电源三级防雷设计方案

   根据 IEC 61312《雷电电磁脉冲的防护》、GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》、GB 50054-95《低压配电设计规范》、JGJ/T 16-92《民用建筑电气设计规范》及GBJ 64-83《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》中防雷及过电压规范有关防雷分区的划分和各级电源系统雷电及过电压保护要求，针对现场勘察报告中关于配电系统的描述，将其分为三个防雷区分别加以考虑。由于单级防雷可能会带来因雷电流过大而导致的泄流后残压过大或者保护能力不足引起的设备损坏。因此选用电源系统多级保护，可防范从直击雷到操作浪涌的各级过电压的侵袭。 

1、电源一级防护： 

设计依据 

   依据 GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》第六章：防雷击电磁脉冲；第四节，第6.4.1至6.4.12条LPZ0A、LPZ0B区对电涌保护器（SPD）的要求及GB 50054-95《低压配电设计规范》第四章：配电线路的保护中有关低压防雷的有关规定；参照JGJ/T 16-92《民用建筑电气设计规范》第13部分：电力设备防雷、第14部分接地及安全以及GBJ 64-83《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》第五、六、八章；DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》第三章到第十章；DL/T621-1997《交流电气装置的接地》第三章、第四章、第六章、第七章的部分条文。 

设计说明 

    依据《建筑物防雷设计规范》第六章：防雷击电磁脉冲 第三节 屏蔽、接地和等电位连接的要求：第 6.3.4条及第四节 对电涌保护器和其他的要求：第6.4.7条规定，在LPZOA或LPZ0B区与LPZ1区交界处，从室外引来的线路上安装SPD当线路有屏蔽时，每个SPD的雷电流按雷电流的幅值的30%考虑.本建筑物为二类防雷建筑物，首次雷电流幅值为150KA，电源线路为铠装埋地，TN-S配电模式，因此 首次直击雷在低压配电线路上每线的分配电流为：在建筑物已安装合格的防直击雷措施后，有 50%的雷电流通过引下线流入接地装置，因此每线分配电流为：150KA*50%*30%/4=5.6KA，按 《建筑物防雷设计规范》第六章：第四节：第 6.4.7条要求每线标称放电电流不宜小于15KA。同时，依据《建筑物防雷设计规范》第六章：第四节 第6.4.4条及I IEC61312 《雷电电磁脉冲的防护》第三部分：浪涌保护器的要求，浪涌保护器可以将 数万伏的感应雷击过电压限制到 4KV以下。 

    通常将配电系统第一级防雷保护设计为：使用 10/350μs波形、通流容量25KA每线，8/20μs波形、通流容量100KA每线的B级电源电涌保护器将感应雷击过电压限制到2000V以下。所有接线用16mm 2 股铜线连接，地线用25mm 2 多股铜线连接。可选用 TB120-385 电源防雷模块或者TBX-120/380A 电源防雷箱。 

实施方法举例 

    在建筑物高压开关线路后级 380V总配电电源处安装一 套TB120-385 电源防雷模块 ，作为电源第一级保护。 

产品主要技术参数： 最大放电电流（ 8/20μs）：60KA/线；标称放电电流（8/20μs）：120KA/线；限制电压：≤2000V；响应时间：≤25ns；无插入损耗。 

产品技术满足程度： 满足 电涌保护器 (SPD)国家最新标准 GB 18802.1-2002 《低压配电系统的电涌保护器 (SPD) 第1部份:性能要求和试验方法》，等同IEC 61643《低压配电系统的电涌保护器（ SPD ）》标准。产品参数优于标准要求并通过国家权威检测机构检测，符合使用需求。 

2、电源二级防护： 

设计依据 

    根据 GB 50057-94（2000版）《建筑物防雷设计规范》第六章：防雷击电磁脉冲；第四节，第6.4.1至6.4.12条LPZ1区对电涌保护器（SPD）的要求及GB 50054-95《低压配电设计规范》第四章：配电线路的保护中有关低压防雷的有关规定；参照 JGJ/T 16-92《民用建筑电气设计规范》第13部分：电力设备防雷 、第14部分接地及安全以及GBJ 64-83《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》第五章、第六章、第八章； DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》第三章、第四章、第五章；DL/T621-1997《交流电气装置的接地》 第七章 、 第八章 的部分条文。 

设计说明 

    根据《建筑物防雷设计规范》第六章：防雷击电磁脉冲；第四节，第 6.4.1至6.4.12条LPZ1区对电涌保护器（SPD）的要求及GB 50054-95《低压配电设计规范》第四章的有关规定，依据雷电分流理论，需使用8/20μs波形，通流容量20KA，能将4KV的线路残余感应雷击过电压限制到2KV以下。对于特殊区域需要做重点防护的配电电源需使用通流容量40KA的电涌保护器进行加强保护。《建筑物防雷设计规范》第六章对于配电盘、断路器、固定安装的电机等第III类耐冲击过压，其耐压为4KV。对于电梯、机房、空调等属于需要重要保护的区域，浪涌保护器应选择通流容量为40KA。安装于配电箱内。为防止浪涌保护器遭受雷击后损坏后，电源对地短路，需要在浪涌保护器前安装空气开关作为短路保护装置。 

