別是包含室外施工的工程,必須要根據標準規范認真做好防雷。安防系統作為弱電的一部分,應用到越來越多的現代防雷技術,同時也對現代防雷技術提出了更多的要求,促進了現代防雷技術的發展與進步。所以安防和防雷是共同發展的,安防行業的飛速發展必將帶來安防防雷的飛速發展!在新的2013年,讓我們拭目以待!
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溫州盾開電氣有限公司專注于雷電、電涌和電磁脈沖防護相關產品。溫州盾開成功解決了電源電涌保護器失效與起火、電涌保護器失效和遙信脫扣等四大性防雷難題。產品主要包括:防雷器保護器,防雷器,SPD后備保護器等。公司產品均已通過了檢驗認證。
所謂,其實就是一種“基準”,它給人們提供一個事物判別的準則、檢測的依據和兼容及互聯的保障。的目的在于幫助和服務于社會,幫助人們和利用而不。幫助人們塑造生活而不是把生活搞得沒有頭緒;幫助人們地生活而不致遇到危險;幫助人們先進科學的而不落后于社會,幫助人們學會用法律來保護自己的權益而不被輕易損害.
來自實踐和科學研究.是千百技工作者智慧的結晶。隨著技術的進步,也在不斷地修改和更新.一、防雷概況
IEC/TC 81(第81技術會—防雷)是從1980年開始工作的,其主要技術內容是防雷。1990年發布項《建筑物防雷》之后,陸續出版了如下系列防雷(或草案)。
1. IEC 61024系列(直擊雷防護).目前已頒布的61024-1,2,3和1-1,1-2都是外部防雷,但均與內部防雷關聯。IEC 61024-2對高于60m的建筑物提出了防雷的附加條件,IEC 61024-3對易燃易爆場所提出了附加條件。
2. IEC 61312系列(雷電電磁脈沖防護系列).
3. TC 81還出版(或以草案形式出版)了關于通信線路防雷(IEC61663),雷擊損害危險度確定的(IEC 61662)和模擬防雷裝置各部件效應的測量參數(IEC 61819)等。
由于IEC內部的分工和配合在IEC/TC 37,TC 64和TC 77同期出版了相關的,形成對TC 81的補充和完善。
4. IEC 60364系列(建筑物電氣設施).
5.2005年IEC公布了以“雷電防護”為總標題的IEC 62305防雷,它包括五部分:部分總則,第二部分風險,第三部分建筑物的有形損害和生命損害,第四部分建筑物內的電氣電子,第五部分服務設施。
此外,國外有些也制定了一些相應的,如美國防火協會(NFPA780:1992)的《雷電防護規程》,英國(BS6651:1992)的《構筑物避雷的實用規程》工業JIS(A 4201-1992)《建筑物等的避雷設備(避雷針)》。
上述防雷也同樣地對船舶、風力發電站、體育場、大帳篷、樹木、橋梁、停泊的飛機、儲罐、海濱游樂場、碼頭乃至露天家畜養殖場的外部防雷做出了規定。
特別要提出的是,一些對巖石山地的接地裝置在很難達到規定的低阻值時做出這樣的規定:在地面平鋪環型扁鋼,并與被保護物的引下線在四個方向連接,環型地的半徑不應小于5m,這種等電位連接同樣能起作用.二、國內防雷概況
我國的建筑物防雷早為GBJ 57-83. 1994年11月參照IEC 61024直擊雷防護系列規范進行了修訂,既《建筑物防雷設計規范》GB 50057 -94。這個是目前我國防雷技術中具權威性的.它結合我國的地理、氣象條件、經濟發展水平并考慮到過去長期使用的的延續性,1995年IEC61312發布了雷電電磁脈沖的防護系列規范,2000年在我國GB 50057-94《建筑物防雷設計規范》中也了第六章部分雷電電磁脈沖的防護的內容。規范適用范圍為新建建筑物的防雷設計,不適于天線塔、共用天線電視接收、油罐、化工戶外裝置的防雷設計。
到目前為止,我國已頒布了一系列有關防雷及涉及防雷(部分條文)的相關和規范:
《電子計算地通用規范》GB/T 2887-200;
《通信設備過電壓保護用氣體放電管通用技術條件》GB/T 9043-1999;
《接地的型式及技術要求)GB 14050-93;
《建筑物電氣裝置 第5部分:電氣設備的選擇與安裝 第53章:開關設備和控制設備》GB 16895. 4-1997/IEC 60364-5-53;1994;
