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[摘要]由于煤矿上面主井铰架以及岗楼机房内从配电室PLC 传过来的24V数据传输线路接口曾被雷击过,电子镑房内电子镑的传感线路接口被雷击过。为了防止雷击的再次发生,从电源和信号两个方面进行雷电防护设计。
[关键词]电源 信号 雷电防护
中图分类号:TD6 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2008)1110082-01
一、前言
防雷是一项综合性工程,主要包括外部防雷和内部防雷两个方面。
外部防雷包括:避雷针、避雷带、引下线、接地极等等,其主要的功能是为了确保建筑物本体免受直击雷的侵袭,将可能击中建筑物的雷电通过避雷针、避雷带、引下线等,泄放入大地。
内部防雷系统是为保护建筑物内部的设备以及人员的安全而设置的。主要以空间屏蔽、等电位连接、减少接近耦合、过电压保护等措施,通过在需要保护设备的前端安装合适的避雷器即过电压保护,使设备、线路与大地形成一个有条件的等电位体。将可能进入的雷电流阻拦在外,将因雷击而使内部设施所感应到的雷电流得以安全泄放入地。
本文主要针对机房的电源和24V数据信号线做感应雷防护!
二、电源感应雷防护
根据IEC1312和GB50057中防雷及过电压规范中有关防雷分区的划分,针对重要系统的防雷应分为三个区,分别加以考虑。只做单级防雷可能会带来因雷电流过大而导致泄流后残压过大破坏设备或者保护能力不足引起的设备损坏。电源系统多级保护,可防范从直击雷到工业浪涌的各级过电压的侵袭。针对机房内部配电系统情况做如下电源二级电源感应雷防护(图一)。
1.电源第一级防雷:根据国家有关低压防雷的有关规定,外接金属线路进入建筑物之前必须埋地穿金属管槽15米以上的距离进入建筑物,且要在建筑物的线路进入端加装低压避雷器。必须做到在电源的进入端安装低压总电源防雷器,将由外部线路可能引入的雷击高电压引至大地泄放,以确保后接设备的安全。
作为机房的供电系统的一级防雷,在雷击多发地区应有至少40-80KA的通流容量,才可把数万伏的雷击浪涌过电压限制到几千伏!
安装在机房总配电箱内,作为第一级雷电过电压防护!
2.电源第二级防雷。第二级防雷系统也是系统防雷中最重要也是最容易被忽视的地方,现代的电子设备都使用很多的集成电路和精密元件,经过第一级防雷保护而进入设备的雷击过电压仍将有千伏之上,这将对后接耐压值低的设备造成很大的冲击,并导致设备的损坏。为更进一步的将雷击过电压限制在安全范围之内,保证设备的正常工作,需要在设备端加装第二级防雷器,即在设备前端串联安装电源防雷插座。
三、信号线路感应雷防护
在雷击发生时,会产生巨大的瞬变电磁场,在1KM范围内的金属环路(如网络金属连线等)上都会感应到雷电流,将会影响通信的正常运行甚至彻底破坏整个通讯系统。对于通信方面的防雷工作是较易被忽视的,往往是当系统受到巨大破坏、资料损失惨重时才想到应该做预先的防范。
机房内没有多少通信设备,主要的还是调度上面到井下的电话通信和矿区内的监控系统。相对来说这些电子设备是较脆弱的,承受浪涌电源的能力太小。这部分也是保障煤矿上面的工作的正常运转和安全生产的必要条件。在此还是建议考虑一下这部分感应雷防护,以保障矿区的正常生产。
四、SPD的选择
(一)电源系统
由于有70%雷击高电位是从电源线侵入的,为保证设备安全,一般电源上应设置三级避雷保护。
1.在监控室所在建筑物总配电处安装三相电涌保护器,通流容量为25KA(波形10/350μs),型号:REP-XEL385B25,模块式,标准导轨安装,作为电源第一级保护。
2.在监控室分电箱处安装三相模块式电源电涌保护器,最大通流容量40KA,型号:REP-XEL385M20,作为第二级保护。
3.在监控室UPS电源或监控设备前安装单相串联避雷器,型号:REP-D220UPSB,串联安装,功率≤7KW,带LC滤波,超低残压输出,作为电源线路第三级保护。
(二)信号系统
在视频传输线、信号控制线,入侵报警信号线进入前端设备之前或进入中心控制台前应加装相应的避雷保护器。
1.在摄像头到控制中心的监控摄像头到控制中心的视频传输电缆两端应安装视频信号SPD,型号为REP-GVD各一只,以保护摄像头。
2.对室外云台,每条控制线路两端应安装云台控制线路避雷器,型号为REP-X04-YT。
3.每支摄像枪电源线路均安装摄像枪专用电源避雷器,型号:REP-GVD-220VAC或REP-GVD-12VDC;对于12V电压取电较远的摄像枪,安装REP-GVD-12VDC;对于12V电压取电较近(不超出5米)的摄像枪,安装REP-GVD-220VAC。
五、总结
随着微电子技术的普遍应用,防雷的重点转向弱电系统,防雷工程技术需要一个大转变、大提高,必须要从系统的角度进行综合防御,在采用新的防雷技术手段上,要尊重科学,遵守防雷规范,也要重视继承长期以来建立的防雷体系和防雷经验,并在实践中合理应用与发展。
[关键词]电源 信号 雷电防护
中图分类号:TD6 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2008)1110082-01
一、前言
防雷是一项综合性工程,主要包括外部防雷和内部防雷两个方面。
外部防雷包括:避雷针、避雷带、引下线、接地极等等,其主要的功能是为了确保建筑物本体免受直击雷的侵袭,将可能击中建筑物的雷电通过避雷针、避雷带、引下线等,泄放入大地。
内部防雷系统是为保护建筑物内部的设备以及人员的安全而设置的。主要以空间屏蔽、等电位连接、减少接近耦合、过电压保护等措施,通过在需要保护设备的前端安装合适的避雷器即过电压保护,使设备、线路与大地形成一个有条件的等电位体。将可能进入的雷电流阻拦在外,将因雷击而使内部设施所感应到的雷电流得以安全泄放入地。
本文主要针对机房的电源和24V数据信号线做感应雷防护!
