¿Un breve análisis del diseño de protección contra rayos en edificios?
Con el desarrollo de la sociedad moderna, la escala de los edificios continúa expandiéndose y se utilizan cada vez más equipos eléctricos diversos. Especialmente con la popularización de la tecnología de la información de redes informáticas, la información diversa utilizada en los edificios es cada vez mayor. y más equipos químicos y eléctricos. Cada año en nuestro país, los rayos dañan los equipos eléctricos de los edificios, provocando enormes pérdidas. Por lo tanto, el diseño de protección contra rayos de los edificios es particularmente importante.
Los rayos directos y los rayos de inducción son dos formas de rayos que invaden los equipos eléctricos de los edificios. El rayo directo es una sobrecorriente del rayo que ocurre cuando el rayo golpea directamente una línea y fluye hacia el suelo a través de equipos eléctricos. El rayo de inducción es un rayo causado por cambios en el poderoso flujo del campo electromagnético generado por el rayo y sobretensión y sobrecorriente inducida por los conductores. Según la norma nacional "Código para el diseño de protección contra rayos de edificios" GB50057-94 (edición de 2000), las zonas de protección contra rayos de los edificios se dividen en LPZOA, LPZOB, LPZ1, LPZn1 y otras zonas (el significado específico de cada zona no repetirse en este artículo). El propósito de dividir el espacio que necesita ser protegido en diferentes zonas de protección contra rayos es especificar la severidad de los pulsos electromagnéticos del rayo en diferentes partes del espacio y la ubicación de los puntos de unión equipotenciales, para determinar qué tipo de protector contra sobretensiones se debe usar. utilizado para equipos electrónicos ubicados en esta área. Dónde y cómo lograr la conexión equipotencial con el organismo de puesta a tierra local.
El área de protección directa contra rayos del edificio es el área LPZOA. Su diseño de protección es familiar para los diseñadores eléctricos según la norma nacional "Código para el diseño de protección contra rayos de edificios" GB50057-94 (. Edición de 2000), el diseño se realiza mediante protección contra rayos. Está compuesto por una red (cinturón), un pararrayos o un dispositivo captador de aire híbrido. La malla de acero de la base de la columna forma un todo con las barras de acero de la armadura del techo y las barras de acero del techo. La red de protección contra rayos pasa a través de la malla de acero de todos los cimientos de las columnas para formar un todo. La red de protección contra rayos utiliza todas las barras de acero de la base de la columna como cuerpo de puesta a tierra para introducir potentes rayos a la tierra. Las áreas de protección contra rayos de los edificios son áreas LPZOB, LPZ1 y LPZn1, que son áreas que es poco probable que sean alcanzadas directamente por un rayo. Los rayos de inducción se forman mediante inducción de pulso electromagnético o inducción electrostática debido a la probabilidad de que se formen rayos por inducción. El voltaje es muy alto, lo que es muy perjudicial para los rayos dentro del edificio. Los equipos eléctricos, especialmente los equipos electrónicos de bajo voltaje, representan una gran amenaza. Por lo tanto, el objetivo de la protección contra rayos para los equipos dentro de los edificios es prevenir los ataques de rayos por inducción. Invasión. Hay tres formas principales de sobretensión y sobrecorriente causadas por rayos de inducción:
(1) Intrusión desde las líneas de suministro de energía; después de que la línea de suministro de energía de alto voltaje es impactada por un rayo directo, cada uno de bajo voltaje 0,38. La línea KV acoplada al transformador/líneas de 0,22 KV tiene un impacto en los equipos eléctricos de bajo voltaje en los edificios; además, las líneas de bajo voltaje también pueden ser alcanzadas por rayos directos o inducidos para generar sobretensión. Según las mediciones, la sobretensión promedio de los rayos de inducción en líneas de bajo voltaje puede alcanzar los 10 kV, lo que puede destruir por completo diversos equipos eléctricos, especialmente equipos de información electrónicos.
(2) La intrusión por comunicación informática y otras líneas de información en el edificio se puede dividir en tres situaciones:
① Cuando un rayo directo alcanza un objeto que sobresale del suelo; Golpe, el poderoso voltaje del rayo El suelo adyacente se rompe y la corriente del rayo invade directamente la funda del cable y luego rompe la funda, provocando que el alto voltaje invada la línea.
②La nube de tormenta se descarga al suelo, lo que induce miles de voltios de sobretensión en la línea, daña el equipo eléctrico conectado a la línea e intruye la línea de comunicación a través de la línea del equipo. Este tipo de intrusión se extiende a lo largo de las líneas de comunicación, afecta a una amplia gama de áreas y causa grandes daños.
③Si se conectan conductores de diferentes fuentes a través de cables multipolares o se colocan varios cables en paralelo, cuando un conductor es alcanzado por un rayo, se inducirá una sobretensión en los conductores adyacentes, dañando los equipos electrónicos de bajo voltaje. .
