<menuitem id="5xqat"><ruby id="5xqat"></ruby></menuitem>

    1. CHINESEENGLISH
        NEWS CENTER
      • 公司新闻
      •   首页>新闻资讯>公司新闻 
        高速公路机电系统的雷电过电压保护
        发布时间2014-7-15

        北京爱劳高科技有限公司 王宏民
        摘要高速公路机电系统防雷工程还没有相应的行业技术规范标准解决这一问题需要依据国家有关防雷法规结合高速公路防雷的特殊性引入雷电保护区的概念将高速公路的监控收费和通信三个系统划为几个保护区域并按电磁兼容的要求?#33539;?#36807;电压保护器的安装位置
        关键词机电系统  雷电过电压  电磁兼容  保护区  
        近年来虽然对高速公路机电系统监控收费和通信系统的防雷接地进行了大量的改进,但雷电产生的浪涌电流还是造成有关设备的损坏,雷击?#26500;?#30005;系统和信号中?#31995;?#20107;故时有发生由于雷击造成设备损坏事故的90%是过电压引起?#27169;?#22240;此对高速公路系统的雷电过电压的保护就更为重要高速公路系统雷电过电压保护并非是简单的单一的雷电过电压保护器件应用而是应用电磁兼容的原理根据雷电保护区的划分对高速公路系统进行综合多级雷电过电压保护
        1电磁兼容原理将传统的或单一的防雷措施归结为整体防雷保护
            高速公路传统的局部的防雷措施主要为采用富兰克?#30452;?#38647;针进行雷电的直击雷防护和按照相应的标?#30002;p媒?#22320;系统采用这种单一的防护措施已经不适合于电?#26377;?#24687;系统即采用传统的防雷措施已经不能满足电?#26377;?#24687;系统的雷电防护的要求国家标准建筑物防雷设计规范GB50057-942000版体现了对于大量使用电子设备的系统一定要根据电磁兼容EMC原理把局部或单一的防护措施归结到系统防雷即整体防护的概念
        以前高速公路机电系统由于缺乏整体的观念导致在高速公路的电源供电网络产生雷电过电压造成供电中断有些高速公路可能在雷电防护薄弱?#26041;?#30340;不同点安装了过电压保护器SPD但各类防护器件之间不能相互协调相互之间不能控制对雷电过电压器SPD起?#22351;?#32852;合保护的目的由于防护器件在设计?#20445;?#20854;防护性能仅仅是从被保护设备本身的需求例如高速公路供电线路的雷电防护各级防护器件是相辅相成?#27169;?#20114;相影响?#27169;?#27492;时用以局部防护的过电压器件不能有效的发挥其防护性能而且影响到供电系统整体的防护
        高速公路的监控系统或收费系统或通信系统的雷电保护区按?#25307;?#35201;保护的区域不同将它们划为几个保护区域并按电磁兼容的要求?#33539;?#36807;电压保护器的安装位置引入雷电保护区的概念使得在各个区域内分界处的雷电冲击依次减小这是因为各个区域内的供电系统的电源设备计算机设备监控设备和通信设?#25913;?#25215;受的雷电过电压能力是不同的因此设计一个适应于各个区域内雷电过电压方案是很重要?#27169;?#36825;使得?#36164;?#38647;电过电压破坏的相应设备基本的承受能力不致于被超过
        2.雷电保护区域的划分及防雷保护
        2.1雷电保护区域的划分原则
            将需要保护和控制雷击电磁环境的建筑物空间从外部对内部划分为多个不同的雷电防护区域LPZ以规定各部分LPZ空间内的雷电电磁脉冲LEMP的强?#32570;?#21270;的严重程度以便采取不同的防护措施如图2.1所示对于收费站一个欲保护的区域从电磁兼容的角度出发可由外到内分为几级保护区收费站建筑物外部是直接雷击的区域在这个区域内的设备最容易遭受损害危?#25307;?#26368;高是暴露区域称为0区而0区内的各类物体都可能遭到直接雷击?#19994;?#30913;场没有衰减属于完全暴露的不设防的直击雷防护区域称为LPZ0A区各类建筑物如监控摄像头很少遭到直接雷击但本区电磁场没有衰减属于充?#30452;?#38706;的直击雷防护区域称为LPZ0B区建筑物内部及通信设备不可能遭到直接雷击流经各类设备导体的电流比LPZ0B区进一步减少由于建筑物的屏蔽措施其建筑物内部设备的金属外壳所处的位置为非暴露区可将其称为LPZ1区LPZ2区越往内部危险程度越低雷电过电压主要是沿线引入保护区的界面通过外部的防雷系统建筑物的钢筋混凝土及金属外壳等构成的屏蔽层而形成?#27169;?#30005;气通道以及金属管道等则通过这些界面

