发布于:2015-12-01 19:50:01
来自:电气工程 / 防雷减灾
[复制转发]
关于接地和防雷的疑问汇集
小白一个,感觉关于接地和防雷的好多问题很混乱,请大家不吝指教,如果觉得我的问题很幼稚也不要笑,说了小白的。
1. a.雷电是有正负的,多数云地闪地面是正电荷,也就是说接闪地电压可能比架空电线(L/N)的电压高很多也可能低很多?
b那么说防雷器件是有极性的还是无极性的?专用接闪器接闪时接地网电压升高,电源线电压由低压(比如220v的L线相对远端大地)迅速上升(快的可能20ns)到接近spd在接地点的高电压(L线和spd接地点之间高阻抗变为超过SPD开启电压阈值后的低阻抗状态),此时L线电压到底是比spd接地点电压高还是低?(同spd极性有关?)
c假设L线电压比spd接地点电压高,则L线上将有冲击电流通过spd分流向大地而不是通过N线而回流到供电变压器中性点,L线漏电,漏电时长为雷电冲击时间,通常小于1ms,但是为什么还经常有漏电保护器和空气开关跳闸?漏电空开的反应时间通常是20ms。只考虑220v低压配电的情况,难道说是雷击引起电线二次闪络造成永久性绝缘性能下降引起的过流或者漏电?
d.假设架空L线直接接闪,在入户spd处的L线和接地点之间形成很大的电压差,因为spd的超过阈值泄露雷电流的原因这个雷电压很快即下降到较低水平。是因为这个非正常电压差的持续时间太短雷电冲击电流绝大部分被spd分流入大地,小于设备损毁功率积累时间而不会损害设备吗?还是说这种情况下设备必然被损害?
2. a.对于空旷位置的金属杆高杆路灯(典型广场)应该做防直击雷保护吧?
b.路灯杆立柱作为引下线接大地。但是电缆穿在立柱内紧挨着立柱管壁(另外有灯具的出线口,驱动器PCB线路和金属外壳的距离都很小),真是雷电直击接闪的话绝缘多半都会被击穿吧?当然电缆漏电或者过电流(绝缘层完全毁坏造成L、N或者L、PE短路故障)会触发供电自动保护跳闸。
c在顶端灯具接线处,灯杆中间,灯杆底部都装上大泄漏电流防雷器是否可防止杆体和带电工作导体之间的击穿?如果可以,从顶部,中间,直到底部,防雷器应该分别选用什么级别(类型和参数的)?是否应该同时做多级防雷配合?就算spd保护了杆体和带电工作导体之间不被击穿,但是杆体本身接闪在灯具内部空间的强大感应电磁场是否仍然会损坏灯具内部电路?
d.对于城区道路边路灯,由于两边高楼等,可不考虑防直击雷;同时由于电缆都是地埋,因此只需在配电箱处安装防雷器即可,不需要每根灯杆上安装spd了?对于空旷地带的路灯是否每根杆子都要考虑直击雷防护?
3. a.假如在广场高杆路灯旁边有一5m高监控杆,监控杆单独做自己的接地并安装防雷器。为了防止路灯杆对监控杆的闪击,是否应把监控杆顶部和路灯杆同高度位置金属连接?
b.但是这样一来监控杆也作为了引下线一部分,问题似乎很大,参考上面的第2点。那是否可能取得足够的距离避免路灯杆对监控杆的闪击而又保持在路灯杆的直击雷保护范围内?
c.对直击雷,监控杆受路灯杆保护,但是路灯杆被闪电直击时,由于挨得近,监控杆的地电位会升高。同时,如果监控杆横臂上如果有较长的裸露在杆体外的电缆的话(这种情况在交通违章监控上常见,即是出线孔通常只有一两个,而设备较多且离出线孔一两米,如led补光灯、雷达等),电缆上也会有较高的感应雷电压吧?此时只是紧挨着摄像机的d级spd启动,而距离出线孔较远的c级spd(落地机柜中)可能不被触发?
4. 对弱电电子设备,一般都是AC-DC电源供电(集成内置或者外置另配),AC输入一般都有防雷保护(抑制AC输入线路传入的雷电波),而电源DC输出导线一般都超级短且通常都和电子设备一起安装金属设备箱中(金属设备箱接大地,屏蔽),
a.这相当于雷电空间电磁场感应耦合很弱,这个假设合理吗?
b.是否可以说雷电空间电磁场感应耦合不会对设备箱内的电子设备造成什么危害?安装低压DC防雷器的目的不是为了对付这种雷电空间电磁场感应耦合,而是为了在地电位瞬时变化时(比如建筑物避雷带接闪时)维持低压弱电电路和“地电位”(楼层局部等电位连接)之间的较小电压差防止地电位反击?如果20m内都不可能有直击雷入地点或者忽略这种超低概率事件是否可以不安装DC防雷器?
c.AC-DC电源的输入输出通常都是变压器隔离的,由此电源AC输入接地端(许多电源上标为FG)应该接大地,L/N线和DC输出端电源/信号参考地GND一般还通过安规Y电容隔离解决变压器初次级间的寄生耦合电容引起的共模干扰(据说极少数廉价开关电源是非隔离的),通常AC-DC电源并没由单独的DC输出接大地端子,结合上面的4b,是否说建筑物内电子设备开关电源的AC输入端和DC输出端都应该安装防雷器?实测海康威视一高档摄像机各个DC电源地、弱电信号参考地GND接线端子和金属外壳间直流电阻为0,外壳接大地的话相当于DC电源参考地也和大地连通,此时防雷器是否可以用两个接线端子的即可(VDD和大地)?
