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1、玛斯特系统防雷解决方案,1,学习研究,玛斯特系统防雷解决方案主要包括三个方面内容：,1、构筑物直击雷保护,2、暂态过电压保护,3、正确的连接和接地,2,学习研究,1、构筑物直击雷保护,在构筑物顶部安装导体多短针雷电放散装置，通过其小能量、高频率的尖端放电，有效地防止电荷在构筑物顶部积累，从而避免或减少直击雷在被保护目标处发生的机率，防止雷击的危害。,3,学习研究,2、暂态过电压保护,使用由金属氧化物、硅雪崩二极管、气体管等新型防护元件组成的暂态过电压浪涌抑制装置来抑制雷电和系统操作引起的线路暂态过电压。,4,学习研究,3、正确的连接和接地,采用单点接地技术及多种接地方法防止地电位不平衡对设备造
2、成的危害。,5,学习研究,雷击的形式,1、直击雷 2、云对云的放电 3、球形雷,6,学习研究,雷电危害,大电流,平均25kA至45kA，最大200kA。,短时间的大热量,30,000K或50,000F 太阳表面的温度只有6,000K,物理危害,7,学习研究,8,学习研究,9,学习研究,雷电危害,二次效应,10,学习研究,雷电危害,电磁效应危害,电磁场的迅速变化在邻近的线路中感生电流,11,学习研究,雷电危害,A,B,D,C,1#,2#,3#,4#,地电位的变化,12,学习研究,防雷分区的划分,13,学习研究,LPZ0-A区：本区内的各个物体都可能遭到直接雷击，因此各物体都可能到导走全部电流。本
3、区内的电磁场没有衰减。,LPZ0-B区：本区内的各物体不可能遭到直接雷击，但本区内电磁场没有衰减。,14,学习研究,LPZ1区： 该区内的各物体不可能遭到直接雷击，流往各导体的电流比B区进一步减小，该区内的电磁场也可能衰减，这取决于屏蔽措施。,LPZ2区：该区内是具有更高屏蔽要求的空间，如屏蔽室内或金属机壳内。,LPZ3区：,15,学习研究,各区保护器的选用：,0-1区：主电源进线口处，一般选用大容量（如：80KA以上）的浪涌抑制器，对8/20us的感应雷电流进行防护，雷击特别频繁地区可选用更大容量。,1-2区：一般在二级配电箱的负载侧，推荐选用20-40KA的浪涌抑制器。,2-3区：一般在设
4、备侧安装进一步保护精密设备的电源防雷器或信号防雷器。,0区：选取用直击雷防护产品。,16,学习研究,要消除上述雷电的种种危害，需要从 三方面综合考虑。缺少其中任何一方面，所需保护的设备均不能真正地被保护。,构筑物直击雷防护,暂态过电压的抑制,正确的连接和接地,17,学习研究,A、构筑物直击雷保护,18,学习研究,发射终端形式,19,学习研究,导体多短针雷电放散装置,安装方便,重量轻，低风载，抗风速55米/秒,放散电极数量多，性能可靠,美国UL认证,不需要经常维护,97年国家重点新产品,20,学习研究,接闪器要求,根据建筑物防雷设计规范（GB50057-94）的要求 避雷针直径不应小于下列数值：
5、,针长1m以下：圆钢为12mm: 钢管为20mm. 针长12m： 圆钢为16mm: 钢管为40mm. 避雷针引下线通常采用40mm4mm的扁钢与地网连接,保护范围：采用滚球法计算,rx=h(2hr-h)- hx(2hr hx ),21,学习研究,B、暂态过电压的抑制,22,学习研究,暂态源,电力系统,用户系统,23,学习研究,利用防雷器件伏安特性呈现出来的强烈非线性，将回路中高于器件限制电压的瞬态过电压转化为瞬态过电流，并通过回路释放，从而将回路中的瞬态过电压幅值限制在设备能够承受的范围内。,暂态过电压防护设备 电涌保护器（ surge protective device,SPD）,工作原理：