         

        图2.1  收费站雷电保护区域划分的示意图
        2.2防直击雷装置的要求
            在防雷工程设计中应采用有理论依据经?#23548;?#35777;明行之有效并经部级主管部门鉴定合格且取得ISO9000体系质量?#29616;?#30340;产品被保护建筑物及楼顶所安装的各种天线包括抛物面天线应有防直击雷装置所有被保护对象?#21152;?#32622;于接闪器的保护范围内即LPZ0B防雷区内接闪器可由避雷针架空避雷线及架空避雷网?#25105;?#32452;合而成其材料宜采用直径不小于10mm的圆钢或截面积不小于78mm2的扁钢若防直击雷装置采用传统的避雷针一旦避雷针落?#36164;保?#20250;在避雷针引下线和接地电阻上产生很高的电位和大电流造成强?#19994;?#20108;次效应为了减少雷电流的二次雷击效应及接地装置的高电位反击效应防直击雷装置?#37096;?#36873;用其功能具有衰减雷电流幅?#23548;?#38497;度的新型防雷装置
        2.3雷电保护区供电系统的分级保护
        交流供电系统应采用TN-S制即三相五线制单相三线制供电方式在这种供电方式的整个系统中具有单独的中线N和保护接地线PE在系统中中线N与保护接地线PE分开根据供配电线路导体长距离传输的特点防雷器件的特性来自线路雷电流的强度以及配电系统中各部分的耐电水平必须采用多级分级防雷保护
        对?#27809;?#20379;电系统预防LEMP一般采用?#27809;?#24635;电源?#27809;?#20998;电源设备工作机房电源等多级保护方法?#21355;?#20998;级配置进户?#34180;?#36827;室?#34180;?#21333;机及直流电源过电压保护器予以保护如图2.2所示入户电力变压器低压侧应安装三相过电压保护器SPD1其雷电通流容量不应低于60kA作为第一级保护分配电柜线路输出端配置一台过电压保护器SPD2其雷电通流容量应不小于20kA作为第二级保护在设备交流电源进线端配置一台单相过电压保护器SPD3其雷电通流容量应不小于10kA作为第三级保护

         

