防雷接地系統(tǒng)設計需謹慎

發(fā)布時間:2024-02-07
"防雷接地系統(tǒng)"是任何工程設計所必須設置的系統(tǒng),也可以稱為是工程項目的基本保護系統(tǒng)。其相關技術理論和實踐已相對成熟,設計時應嚴格執(zhí)行現(xiàn)行國家相關規(guī)定、標準?,F(xiàn)認為在具體設計時應注意以下兩點:
1,對于"外部防雷接地系統(tǒng)",在設計之前應查詢并落實"設計對象"所處地域的環(huán)境條件,特別是氣象條件中的"年雷暴日"統(tǒng)計數(shù)據(jù)(雷電日超過50天的大多分布在我國的低緯度、高海拔地區(qū)--在相關標準"附件"中可以查到)、水文地質和環(huán)境大氣腐蝕條件等,對防雷接地系統(tǒng)的相關裝置的元器件、金屬構件選擇和接地體的技術條件和質量,應從嚴把關不可草率,以確保該系統(tǒng)安全、可靠、長期有效的運行。
2,對于"內部防雷接地系統(tǒng)",設計時要特別注意收集設計對象所在地區(qū)的雷電發(fā)生時的預期大氣過電壓(電流)參數(shù)等資料,在系統(tǒng)的正確位置點上合理、嚴格選擇適配可靠的過電壓(含"操作過電壓")保護裝置。并應注意上、下級保護元件的整定參數(shù)配合,還應注意當電氣系統(tǒng)操作過電壓采用"浪涌保護元件"時與其上述保護裝置之間的參數(shù)配合,避免因系統(tǒng)的誤動作而釀成不應有的事故。
關于"電氣系統(tǒng)的主、局部接地系統(tǒng)"設計時應在做好防雷接地系統(tǒng)設計的基礎上,優(yōu)先采用常規(guī)、安全可靠、成熟、長壽命且可調節(jié)控制的過電壓(流)保護技術措施和設備,如過電壓(流)、避雷器等保護裝置和接地系統(tǒng)。當?shù)蛪号潆娤到y(tǒng)確實需要選配一定數(shù)量的"浪涌保護器"時,宜有選擇的配置在與主要配電系統(tǒng)適配的主回路電源端或大型用電設備的配電系統(tǒng)回路中,并應特別注意其上下級的保護配合、選擇質量可靠、技術參數(shù)穩(wěn)定、壽命較長的合格產品。這是因為"浪涌保護器"定型產品的保護特性一般是具有不可調、不可控性,其與不同電氣系統(tǒng)運行參數(shù)正常變化的適時匹配尚有一定不確定性和難度。
關于"共用接地系統(tǒng)"該系統(tǒng)接地產生和應用背景是在現(xiàn)代科技飛速發(fā)展的現(xiàn)實條件下,各類新的電子信息技術設備不斷涌現(xiàn)并日趨成熟的推向市場,應用范圍越來越廣。傳統(tǒng)的保護接地系統(tǒng)如何滿足不同電壓等級、不同類型(強、弱電)設備和系統(tǒng)的安全接地要求,遇到了一些新課題。特別是低電壓和弱電系統(tǒng)特低電壓用電設備的過電壓(流)保護對接地系統(tǒng)要求更加嚴格,對系統(tǒng)設備電磁脈沖、輻射干擾的屏蔽防護和系統(tǒng)布線等也提出了新的要求。顯然,傳統(tǒng)的防雷保護及其接地系統(tǒng)很難適應和覆蓋上述保護要求。因此,人們經過不斷探索、測試、試驗、實踐,提出了"共用接地系統(tǒng)"的理論并付諸于實踐。
在此認為,對這個理念和系統(tǒng)應用沒有異議,但在實際工程設計中有幾個問題還是應引起注意:
1. 直擊雷非防護區(qū)(lpzoa)由于電磁場沒有衰減,各類物體都可能遭到直接雷擊,屬完全暴露的不設防區(qū)。在非防護區(qū)以下的其它建(構)筑物、不同電壓等級電氣設備系統(tǒng)過電壓保護及其接地系統(tǒng)均處于規(guī)范規(guī)定的lpzob區(qū)。在lpzob內,雖然電磁場沒有衰減,但由于在lpzoa和兩區(qū)界面已設置了直擊雷防護裝置(含避雷針、帶、網、引下線及接地裝置),因此在lpzob區(qū)內各類物體很少遭受直接雷擊,屬于充分暴露的直擊雷防護區(qū)。
2. 采用"共用接地系統(tǒng)"時宜注意的幾個問題:
設計師應對工程設計對象做必要的環(huán)境條件和特性分析,比如,項目的地理區(qū)域位置(緯度、海拔高度、地址地貌等)、氣象條件(屬輕、中、重雷電災害的區(qū)劃)、工程類別(工、農、商;城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村等)、用電設備的系統(tǒng)構成和自動化裝備水平等,特別是對于建筑物lpzl一zn防護區(qū)內的防雷接地保護沒計,尚應考慮該項目在國家和國民經濟中的地位及其影響度等因素。
對于環(huán)境條件優(yōu)越、運行條件簡單(如地處高緯度、輕雷害區(qū)、平坦地域、項目內部設備系統(tǒng)構成簡單和自動化水平不高),或以弱電系統(tǒng)設備構成為主的獨立建(構)筑物(如獨立的通信站、機房等)可以采用"共用接地系統(tǒng)".
對于環(huán)境條件嚴酷、運行條件復雜(如地處低緯度、中度雷害及以上區(qū)、多山區(qū)、項目內部強弱電設備構成復雜、自動化水平較高)的建(構筑物,宜慎重采用"共用接地系統(tǒng)",最好將直擊雷防護系統(tǒng)的接地與其它防雷接地系統(tǒng)分開,以防止雷擊發(fā)生時其傳導波、感應電場、強電磁輻射等對電氣(特別是弱電)設備系統(tǒng)的傷害而引發(fā)事故。如要采用"共用接地系統(tǒng)"則必須在直擊雷防護接地裝置與其它接地裝置之間加裝容量適配、可靠的"梯度耦合"元件。但此元器件的耦合安全性受諸多環(huán)境閡素影響(如參數(shù)匹配與選擇、穩(wěn)定性、老化程度等都有相當難度),特別是將防直擊雷的接地系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的接地共網連結在一起,可能存在的隱患應當予以充分重視。而不同電壓等級(特別是弱電)系統(tǒng)的等電位連接網絡與"共用接地系統(tǒng)"的連接方式,是直接連接還是加裝適配的"梯度耦合"spd元件、或將局部弱電系統(tǒng)的等電位連接網絡采用"懸浮"(不直接接地)方案來確保系統(tǒng)安全,應作認真分析和抉擇。同時,如果采用"共用接地系統(tǒng)",各系統(tǒng)接地網之間的連接導體敷設難度和材料、工程量、經濟投入也較大,在滿足技術條件要求的前提下,經濟投入的大小、如何把設計做得既經濟又合理是設計人員必須考慮的一個重要因素。簡言之,設計師不宜在對設計對象所處的地理和氣象環(huán)境未做充分調查分析之時,將"共用接地系統(tǒng)"作為一個完美無缺的"兜底"方案來看待和選擇。
工程設計時,在確保電氣系統(tǒng)安全可靠運行的前提下,要做到既安全又經濟適用,一定要樹立強烈的技術經濟比較意識,既不能采取隨意套用的"拿來主義"也不應不做具體分析輕率的進行工程設計。不能忘記,而應深刻理解設計人員對設計質量"終身負責制"的內涵和職業(yè)操守賦予的責任。
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