《建筑物電氣裝置 第4部分:防護 第43章:過電流保護》GB16895.5-2000/IEC 60364-4-43;1997;
《建筑物電氣裝置第7部分:特殊裝置或場所的要求 第707節 數據處理設備用電氣裝置的接地要求)GB 16895. 9-2000/IEC 60364-7-707:1984 ;
《建筑物電氣裝置 第4部分:防護 第44章:過電壓保護第443節:大氣過電壓或操作過電壓保護)GB 16895. 12-2001/IEC 60364-4-443,1995;
《建筑物電氣裝置第4部分‘防護第44章:過電壓保護 第444節:建筑物電氣裝置電磁(EMI)防護》GB 16895. 16-2002/IEC 60364-4-444:1996;
《建筑物電氣裝置 第5部分:電氣設備的選擇與安裝 第548節:信息技術裝置的接地配置和等電位聯結,GB 16895. 17-2002/IEC 60364-5-548,1996;
《建筑物電氣裝置 第5-53部分:電氣設備的選擇與安裝 隔離、開關和控制設備 第534節:過電壓保護電器》GB 16895. 22-2004/IEC 60364-5-53:2001 Al:2002;
《建筑物電氣裝置 第5-54部分:電氣設備的選擇與安裝 接地裝置、保護導體和保護聯結導體》GB 16895. 3-2004/IEC 60364-5-54:2002;
《低壓內設備的絕緣配合 第1部分:原理/要求和試驗》 GB/T 16935. 1一1997;
《電磁兼容試驗和測量技術 浪涌(沖擊)抗擾度試驗》GB/T 17626. 5-1999/IEC 61000-4-5:1995;
《接地的土壤電阻率、接地阻抗和地面電位測量導則 第1部分:常規測量》GB/T 17949.1-2000;
《電能 暫時過電壓和瞬感態過電壓》GB/T 18481-2001;
《低壓配電的浪涌保護器(SPD)第1部分:性能要求和》GB 18802. 1-2002/IEC 61643-1:1998;
《低壓配電的電涌保護器(SPD)第12部分:選擇和使用導則》GB 18802. 12-2006/IEC 61643-12,2002;
《雷擊電磁脈沖的防護 第1部分:通則》GB/T 19271. 1-2003/IEC 61362-1:19951;
《城鎮燃氣設計規范》GB 50028-93(2002年版)(摘錄);
《低壓電氣設計規范》GB 50054-95;
《建筑物防雷設計規范》GB 50057-94(2000年版);
《和火災危險電力裝置設計規范》GB 50058-92(摘錄);
《小型水力發電站設計規范》GB 50028-92(摘錄);
《石油庫設計規范》GB 50074-2002(摘錄);
《民用工廠設計規范》GB 50089-98(摘錄);
《住宅設計規范》GB 50096-1999(2003年版)(摘錄);
《汽車加油加氣站設計與施工規范)GB 50156-2002(摘錄);
《石油化工企業設計防火規范》GB 50160-92(1999年版)(摘錄);
《古建筑木結構與加固技術規范》GB 50165-92(摘錄);
《電氣裝置安裝工程 接地裝置施工及驗收規范》GB 50169-92(摘錄);
《電子計算機機房設計規范》GB 50174-93(摘錄);
《建設工程施工現場供用電規范》GB 50194-93(摘錄);
《民用閉路電視工程技術規范)GB 50198-94(摘錄);
《有線電視工程技術規范》GB 50200-94(摘錄);
《煤炭工業礦井設計規范)GB 50215-94(摘錄);
《輸氣管道工程設計規范》GB 50251-2003(摘錄);
《輸油管道工程設計規范》GB 50253-2003(摘錄);
《電氣裝置安裝工程 和火災危險電氣裝置施工及驗收規范》GB50257-96(摘錄)。
《飛機庫設計放防火規范》GB 50284-98(摘錄);
《建筑電氣工程施工驗收規范》GB 50303-2002(摘錄);
《建筑與建筑群綜合布線工程設計規范》GB/T 50311-2000(摘錄);
