1 信號SPD概述
(1)信號SPD:信號SPD包括通信線路SPD、網絡線路SPD、監控線路SPD、天饋SPD等。它們的系統結構、設備配置、工作電壓、工作頻率、傳輸速率及阻抗等都有很大差別。因此,它們的防雷技術方案和信號SPD也有所不同。
(2)防雷措施
①室外線路:安裝室外避雷裝置和接地裝置優先采用光纖線路等。
②室內
(a)屏蔽:室外信號設備外部進行必要的金屬屏蔽,金屬屏蔽可靠接地,信號線路宜采用鎧裝電纜引入室內,非鎧裝電纜宜穿鋼管引入室內。鎧裝或鋼管應在首端和末端接地;
(b)安裝信號SPD:在信號設備的合適位置安裝SPD。信號SPD應滿足信號傳輸帶率、傳輸介質、工作電平、網絡類型的需要,同時接口應與被保護設備兼容;
(c)信號線路與電源線的布線應平行敷設,避免形成環路,以減少雷擊感應電壓;
(d)SPD接地端的接地和等電位聯結;
(e)信號電源線路進行三(四)級SPD保護(見表1)。
(3)信號電路SPD參數要求(見表2)
①電壓匹配:SPD的標稱導通電壓Un:1.2U≥Un≤1.5U,U為額定工作電壓的最大值;
②頻率匹配:SPD頻率≥信號頻率;
③接口匹配:SPD串接在信號線路上。注意SPD的輸入端(in)、輸出端(out)、接地端的正確連接:輸入端接線路,輸出端接設備;
④根據被保護線路傳輸信號參數選擇相應的SPD;
⑤信號SPD的電壓保護水平Up和通過的電流Ip應低于被保護的信息技術設備的耐受水平。
(4)安裝方式
①SPD串接在信號線路上,位于被保護設備前端。要求SPD插入損耗較小;
②SPD并接在信號線路上,位于被保護設備前端;
③開關型SPD與限電壓SPD之間的線路長度不宜<10m.限壓型SPD間的線路長度不宜<5m.利用專門的退耦器件,無距離要求;
④模塊電源SPD的接線端子與相線和零線之間的連接線長度應小于0.5m,其接地線的長度應小于1m,且應就近接地。避雷箱接地線的長度應小于1m;
⑤電源線路采用SPD保護時,必須注意SPD接地端的接地和采用等電位聯結。
⑥SPD標稱放電電流
a.普通雙絞線:1.3~3kA;
b.同軸電纜:SPD標稱放電電流3~5kA;
c.屏蔽多芯電纜:SPD標稱通流容量0.5kA;
d.普通多芯電纜:SPD標稱放電電流5kA;
e.多路雙絞線:SPD標稱放電電流3kA.
⑦必要時進行多級SPD;
⑧SPD的選型和安裝應參照廠家產品說明進行(見右圖)。
2 信號傳輸線路防雷
(1)同軸電纜
①接地:每個容易遭受雷擊的器件單獨裝設接地線,使雷電能量釋放到大地,對器件起保護作用;
②限壓:在設備的端口處并按一個限壓型SPD,使電纜的感應雷電壓限制在一定幅度范圍之內;
③隔離:使電纜及其所連接的器件屏蔽在雷電感應區域之外,一般采取電纜埋地鋪設。
(2)光纜
①架空光纜吊線間隔接地,一般是500~1000m接地一次;
②地埋光纜的金屬護套隔2km做接地,接地電阻≤10Ω.在每段光纜的終端將金屬護套直接或通過SPD接地;
③地埋光纜上方敷設排流線。當大地電阻率小于500Ω.m時,敷設兩條防雷線,安裝光纜SPD;
④地埋光纜線路與高大樹木、建筑、電桿、古塔等引雷物體保持一定的間距;
⑤當地埋光纜距大樹等的安全距離不能滿足表3中的要求時,可在大樹等的光纜方向敷設地下消弧線(均壓線)。當距離過小(≤5m)時,光纜穿鋼管防護;
⑥在強雷區采用非金屬加強芯光纜,或者超厚PE外護層的光纜;
⑦進入建筑物采用鎧裝或穿20m鋼管;
⑧光纜金屬加強芯的電氣斷開,或連接并接地;
⑨在設備前安裝SPD,設備處所進行等電位聯結。
(3)雙絞線
①室外用雙絞線應在接閃器的保護范圍之內,并做好接地;
②引入室內要穿20m金屬管防護,金屬管兩處與地可靠連接;
③室內被保護設備前接SPD:標稱放電電流5kA(8/20ms)。
3 部分信號網絡防雷
(1)計算機網絡防雷
①計算機網絡電源參照前述“電源線路SPD安裝”的原則進行;
②架空電力線路由終端桿引下后應更換為屏蔽電纜,進入大樓前建議水平直埋≥20m,屏蔽層兩端接地。非屏蔽電纜應穿鍍鋅鐵管并水平直埋≥20m,鐵管兩端接地;
③SPD的標稱放電電流應≥0.3kA;
④計算機設備的輸入/輸出端口處,應安裝適配的計算機信號SPD;
⑤機房六面應敷設金屬蔽網,屏蔽網與機房內環形接地母線均勻多點相連;
⑥機房內進行等電位聯結;
⑦機房內的電力電纜(線)、通信電纜(線)宜盡量采用屏蔽電纜;
⑧良好接地,接地電阻≤4Ω.