二、电源感应雷防护
根据IEC1312和GB50057中防雷及过电压规范中有关防雷分区的划分,针对重要系统的防雷应分为三个区,分别加以考虑。只做单级防雷可能会带来因雷电流过大而导致泄流后残压过大破坏设备或者保护能力不足引起的设备损坏。电源系统多级保护,可防范从直击雷到工业浪涌的各级过电压的侵袭。针对机房内部配电系统情况做如下电源二级电源感应雷防护(图一)。
1.电源第一级防雷:根据国家有关低压防雷的有关规定,外接金属线路进入建筑物之前必须埋地穿金属管槽15米以上的距离进入建筑物,且要在建筑物的线路进入端加装低压避雷器。必须做到在电源的进入端安装低压总电源防雷器,将由外部线路可能引入的雷击高电压引至大地泄放,以确保后接设备的安全。
作为机房的供电系统的一级防雷,在雷击多发地区应有至少40-80KA的通流容量,才可把数万伏的雷击浪涌过电压限制到几千伏!
安装在机房总配电箱内,作为第一级雷电过电压防护!
2.电源第二级防雷。第二级防雷系统也是系统防雷中最重要也是最容易被忽视的地方,现代的电子设备都使用很多的集成电路和精密元件,经过第一级防雷保护而进入设备的雷击过电压仍将有千伏之上,这将对后接耐压值低的设备造成很大的冲击,并导致设备的损坏。为更进一步的将雷击过电压限制在安全范围之内,保证设备的正常工作,需要在设备端加装第二级防雷器,即在设备前端串联安装电源防雷插座。
三、信号线路感应雷防护
在雷击发生时,会产生巨大的瞬变电磁场,在1KM范围内的金属环路(如网络金属连线等)上都会感应到雷电流,将会影响通信的正常运行甚至彻底破坏整个通讯系统。对于通信方面的防雷工作是较易被忽视的,往往是当系统受到巨大破坏、资料损失惨重时才想到应该做预先的防范。
机房内没有多少通信设备,主要的还是调度上面到井下的电话通信和矿区内的监控系统。相对来说这些电子设备是较脆弱的,承受浪涌电源的能力太小。这部分也是保障煤矿上面的工作的正常运转和安全生产的必要条件。在此还是建议考虑一下这部分感应雷防护,以保障矿区的正常生产。
四、SPD的选择
(一)电源系统
由于有70%雷击高电位是从电源线侵入的,为保证设备安全,一般电源上应设置三级避雷保护。
1.在监控室所在建筑物总配电处安装三相电涌保护器,通流容量为25KA(波形10/350μs),型号:REP-XEL385B25,模块式,标准导轨安装,作为电源第一级保护。
2.在监控室分电箱处安装三相模块式电源电涌保护器,最大通流容量40KA,型号:REP-XEL385M20,作为第二级保护。
3.在监控室UPS电源或监控设备前安装单相串联避雷器,型号:REP-D220UPSB,串联安装,功率≤7KW,带LC滤波,超低残压输出,作为电源线路第三级保护。
(二)信号系统
在视频传输线、信号控制线,入侵报警信号线进入前端设备之前或进入中心控制台前应加装相应的避雷保护器。
1.在摄像头到控制中心的监控摄像头到控制中心的视频传输电缆两端应安装视频信号SPD,型号为REP-GVD各一只,以保护摄像头。
2.对室外云台,每条控制线路两端应安装云台控制线路避雷器,型号为REP-X04-YT。
3.每支摄像枪电源线路均安装摄像枪专用电源避雷器,型号:REP-GVD-220VAC或REP-GVD-12VDC;对于12V电压取电较远的摄像枪,安装REP-GVD-12VDC;对于12V电压取电较近(不超出5米)的摄像枪,安装REP-GVD-220VAC。
五、总结
随着微电子技术的普遍应用,防雷的重点转向弱电系统,防雷工程技术需要一个大转变、大提高,必须要从系统的角度进行综合防御,在采用新的防雷技术手段上,要尊重科学,遵守防雷规范,也要重视继承长期以来建立的防雷体系和防雷经验,并在实践中合理应用与发展。