        图2.2 TN-S供电系统雷电过电压的保护方式
            对于通信设备计算机设备和监控设备等使用的整流电源根据其工作电压的保护需要?#30452;?#36873;用与工作电压适配的直流电源过电压保护器SPD作为末级保护
        供电设备的正常不带电金属部分应作保护接地严禁作接零保护其接地线截面积不应小于35mm2材料为多股铜线?#36824;?#30005;系统各个SPD的接地端应?#30452;?#36830;接到强电地的接地汇集线上从汇集线单独用导线接至室外地网上接地电阻应不大于4欧姆
        对于使用直流电源的设备其直流工作地的接地线应从室内接地汇集线上就近引接其截面积应满足最大负荷要求一般为3595mm2材料为多股铜线
        3.通信计算机和监控系统的防雷保护
        凡是带有室外架空天线的电子设备都属于天馈线路需要采取防雷保护的设备系统例如雷达微波通信卫星数据通信CCTV闭路监视系统等电子设备被保护设备的外露架空天线均应置于防直击雷装置的接闪器的保护范围内即LPZ0区以防直接雷击
        使用同轴电缆作为天馈传输系统的电子设备均应选择其适配的过电压保护器SPD以防来自天馈线路引入的感应过电压波SPD的接地端应就近与引接到室外馈线入口处的接地线上同轴电缆的金属外护层应在其上部下部及经走线架进机房入口处就近接地在机房入口处的接地线应就近与地网引出的接地线妥?#23631;?#36890;
        无论是广域网或局域网的计算机网络数据信号线路应根据被保护设备的工作电压接口连?#26377;?#24335;特性阻抗信号传输速率或工作频率?#25353;?#36755;介质等?#38382;?#36873;用插入损耗低阀值电压不超过线路峰值工作电压2.0倍的过电压保护器SPD其接地端应?#30452;?#37319;?#23186;?#38754;积为1mm2的多股绝缘导线单点连接至PE汇集线上从汇集线再用4mm2的绝缘导线连接至机房保护接地的地网上计算机房采用的交流工作地直流工作地安全保护地过电压保护器SPD防雷地?#20154;?#31181;接地宜共用一组接地装置其合成接地电阻应小于2欧姆当多个计算机系统共用一组接地装置?#20445;?#23452;将各计算机系统?#30452;?#37319;?#23186;?#22320;与接地装置连接
        CCTV闭路监视系统视频/控制信号线路应?#30452;?#26681;据视频信号线路解码器控制信号线路及摄像头供电线路的性能?#38382;?#26469;选择过电压保护器SPD
        视频信号线路防雷过电压保护器SPD宜根据摄像头连?#26377;?#24335;线路特性阻抗工作电压等?#38382;?#36873;择插入损耗小回波损耗大的SPD解码器控制信号线路防雷过电压保护器SPD宜根据解码器连?#26377;?#24335;线路特性阻抗工作电压等?#38382;?#36873;择插入损耗小回波损耗大的SPD
        集中供电的信号线路防雷过电压保护器SPD宜根据摄像头工作电压选择阀值电压低启动时间短雷电通流容量大且适配的SPD在摄像头视频信号输出端和计算机控制室视频切换输入输出端应?#30452;?#23433;装视频信号线路防雷过电压保护器SPD在摄像头一侧解码控制信号输入端和计算机控制室控制信号分线盒输出端应?#30452;?#23433;装控制信号防雷过电压保护器SPD
        在摄像头一侧供电线路输入端安装一个单相电源过电压保护器SPD
        以上每个过电压保护器SPD的接地?#21496;?#24212;可靠接地摄像头一侧的过电压保护器SPD的接地端可连接到云台金属外壳的保护接地线上再从云台金属外壳保护接地端连接至摄像?#20998;?#25745;杆地网上接地电阻宜不大于4欧姆计算机控制室一侧的工作机房应设专用地网其接地电阻宜不大于2欧姆各个SPD的接地端应?#30452;?#36830;接到机房接地汇集线上再从接地汇集线引接至专用地网上工作机?#20811;?#26377;设备的金属外壳金属机架和构件均应与机房接地汇集线相连接
        在高速公路系统内集中了计算机网络程控交换机无线通信有线通信电源监控等各类子系统雷电可从各个子系统之间的内部缆线引入因此应对各个子系统进行有效的过电压保护
        4.结论
        高速公路的监控收费和通信系统防?#36164;?#19968;个很复杂的问题不可能依靠一二种先进的设备和防雷措施就能完全消除雷电过电压的影响必须采用综合?#21355;?#30340;方法对症下药将各类可能产生雷击的因素排除才能将雷害减少到最低限度
        在雷电过电压保护上最好遵守下?#24615;?#21017;及建议
        1.根据电磁兼容原理将过去局部的或单一的雷电过电压保护措施纳入到整体系统的防雷体系
        2.根据雷电保护区的划分原则确立高速公路系统雷电过电压保护的思路
        3.根据高速公路系统的供电设备计算机设备监控设备和通信设备所处的雷电保护区范围在雷电过电压保护器件的选择上应?#38381;?#21069;顾后考虑其雷电过电压保护器件的各类?#38382;?br />4.雷电过电压保护设计中氧化锌压敏电阻的压敏电压应满足城?#23567;?#37066;区山区的需要要适合中国国情的要求电力供电电压起伏较大的特点

        参考文献
        ١建筑物防雷设计规范GB50057-942000版
        ڡ计算站场地安全要求GB9361-88
        ۡ通信工程电源系统防雷技术规定YD5078-98
        ܡ计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范GA267-2000
        ݡ计算机信息系统防雷保安器GA173-2002

         

      ˫ɫβͼ
      <menuitem id="5xqat"><ruby id="5xqat"></ruby></menuitem>

        1. <menuitem id="5xqat"><ruby id="5xqat"></ruby></menuitem>