《消防通信指揮設計規范》GB/T 50313-2000(摘錄);
《智能建筑設計》GB/T 50314-2000(摘錄);
《糧食平房倉設計規范》GB/T 50320-2001(摘錄);
《糧食鋼板筒倉設計規范》GB/T 50322-2001(摘錄);
《建筑物電子信息防雷技術規范》GB 50343-2004;
《架空索道工程技術規范》GBJ 127-89(摘錄);
《小型火力發電廠設計規范》GBJ 49-83(摘錄);
《計算機信息實體技術要求第1部分:局域計算》GA371-2001 ;
《新一代天氣站防雷技術規范》QX 2-2000;
《氣象信息雷擊電磁脈沖的防護規范》QX 3-2000;
《氣象臺(站)防雷技術規范)QX 4-2000;
《電涌保護器第1部分:性能要求和試驗》QX 10. 1-2002;
《電涌保護器第2部分:在低壓電氣中的選揮和使用原則》QX10. 2-2003;
《電涌保護器第3部分:在電子網絡中的選擇和使用原則》QX10.3-2007;
《雷電災害調查技術規范》QX/T 103-2009;
《接地降阻劑》QX/T 104--2009;
《防雷裝置施工與驗收規范》QX/T 105-2009;
《防雷裝置設計技術評價規范》QX/T 106-2009;
《電涌保護器》QX/T 108-2009;
《城鎮燃氣防雷技術規范》QX/T 109-2009;
《和火災危險防雷裝置檢測技術規范》QX/T 110-2009;
《接地裝置工頻特性參數的測量導則》DL 475-92;
《微波站防雷與接地設計規范)YD 2011-93;
《通信防雷與接地設計規范》YD 5068-98;
《通信局(站)低壓配電用電涌謀護器技術要求》YD/T 1235.1-2002;
《通信局(站)低壓配電用電涌保護器》YD/T 1235.2-2002;
《通信局(站)雷電過電壓保護工程設計規范》YD/T 5098-2001;
《市話通信過電壓過電流防護技術要求》YD/T 695-93;
《用戶終端設備耐過電壓和過電流能力要求和》YD/T 870-1996;《通信電源設備的防雷技術要求和》YD/T 944-1998;
《電信交換設備耐過電壓過電流防護技術要求及試驗)》YD/T950-1998;
《點心終端設備防雷技術要求和試驗》YD/T 993-1998;
《鐵路電子設備用防雷保安器》TB/T 2311-2002;
《鐵道設備雷擊電磁脈沖防護技術條件》TB/T 3074-2003;
《水文自動測報規范》SL 61-94(摘錄); 《戶外設施鋼結構技術規范》CECS 148:2003(摘錄);
《檔案館建筑設計規范》JGJ 25-2000(摘錄);
《劇場建筑設計規范》JGJ 57-2000(摘錄);
《玻璃幕墻工程技術規范》JGJ 102-96(摘錄);
《棉麻倉庫建設》(摘錄);
《建筑物防雷裝置檢測技術規范》GB/T 21431-2008;
《雷電防護 第1部分 總則》GB/T 21714. 1-2008/IEC 62305-1:2006;
《雷電防護 第2部分 風險》GB/T 21714.2-2008/IEC 62305-I:2006;
《雷電防護 第3部分 建筑物的有形損害和生命損害.》GB/T 21714. 3-2008/IEC 62305一1:2006;
《雷電防護 第4部分 建筑物內的電氣電子》GB/T 21714. 4-2008/TEC 62305-1.2006;三、防雷常用的圖集
1.建筑設計《防雷與接地安裝》GJBT 516
①99D562《建筑物、構筑物防雷設施安裝》;
②86D563《接地裝置安裝);
③D565《避雷針》第1分冊.鋼筋結構避雷針;第2分冊,鋼筋混凝土環形避雷針;
④86SD566《利用建筑物金屬體做防雷及接地裝置安裝》;
⑤97SD567《等電位聯結安裝》。
2.建筑安裝工程施工圖集《電氣工程》:第13節 防雷及接地裝置安裝。
3.建筑設備設計施工圖集《電氣工程》:第17節 防雷裝置。
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