3總等電位連接在共用接地裝置防雷系統(tǒng)中的作用

??? 在GB 50057-94的規(guī)定中，對于二類建筑的防直擊雷措施的裝置應(yīng)放在建筑物上且須采取嚴(yán)格的總等電位連接措施，否則，當(dāng)雷電沖擊電流流過共同接地裝置時(shí)，使接地裝置的電位升高；造成雷電反擊，引起火花放電導(dǎo)致火災(zāi)，還會(huì)造成嚴(yán)重的觸電事故?，F(xiàn)簡要分析如下：

??? 我們知道當(dāng)雷電流流過防雷裝置時(shí)，在防雷裝置地上高度hx處的電位為：

??? U=UR+UL=IR1+Lohxdi/dt其中：ur為雷電流流過防雷裝置時(shí)接地裝置上的電阻電壓降kv

??? ul為雷電流流過防雷裝置時(shí)引下線上的電感電壓降(kv)

??? Ri為接地裝置的沖擊接地電阻

??? di/dt為雷電流陡度kA/us

??? I為雷電流幅值(KA)

??? L0為引下線的單位長度上的電感(u H/m)，取其等于1.5u H/m。

??? 依規(guī)范中給出的各項(xiàng)最小值計(jì)算。取I=100kA；R=1；因計(jì)算的是在公用接地電阻上的壓降，故不考慮Loxhx*di/dt部分，也不考慮分流系數(shù)的影響，得UR=IR1=100x1=100(kv)；這樣高的電壓沿PE線傳播，如果不采取總等電位聯(lián)結(jié)或總等電位聯(lián)結(jié)不可靠徹底，假設(shè)某鋼窗結(jié)構(gòu)未可靠聯(lián)結(jié)，臨近又有用電設(shè)備，則在雷電接閃時(shí)，用電設(shè)備外殼上與鋼窗之間的瞬間電位差將為100kV。人如果同時(shí)觸及后果不堪設(shè)想，即便人不觸及，如果電氣設(shè)備外殼與此鋼窗相距較近，則它們中間的空氣間隙也易被擊穿，引起火花放電，導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生。另外，根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)，室內(nèi)低壓裝置的耐沖擊電壓最高僅為6kV，而通過上面計(jì)算得出的100kV沖擊電壓足以擊穿低壓配電裝置的絕緣設(shè)施，造成短路，發(fā)生火花，損壞設(shè)備，是非常危險(xiǎn)的。所以在總電源箱進(jìn)線處的相導(dǎo)體與地之間必須裝設(shè)過電壓保護(hù)器，這在規(guī)范中有明確規(guī)定，是防雷設(shè)計(jì)中比較重要的問題之一。

??? 4 在線SPD檢測問題

??? SPD主要指浪涌保護(hù)器，為現(xiàn)代防雷的主要組成部分。安裝在低壓供電線路的SPD，其用材有放電管與氧化鋅閥片組合件以及氧化鋅閥片組合件。信息傳輸線路上的SPD其用材有放電管，放電管、壓敏電阻組合件，放電管、抑制二極管組合件，放電管、壓敏電阻及抑制二極管組合件。只有純氧化鋅閥片組合件的SPD才可用“壓敏電壓測試儀”進(jìn)行離線檢測，對于不可插拔的SPD離線檢測相對麻煩：如果僅測試氧化鋅閥片壓敏電壓，尚不能判定SPD的是否合格。同理，用“泄漏電流Ite測試儀”也僅可離線測試氧化鋅閥片的漏電流1le值。市場上有一種便攜式“雷電電涌測試儀”，測試儀提供1.2/50u s-8/20p s組合波的6 kV/3kA可調(diào)模擬電涌，廠家說明書稱：可做放電間隙放電(動(dòng)作)電壓、MOV型SPD限制電壓殘壓的測試。當(dāng)然，一般也需要離線檢測。SPD長期在線運(yùn)行，一方面抗御雷擊脈沖的侵?jǐn)_，另一方面也在自然老化，SPD運(yùn)行期間，會(huì)因長時(shí)間工作或因處在惡劣環(huán)境中老化，也可能因受雷擊電涌而引起性能下降、失效等故障。一旦SPD處于劣化，使用ZnO壓敏材料的器件，由于壓敏電阻性能劣化?？蓪?dǎo)致溫度升高，引起壓敏電阻熱崩潰，從而導(dǎo)致漏電流增大且防護(hù)功能失效，嚴(yán)重時(shí)可發(fā)生器件爆炸、起火。一旦發(fā)生雷災(zāi)，如何鑒定SPD是否失效，一直是防雷界的困擾問題。近年來國內(nèi)外防雷界的科學(xué)工作者正積極展開更科學(xué)的探索與研究。筆者認(rèn)為“在線雷擊過電流智能監(jiān)測、管理系統(tǒng)”才是實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測記錄雷擊、判別在線SPD正常與否的最有效工具。

??? 5 總結(jié)

??? 通過對實(shí)際問題的分析，可總結(jié)歸納為以下幾點(diǎn)在防雷設(shè)計(jì)中應(yīng)該重視的問題：

??? 在對建筑物防雷等級的確定中，由于一些原因而產(chǎn)生偏差：

??? 在現(xiàn)代建筑物的防雷設(shè)計(jì)除了傳統(tǒng)的防直雷擊，防雷電感和防雷電波侵入外，還應(yīng)包括防雷電電磁脈；中：

??? 對于采用共用接地裝置的建筑物來說，必須經(jīng)行可靠徹底的總等電位聯(lián)結(jié)，并應(yīng)在電源引人的總配電箱處裝設(shè)過電壓保護(hù)器。

??? 綜上所述，建筑物的防雷設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，必須和建筑物的整體結(jié)構(gòu)、供配電系統(tǒng)、布線系統(tǒng)等設(shè)計(jì)統(tǒng)一考慮，才能達(dá)到良好的保護(hù)效果。