⑨網絡通過光纖接入的,不需要安裝SPD,但光纖的加強芯需要接地。
(2)通信系統防雷
①進入通信局(站)電纜宜全程埋地引入,其電纜埋地長度不宜小于15m;
②電源宜采用T-NS系統,局(站)內實行三(四)級SPD防護;
③信號線用SPD的標稱放電電流≥3kA;
④饋線用同軸型SPD的標稱放電電流≥5kA;
⑤計算機接口、控制終端、監控系統的網絡數據線用SPD的標稱放電電流≥3kA;
⑥信號線用SPD的插人損耗應滿足通信系統的要求;
⑦局(站)內實行等電位聯結;
⑧良好接地,接地電阻≤4Ω.
(3)監控系統防雷
①前端設備
a.攝像機頭位于接閃器(避雷針或其它接閃導體)有效保護范圍內;
b.用Φ8圓鋼或金屬桿(圓管時壁厚≥4mm)作避雷引下線;
c.前端設備接地電阻≤4Ω;
d.攝像機獨立架設時,避雷針應距攝像機約3~4m;
e.在攝像機線路引入端分別安裝SPD;
電源線路線安裝電源SPD,標稱放電電流10kA;
視頻線路安裝同軸視頻SPD,標稱放電電流5kA;
在云臺控制線安裝控制信號SPD,標稱放電電流5kA.
f.攝像機的電源線和信號線應穿金屬管屏蔽。
②傳輸線路
a.同軸電纜:在傳輸線路兩端安裝同軸避雷器,對傳輸線路進行穿鋼管埋地敷設,在線路的兩端對鋼管分別接地,并做等電位聯結;
b.光纖:如果不考慮做防雷措施,但加強芯應接地處理;
c.雙絞線:在傳輸線路兩端安裝數據信號避雷器,并對傳輸線路進行穿鋼管埋地敷設,在線路的兩端對鋼管分別接地,并做等電位聯結;
d.盡量不用架空敷設線路。宜采用低埋線路,在電纜進入終端和前端設備前穿金屬管埋地引入。
③監控中心機房
a.機房設備電源酌情安裝電源系統三級SPD防雷;
b.監控設備
視頻線路安裝同軸視頻SPD:標稱放電電流5kA;
控制線安裝控制信號SPD:標稱放電電流5kA.
c.屏蔽、接地、等電位聯結等參照“計算機網絡SPD安裝”進行。
(4)CATV防雷
①天線防雷
a.CATV或衛星接受天線處在接閃器保護范圍之內,必要時在它們上面安裝避雷針,避雷針與天線之間的最小水平間距應大于3m;
b.天線防雷接地:CATV或衛星接受天線的接地與建筑物防雷接地焊接牢固。
②機房防雷
a.設備電源線路三級SPD防護;
b.信號線路鎧裝或穿鋼管20m,兩端至少兩處接地;
c.信號線的設備前端安裝SPD;
d.實行等電位聯結。
③室外干線路防雷
a.地埋電纜:參考同軸電纜或光纜線路防雷;
b.架空電纜:同上。
④分配系統防雷
a.在建筑物外電纜的外導電屏蔽層、鋼絞線等要接地;
b.分配箱:增設CATV專用SPD.電纜金屬外皮接地。
(5)室外LED大屏幕顯示屏防雷
①顯示屏盡量安裝附近高大建筑物或構筑物直擊雷保護范圍內。如顯示屏不在保護范圍之內,應專門安裝避雷針等來保護顯示屏;
②顯示屏電源系統做1~2級電源防雷,信號線路加裝信號防雷器;
③機房電源系統做3級防雷保護,信號出/入機房內設備端加裝信號防雷器;
④顯示屏金屬構件等與建筑物避雷引下線、主筋等有兩點以上可靠連接,或與金屬支柱等可靠連接;
⑤顯示屏及機房電源線路、信號線路應穿15m鋼管敷設采用鎧裝電纜,鋼管或鎧裝兩端分別可靠接地;
⑥機房電源系統做3級防雷保護,信號出/入機房內設備端加裝信號防雷器;
⑦顯示屏及機房應做等電位聯結和接地;
⑧顯示屏和機房分別作防雷接地,接地電阻≤4Ω.