6、,24,学习研究,名词解释,通过抑制瞬态过电压以及旁路电涌电流来保护设备的一种装置。它至少含有一个非线性元件。,电涌保护器（ surge protective device,SPD）,在无电涌时呈高阻状态，但随着电涌的增大，其阻抗不断降低的一种SPD。限压型SPD的常用器件有压敏电阻、瞬态二极管等。,限压型SPD,25,学习研究,名词解释,电压开关型SPD,在无电涌时呈高阻状态，但对电涌响应时，其阻抗突变为低阻值的一种SPD。开关型SPD的常用器件有火花间隙、气体放电管等。,组合型SPD,由开关型器件和限压型器件组合而成的一种SPD。依据所加电压的特性，它可呈现出开关的特性或限压的特性或者这两
7、者都有的特性,26,学习研究,名词解释,保护模式,用于描述配电线路中SPD保护功能的配置情况。分为L-L，L-PE，L-N，N-PE四种。限压型SPD可用于任何一种，开关型SPD不宜在N-PE外的其他保护模式使用。,最大持续运行电压，UC,SPD在运行中能持久耐受的最大直流电压或工频电压有效值。,27,学习研究,名词解释,标称导通电压，U1mA,在施加恒定1mA直流电流情况下MOV的启动电压。,标称放电电流(额定通流容量），In,用来划分SPD等级，具有8/20s或10/350 s模拟雷电波的放电电流。,最大放电电流（冲击通流容量），Imax,SPD不发生实质性破坏，能通过规定波形的最大放电电
8、流峰值， Imax 2.5In.,28,学习研究,名词解释,残压，Ures,当放电电流通过时，SPD端子间的电压峰值。,等级限制电压，UB,用规定幅值的SPD分类等级测试电流冲击时的SPD端子间残压的最大值。,29,学习研究,8/20s或10/350 s模拟雷电流冲击波,在同等峰值下的脉冲电流，10/350us测试波形的电荷量约为8/20us测试波形电荷量的20倍。,30,学习研究,电涌保护器性能比较,1、限流型SPD：放电能力强，残压较高。,2、限压型SPD：通流容量大，反应速度快，存在劣还化问题。,3、组合型SPD：瞬态抑制二极管反应速度快，箝 位电压一致，不存在劣化问题，电流处理能力低，
9、价格高。,31,学习研究,分阶段保护,32,学习研究,防雷器分级保护原理,根据防雷等级选用相应的相应的电涌保护器。并注意能量的配合和性价比，MOV元件在8/20s， 10KA模拟雷电流冲击下，通流容量为135KA的寿命为1000-2000次，而通流容量为40KA的寿命仅为50次。,33,学习研究,TT系统和TN系统的区别：,TT系统,L1,L2,L3,N,G,用户,TN系统,L1,L2,L3,N,用户,G,简易区分方法：用户端接地点与供电端接地点有无电气上的连接。,34,学习研究,TT系统和TN系统SPD的安装：,35,学习研究,烟台玛斯特产品在湖南联通的应用,1、TE系列,2、TSS/EP系
10、列,3、LMP/系列,36,学习研究,TE系列产品使用特殊封装的金属氧化物MOV等新型暂态过电压浪涌抑制装置代替传统的避雷器，使设备免受浪涌电压破坏。,TE系列暂态过电压保护装置,37,学习研究,5、使用寿命长。,TE系列暂态过电压保护装置,1、体积小，响应时间短（接线长度小于150mm时，响应时间小于1ns）。,2、采用固态双向器件。,3、采用CERAMARD专利封装，将MOV封装于专利材料内，使其免受大气侵蚀，防止MOV劣化，绝缘好，导热好，不爆炸。,4、通流能力强，现有规格最大浪涌抑制级别可达240KA。,38,学习研究,TE系列保护装置参数表,39,学习研究,TSS/EP系列暂态过电压