(3) El voltaje de contraataque del potencial de tierra invade a través del cuerpo de tierra; durante un rayo, la poderosa corriente del rayo se filtra a la tierra a través del conductor de bajada y el cuerpo de tierra, y el potencial se distribuye radialmente cerca. El cuerpo de conexión a tierra si se conectan otros electrones. Cuando el cuerpo de conexión a tierra del equipo esté cerca de él, será golpeado por un potencial de tierra de alto voltaje y el voltaje de intrusión puede alcanzar decenas de miles de voltios. Después de que la fuerte corriente del rayo introducida por el rayo directo del edificio ingresa al suelo a través del conductor de bajada, los fuertes cambios del campo electromagnético generados en el espacio cercano inducirán sobretensión del rayo en los conductores adyacentes (incluidas las líneas eléctricas y de señal), por lo que La protección del edificio Los sistemas contra rayos no sólo no protegen la computadora, sino que también pueden introducir rayos. La resistencia al voltaje de equipos como sistemas de redes informáticas y chips de circuitos integrados es muy débil, generalmente por debajo de 100 voltios. Por lo tanto, se debe establecer un sistema de protección contra rayos informáticos de varios niveles para proporcionar protección capa por capa para garantizar la seguridad de las computadoras. , especialmente sistemas de redes informáticas.
Se puede ver que el diseño de protección contra rayos de los equipos eléctricos de edificios es un elemento esencial; ya sea que el diseño sea razonable o no, juega un papel vital en el uso y operación seguros de los equipos eléctricos.
En la actualidad, en la protección de rayos por inducción, el uso de protectores contra sobretensiones se ha vuelto cada vez más frecuente, estos pueden responder a tiempo de acuerdo con la sobretensión y sobrecorriente en varias líneas y descargas; el de sobrecorriente, logrando así el propósito de proteger equipos eléctricos.
De acuerdo con la norma nacional "Código para el diseño de protección contra rayos de edificios" GB50057-94 (edición 2000), el artículo 6.4.4 establece: Los protectores contra sobretensiones deben poder resistir la corriente esperada del rayo que pasa a través de ellos y debe cumplir los siguientes dos requisitos adicionales: presión de sujeción máxima al pasar por una sobretensión y la capacidad de extinguir la frecuencia industrial libre después de que se genera la corriente del rayo. Es decir, la tensión máxima de fijación del protector contra sobretensiones más la tensión inducida en sus terminales debe coordinarse con el nivel de aislamiento básico del sistema al que pertenece y la tensión máxima permitida por el equipo.
Ahora, determinamos la corriente máxima de descarga de los protectores contra sobretensiones en función de los valores de corriente del rayo de varios tipos de edificios de protección contra rayos en el Apéndice 6 de la norma nacional "Código para el diseño de protección contra rayos para edificios". GB50057-94 (Edición 2000) Haga su selección.
Edificios con protección contra rayos Clase I
Según la norma nacional "Código de diseño de protección contra rayos para edificios" GB50057-94 (edición 2000) Apéndice 6, la primera amplitud de corriente del rayo es 200KA, la cabeza de onda es 10us; la amplitud de la corriente del segundo rayo es 50KA y la cabeza de onda es 0.25us; el 50% de toda la corriente del rayo i fluye hacia el dispositivo de protección contra rayos del edificio (dispositivo de conexión a tierra, y el 50% restante se asigna al cable). según 1/3); cuando cae un rayo por primera vez: el valor total de derivación de corriente distribuida del rayo entre el primer cable de alimentación es 200×50%/3/3=11,11KA cuando cae un rayo posterior: el total distribuido; el valor de la derivación de la corriente del rayo de cada cable de alimentación es 50×50 %/3/3=2,78 KA; si el cable entrante ha sido blindado, el valor de la derivación de la corriente del rayo de cada cable de alimentación se reducirá al 30 % del valor original; es decir, 11.11KA×30%=3.3KA y 2.78KA×30 %=0.8KA, y la energía de onda del rayo de 10/350 us en el protector contra sobretensiones equivale a de 5 a 8 veces la energía de onda del rayo de 8/ 20 us, así que elija un protector contra sobretensiones que pueda soportar la forma de onda de 8/20 us. La corriente de descarga máxima es 11,11 × 8 = 88,9 KA, es decir, la corriente de descarga máxima del protector contra sobretensiones SPD debe seleccionarse para que sea 100 KA; Durante el diseño, tomando como ejemplo el producto de la empresa francesa SOULE, elija el tipo PU100. Según el artículo 6.4.7 de la norma nacional "Código para el diseño de protección contra rayos de edificios" GB50057-94 (Edición 2000), este nivel de protector contra sobretensiones debe instalarse en la sala de distribución principal, es decir, en el cruce de LPZOA, Áreas LPZOB y LPZ1 Lugar de instalación.
Si desea obtener más información sobre ingeniería/servicio/redacción de ofertas de compra e información de producción y mejorar su tasa de adjudicación de ofertas, puede hacer clic en el servicio de atención al cliente en la parte inferior del sitio web oficial para realizar una consulta gratuita: / #/?source=bdzd