4 天饋線路防雷
①根據工作原理選擇產品以及傳輸方式
a.微帶天饋SPD;
b.同軸天饋SPD;
c.寬帶天饋SPD.
②SPD與系統的接口方式、工作頻率、功率、插入損耗和標稱傳輸功率、工作電壓等相對應;
③在天線輸出端和被保護設備端各串接一個天饋SPD.雷電較少的地區、天線不帶放大器的情況下,也可以只在被保護設備輸入端用一個SPD;
④饋線長度超過30m宜兩端安裝SPD;
⑤標稱放電電流:要求選用的天饋SPD的限制電壓不大于保護對象耐壓等級,一般為5kA,1/4波長型天饋SPD為10kA;
⑥將天饋開關型SPD串聯接入饋線系統靠近設備的一端,天饋SPD的輸出端與被保護設備相連;
⑦多股銅芯絕緣接地線(多股絕緣銅線≥6mm2)一端與天饋SPD的接地端子相連接,另一端引到室外饋線入口處接地線上或機房匯流排上,接地地阻≤4Ω;
⑧戶外使用天饋線SPD時必須注意防水,必要時安裝防水殼罩;
⑨接地線應平直。
5 室外照明SPD保護
(1)外部照明設施防雷
①防直擊雷
a.高桿燈、廣告牌投光燈、燈塔、鐵路燈橋等應設接閃器、避雷針、避雷帶等。燈具、線路和配電控制箱等不得兼作接閃器;
b.引下線符合規范要求:一般圓鋼≥8mm;扁鋼中4扁鋼小于4mm,燈柱等兼作引下線時,壁厚≥4mm;
c.接地:安裝環形接地網,在多發雷區域,繞燈柱增設2條以上接地網線,形成均壓帶,均壓帶間隔≤3~5m。接地電阻≤4Ω;
d.減少跨步電壓:有遭受雷擊危害的高桿燈、廣告牌投光燈、燈塔、鐵路燈橋等照明設施地面周圍3m范圍內,至少要有50mm厚的瀝青層或150mm厚的砂礫,并酌情敷設均壓帶。
②防感應雷或過電壓
a.照明電源引入處采用電纜地下敷設方式
非鎧狀電力電纜要穿鋼管防護,鋼管長度≥20m;
鎧裝電力電纜或鋼管兩端與PE接地網可靠連接。
b.景觀照明配電箱應加裝SPD;
c.野外照明燈具附近配電箱內安裝SPD
電源線路SPD標稱放電電流10kA;
控制線路SPD標稱放電電流5kA;
配電箱接地線必須與電源保護地線(PE)連接,并就近與接地匯集線連接。
d.含有電子設備和器件的室外照明設施,如三遙箱變、LED路燈、太陽能路燈、風光互補路燈、航標燈、航空障礙燈等,除非廠家已在響應產品中加裝了防雷模塊等,應在電子設備和器件的電源線路、信號線路、控制線路引入處安裝SPD,標稱放電電流分別為10kA、5kA、5kA.
e.根據室外照明設施的具體情況安裝接閃器、引下線和進行接地;
f.接地:金屬燈柱(或引下線)與PE線可靠連接,接地電阻≤10Ω.
(2)照明配電控制室或箱變防雷
①室外照明配電系統宜與其它配電回路分開,以減少相互干擾;
②引出電源宜采用電纜地下敷設方式
非鎧狀電力電纜要穿鋼管防護,鋼管長度≥20m;
鎧裝電力電纜或鋼管兩端與PE接地網作可靠連接。
③照明控制線安裝控制信號SPD:標稱放電電流為5kA.
④天饋線路:參照本文中第4節進行。
(3)霓虹燈防雷
①霓虹燈支架和線路宜在建筑物或構筑物的避雷針、避雷帶的保護范圍之內,霓虹燈金屬支架等應與建筑物接地系統至少有2點可靠連接;
②霓虹燈管和線路不得作為接閃器。不在避雷針、避雷帶保護范圍之內的霓虹燈,應另設置接閃器;
③防止雷電流倒灌進入電網
a.在霓虹燈配電箱之內安裝標稱放電電流80kA(8/20ms)的SPD或標稱放電電流20kA(10/350ms)的SPD,宜采用全模保護。
b.雷電多發區,在霓虹燈廣告牌供電線路的引出端安裝標稱放電電流20~40kA(8/20ms)的SPD;
④霓虹燈供電線路及開關與其它供電線路分設;
⑤霓虹燈供電線路采用鎧裝電纜或穿鋼管敷設,鎧裝電纜或鋼管至少有兩處可靠連接PE線;
⑥作好等電位聯結和接地:霓虹燈支架、變壓器等實行等電位聯結并可靠接地;
⑦聯合接地電阻≤4Ω.

走進廣東南纜電纜有
直流伺服電機基本工
風電組件質量風險如
陽光電源5MW中壓海
太陽能無人機正在科
風電場6種風機基礎