11、保护装置,通流容量：最大可达160KA/相；,EMI/RFI滤波能力：-50db100kHz,反应时间快：1ns;,通过ETL（UL1449第二版）认证；,冲击寿命：C3类（10KA）脉冲1000次无损坏；,过热过流熔断保护；,可选功能：干式接点；,工作残压低：1000V,N-G异常电压指示,40,学习研究,TSS/EP系列保护装置技术参数,41,学习研究,LMP/系列过电压保护装置,42,学习研究,通流容量大：最大160kA/相,固态双向抑制元件;,过热、过流保护：按UL1449第二版认证的要求； 各相内置过流和热敏保险；,主要性能特点,反应时间短：小于1ns;,43,学习研究,具有遥信接点
12、、计数器、声音报警等可选功能。,适用范围广：B型产品可适用于TT或TN模式的供配系统， 对于TN供电系统，使用A型产品；,冲击寿命长:经C3类10kA浪涌冲击1000次无损坏；,主要性能特点,各相工作状态指示；,N-G异常电压监测；,44,学习研究,技术参数,45,学习研究,箱内接地母排,中线排,主开关,L1,L2,L3,N,接地母线,遥信接点输出,SPD的安装,46,学习研究,配电盘,配电盘,浪涌抑制器,浪涌抑制器,由于线路阻抗，1.5m（5英尺）长的导线能产生500V的压降，从而使元件的实际箝位电压增加500V；每增加28cm的引线，响应时间增加1ns。,推荐,不推荐,SPD的引线长度,安
13、装引线,47,学习研究,安装使用中应注意的问题：,应尽量使接线最短，以获得最快的反应速度与较小的残压；,避免接线直角性的弯曲；,尽量靠近接地点安装,48,学习研究,浪涌抑制器工作状态检查,1、绿灯,2、黄灯,3、计数器,4、遥信接点,NC C NO,49,学习研究,常见故障处理,50,学习研究,浪涌抑制器损坏的主要原因,1、雷击 2、电网供电质量差 3、接地不完善（施工质量） 4、本身质量原因（芯片耐热值较低） 5、正常性损坏（MOV为有寿命性产品，多次冲击后有性能劣化）,51,学习研究,YD5078-98(1998年出版),通信工程电源系统防雷技术规定,主要描述了通信工程中，交、直流电源系统
14、及太阳能电池系统在雷电防护上的技术规范。 在此标准中提出了交、直流电源系统中应采用无间隙的金属氧化物避雷装置。,YD/T5098-2001(2001年出版),通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范,主要描述了基站内各系统：网管系统、通信系统、信号线、监控系统、电源系统的雷电过电压防护方法，SPD的选择。,相关标准,52,学习研究,YD/T1235.1-2002(2002年出版),通信局站低压配电系统用电涌保护器技术要求,主要定义了SPD的使用环境、分类、各项性能指标要求等技术规范。,YD/T1235.2-2002(2002年出版),通信局站低压配电系统用电涌保护器测试方法,主要描述了SPD的各
15、种测试的试验方法与技术要求。,53,学习研究,C、正确的连接与接地,54,学习研究,接地系统的定义,将系统的金属部分连接到大地,55,学习研究,接地系统的作用,保障人身设备安全 设备正常工作之必需 提高工作系统性能 减少环境电气噪声 减少设备损坏 延长设备使用寿命,56,学习研究,低阻抗 低电阻 低电抗 高电容量 高能量耗散 适当的位置 耐腐蚀 电阻损耗轻,一个较好的接地系统的标准,接地要求,57,学习研究,地电位升高 =入地电流 *接地阻抗 GPR = V = I * Z,If: I = 18,000 Amps Z = 4 ohms V = 72,000 Volts GPR,为什么需要一个低