d也有的电子设备的工作地GND通过并联RC或者磁珠等间接连接金属外壳,这个情况下电子设备的工作地GND应该是不接大地,金属外壳接大地,工作地GND和大地之间应该接spd了?那么这种形式和gnd直连金属外壳各自是什么考虑?各自都是适用什么情况,低频和高频工作的电子设备,地电位不稳定的地方,空间电磁场干扰大的地方?
e.有没有电子设备内部工作地(参考地)和大地完全绝缘隔离,就是完全浮地的?比如塑料外壳的电子设备,这种设备的工作地直接接大地还是通过浪涌抑制器和大地隔离(平时完全浮地)?
f有没有地电位随时都在起伏(特殊强电设备造成)的场所?就是说该地点大地电位就是风暴海面一样不断动态变化的?
5. 空旷处的监控杆,从居民楼(集中电表箱处新装电表)地埋电缆取电时监控杆处的防雷分区算什么,防雷器应该怎样选型参数?
如果是郊区空旷道路 箱变-路灯配电箱 上取电呢又算什么?
6. 建筑物内,考虑建筑物外周立柱内钢筋都是引下线,机房远离引下线,那就是该设置在楼层的平面中间位置了?
a如果接闪时人离引下线很近,引下线和人之间会否发生二次闪击?
B 楼层的局部等电位均压网(不带电的导电体,比如金属水管等)是否应该就近和引下线连接,原因和法规?如果连接,等电位均压网也成为引下线一部分,雷击时分流可能较小,但是会否造成危险?高楼层的等电位均压网会否和人体之间闪击?
C 如果楼层局部等电位均压网通过单独的垂直接地干线接到地网,此接地干线是否就应该是PE线(TN-S),接地干线和引下线之间距离要求多少?雷击时的高层引下线处电压应该比地网电压高,引下线和该层的局部等电位均压网间会否闪击?是否应该在局部等电位均压网和靠近均压网的引下线之间安装防雷器?
d假设住宅楼总配电室在地下引出PE(TN-S),那么在各个楼层(甚至各户各个房间)PE线是否应该和局部等电位均压网连接?防雷器的接大地端应该接PE还是就近接到等电位均压网上?
E 由此,有接闪引下线,等电位接地干线,供电PE线,它们应该是物理上分别设置还是某两个可以合并,在各个楼层和户内可以连通吗还是只能在地网总接地母排处连通?直接连通还是通过防雷器连接?(平时高阻抗隔离,接闪时低阻抗接通)
F 大楼供电总配电处安装防雷器,楼层分配电处安装次等级防雷器,楼层的各个入户配电处安装再次一等级防雷器对吗?户内的昂贵电器供电插座处还需要安装防雷器吗?
大楼内部机房内的DC供电电子设备都要安装DC直流供电防雷器吗?还是只需要在机房配电处安装AC防雷器即可?入楼信号/控制线只需要在进楼时安装防雷器,还是在设备接口处还要安装防雷器?
G 多层全钢架工业建筑接闪时高层的电缆布线是否要距离钢构墙面一定距离才安全?
7. 如果RS485信号电缆直接从1楼到10楼,这样是否有问题?因为雷击时会使得1楼和10楼各自的局部接地等电位点电位不同,在信号线的1楼和10楼接头间形成地电压差。是否应该在1-10楼的每隔2层都安装防雷器(各层防雷器和本层局部接地点连接),否则共模电压差(地电压差)过大损坏接口电路?但是信号插入损耗会很大?
8. RS485线缆双屏蔽层间绝缘,两个设备的的直流低压电源地和信号地GND接金属外壳,金属外壳接大地,如果两个设备处大地电位相差20V,系统该怎么连接?如果两个设备的GND不通过导线连接,共模压差太大两个设备肯定不能正常通信。如果用线缆内屏蔽层连接两个的GND,因导线阻抗比两点间大地电阻小很多,因此地电位差减小,此时屏蔽层线上会有电流。两个设备的GND通过线缆内屏蔽层连接(此时并不是起屏蔽作用,而是统一连个两个设备的参考GND地位),外屏蔽层只在一端接大地(此时为屏蔽作用)?此时防雷器是否应该有4个端子?RS458的a,b,gnd,大地;gnd和大地之间是防雷器件电路。
9. 对于包括了弱电精密电子设备的联合接地,要求接地电阻小于1欧,这个是什么原因和道理?这个数值是怎么得出的?实际对于接闪的雷电流通过引下线,感应雷电流通过等电位接地干线(假设引下线和等电位接地干线独立),线路本身的阻抗(雷电能量主要在10khz以下)是要比1欧姆的工频接地阻抗大很多的(主要是感抗较大,与频率正比)
10. 有看到汽车接闪并击穿地面,车中的人却没事的新闻。为什么汽车和车中的人之间没有发生二次闪络?这是低概率事件吗?
全部回复(2 )
只看楼主 我来说两句抢地板回复 举报
回复 举报