    按照第二类防雷建筑物雷电防护等级二次雷击参数要求，依据雷电分流理论，可分配到电源线路系统的雷电电流为 8 /20μs波形75KA，则对于TN系统，每线可分配8/20μs波形雷电流18.75KA，考虑到保护的裕度，作为配电系统电源第二级防雷，需使用8/20μs波形、标称放电电流40KA每线的电源电涌保护器将4KV的线路残余感应雷击过电压限制到2KV以下。可选用 TB80-385电源防雷模块或者TBX80/385A 电源防雷箱。 

实施方法举例 

    在各楼层分配电电源处安装一套TB80-385 电源防雷模块，作为电源第二级保护。浪涌保护器前安装空气开关使用 D曲线32A的空气开关。 

    在各楼层照明配电电源处安装一套TB80-385 电源防雷模块，作为电源第二级保护。浪涌保护器前安装空气开关使用 D曲线32A的空气开关。 

    在电梯、中央空调等重要设备的分配电电源处安装一套TB80-385 电 源防雷模块，作为电源第二级保护。浪涌保护器前安装空气开关使用 D曲线63A的空气开关。 

    在网络机房、监控机房等安装有大量精密电子设备的机房分配电电源处安装一套TB80-385电源防雷模块，作为电源第二级保护和机房电源一级保护。浪涌保护器前安装空气开关使用 D曲线63A的空气开关。 

产品主要技术参数： 标称通流容量（ 8/20μs）：20/40KA/线；限制电压：≤2000V；泄漏电流：＜10uA；响应时间：≤25ns；无插入损耗。 

    产品技术满足程度： 满足 电涌保护器 (SPD)国家最新标准 GB 18802.1-2002 《低压配电系统的电涌保护器 (SPD) 第1部份:性能要求和试验方法》，等同IEC 61643《低压配电系统的电涌保护器（ SPD ）》标准。产品参数优于标准要求并通过国家权威检测机构检测，符合使用需求。 

3、电源三级防护： 

设计依据 

    根据 GB 50057-94（2000版）《建筑物防雷设计规范》第六章：防雷击电磁脉冲；第四节，第6.4.1至6.4.12条LPZ1区对电涌保护器（SPD）的要求及GB 50054-95《低压配电设计规范》第四章：配电线路的保护中有关低压防雷的有关规定；参照 JGJ/T 16-92《民用建筑电气设计规范》第13部分：电力设备防雷 、第14部分接地及安全以及GBJ 64-83《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》第五章、第六章、第八章 部分条文。 

设计说明 

    依据智能建筑配电线路设计的实际情况，考虑到各种电子机房内设备的重要性，将配电系统 第三级防雷保护 设计为： 使用 8/20μs波形、通流容量20KA每线的电源电涌保护器将感应雷击过电压限制到1500V以下。可选用TC-40/380电源防雷模块或者 TCX-40/385A电源防雷箱。 

实施方法举例 

    在机房内配电电源处安装一套TC-40/380 电源防雷模块，作为电源第三级保护和机房电源二级保护。 

产品主要技术参数： 标称通流容量（ 8/20μs）：20KA/线；限制电压：≤1000V；泄漏电流：＜10uA；响应时间：≤10ns；无插入损耗。 

    产品技术满足程度： 满足 电涌保护器 (SPD)国家最新标准 GB 18802.1-2002 《低压配电系统的电涌保护器 (SPD) 第1部份:性能要求和试验方法》，等同IEC 61643《低压配电系统的电涌保护器（ SPD ）》标准。产品参数优于标准要求并通过国家权威检测机构检测，符合甲方需求。 

电源末级防雷 

设计依据 

    根据 IEC 61312-3雷电电磁脉冲的防护 第三部分：浪涌保护器的要求，在LPZ2区内，浪涌保护器可将浪涌电压限制到一千多伏，防雷器通流容量为（8/20μs）：≥10KA。 

设计说明 

    依据智能建筑中所使用设备的实际情况，考虑到 服务器等高价位设备 的重要性，将配电系统 末级防雷保护 设计为： 使用 8/20μs波形、通流容量20KA的插座型电源电涌保护器将感应雷击过电压限制到1000V以下。 

实施方法举例 

    在机房 UPS电源前安装一套TC20-275/2电源防雷模块，作为电源末级保护和机房电源三级保护。 

    在网络交换机、程控交换机、监控主机电源前安装一套TD-106插座式 电源防雷器，作为机房设备电源末级保护。 

    在网络服务器、监控大屏幕显示屏及其它精密设备电源前安装一套TD-106 插座式 电源防雷器，作为机房设备电源末级保护。 

    产品主要技术参数： 标称通流容量（ 8/20μs）：10KA/线；限制电压：≤1000V；泄漏电流：＜10uA；响应时间：≤10ns；无插入损耗。 

   产品技术满足程度： 满足 电涌保护器 (SPD)国家最新标准 GB 18802.1-2002 《低压配电系统的电涌保护器 (SPD) 第1部份:性能要求和试验方法》，等同IEC 61643《低压配电系统的电涌保护器（ SPD ）》标准。产品参数优于标准要求并通过国家权威检测机构检测，符合甲方需求。