16、阻抗的接地系统,地电位升得越高，对人身越危险，对设备造成损坏的机率也越大。,58,学习研究,金属接地材料,50mm50mm4mm或50mm50mm5mm角钢；40mm4mm或40mm5mm的扁钢； 50mm、h3mm的钢管。,降阻剂,59,学习研究,非金属接地材料,石墨接地模块,60,学习研究,电解离子接地系统,从传统金属接地极（体）中派生出类特殊结构的接地体（带电解质材料），使用效果比较好，一般称为离子或中空）接地系统,61,学习研究,地阻的测量方法 降压法,电流极棒埋设位置与地网边缘之间的距离，应不小于地网等效直径的3-5倍，电压极棒埋设位置与地网边缘之间的距离应为电流棒到地网距离锝.5-
17、0.6倍。,62,学习研究,钳形表测量仪器迅速、简单，但是许多情况下其测量结果是不准确的。只有在具有多个接地回路的系统中测量才接近实际值。,地阻的测量方法 钳形表,63,学习研究,单点接地电位基准,64,学习研究,主接地母线块（MGB）,主接地母线块,P,A,N,浪涌产生者,浪涌吸收者,非隔离信号地,母线块,隔离信号地,从此区接到外部母线接地引线,位于传输线入口内侧,65,学习研究,传统通讯基站进线接地,设备,电源,电源线进线口,接地3#,接地2#,接地1#,电话线进线口,当有雷击发生时，地面产生跨步电压，1#，2#，3#接地点将产生电位差,66,学习研究,设备,电源,单点进线接地,交流电源配
18、电盘,单点接地,电源进线口,电话线进线口,电话线进线分配盘,67,学习研究,传统设备外壳接地,A,B,C,G,F,E,D,电话进线口,接地2#,接地3#,接地1#,接地5#,接地4#,数据及电源线,外部均衡接地环,内部均衡接地环,从内部环连接跳线到均衡接地环,68,学习研究,单点设备外壳接地,69,学习研究,传输线接地,塔腿,母线块和接地模块,塔基,此接地模块间的高差应按站的实际取最大,支架,接地模块,传输线接地母线块,传输线进口,设备外壳,母线块、进线口单点接地,70,学习研究,塔脚接地,低阻抗的塔腿线夹,从塔腿的接地线最小为2#铜绞线,塔基,塔腿,地面,最小46cm,最小61cm,接地极可
19、以与垂直方向成30角打入，以便从塔腿接地引线平滑过渡,最小30cm,最大61cm,放大A,回填材料,71,学习研究,水平沟槽埋设接地极,塔基,塔腿,低阻抗的塔腿线夹,从塔腿的接地线最小为2#铜绞线,地面,最小61cm,回填材料,30cm,5-15cm,5-15cm,72,学习研究,拉线连接和接地,地面,锚板接地,最小6#裸铜线或镀锡铜线,双金属或中性金属连接器,应避免尖锐的弯曲和非同类金属连接，要确保锚板是接地的,形成的距离应允许连线和缓地弯曲,73,学习研究,通讯站接地平面图,设备外壳,备用发电机,瓦斯/燃料,塔,连接跳线,建筑物和塔均衡线最小2#裸铜线,单点设备接地,传输线母线块的接地引线,接地极,74,学习研究,移动通信基站防雷与接地设计规范（YD5068-98）,1、铁塔接闪器所设引下线上端应与接闪器焊接连通，下端应于机房接地引入线在联合地网上的引接点相互离开5m以上的部位焊接连通，条件允许时，宜在10-15m部位焊接连通。 2、通信设备与接地铜排之间的连线应采用截面积为35-95平方的多股铜线。 3、地网与地排之间的连线长度不宜超过30m，材料为截面积不小于40mm4mm的扁钢或95mm2的多股铜线。 4、移动通信基站地网的接地电阻值应小于5欧。,75,学习研究,