春雷防雷器解讀雷擊電磁脈沖防護措施設計的幾個問題
近年來，隨著深入貫徹IEC防雷標準及國標GB50057--94(2000)“建筑物防雷設計規(guī)范”建立完善的雷擊電磁脈沖防護措施已成為建筑電氣設計的一個重要內(nèi)容。根據(jù)設計需要，我院2002年在本院范圍內(nèi)推出了“民用建筑加裝電涌保護的設計要點(暫行稿)”，通過近兩年的貫徹實施，收到了較好的效果。同時通過不斷總結設計實踐經(jīng)驗和對有關國內(nèi)、外防雷標準發(fā)展動態(tài)的跟蹤研究，我們對低壓配電系統(tǒng)中雷擊電磁脈沖防護措施的設計又有了一些新的認識，歸納起來有以下幾點。應區(qū)分LPZOA區(qū)和LPZ0B區(qū)來分別選擇符合測試波形要求的電涌保護器SPDIEC61312—1雷擊電磁脈沖防護第一部分：《通則》對LPZOA區(qū)定義如下：本區(qū)內(nèi)的各物體易遭到直接雷擊，因而會導走全部的雷電流，本區(qū)內(nèi)的電磁場強度沒有衰減。對LPZ0B區(qū)定義如下：本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊，本區(qū)內(nèi)的電磁場強度沒有衰減。
因此，IEC61312-3雷擊電磁脈沖防護第三部分：《對浪涌保護器的要求》中指出：從LPZ0A區(qū)到LPZl區(qū)的過渡：宜由SPD(1類測試)在此界面上將局部雷電流的大部分導走。從LPZOB區(qū)到LPZl區(qū)的過渡：在LPZ0B區(qū)由雷電流引起的電磁場起支配作用，不可能遭到直接雷擊，在此情況下，可選用波形為8／20μs的浪涌電流試驗或適當?shù)慕M合波試驗來模擬感應效應。根據(jù)雷擊電磁脈沖防護措施定義的LPZ分區(qū)示意圖見圖1。
（圖1注
1——建筑物(LPZl的屏蔽)S1——對建筑物的雷擊
2——接閃器 S2——建筑物附近的雷擊
3——引下線 S3——對建筑物人戶設施的雷擊
4——接地裝置 S 4——建筑物人戶設施附近的雷擊
5——房間(LPZ2的屏蔽) R——滾球半徑
6——入戶設施 ds——和高強度磁場的安全距離
○——防雷等電位連接(SPD)
LPZ0A 直擊雷，全部雷電流，全部磁場
LPZ0B無直擊雷，部分雷電流或感應雷電流，全部磁場
LPZl 無直擊雷，部分雷電流或感應雷電流，磁場衰減
LPZ2 無直擊雷，部分雷電流或感應雷電流，磁場進一步衰減
LPZ1和LPZ2內(nèi)部被保護空間必須考慮安全距離ds）
至于電涌保護器SPD測試波形的選擇，從圖1可看出避雷裝置(接閃器)在建筑物屋頂及其周圍室外地面上形成了相當與滾球半徑大小的保護范圍。在此范圍內(nèi)各物體不可能遭到直接雷擊。
結合工程實例來說，對于處于建筑物避雷裝置的保護范圍以外的設備及配電線路，如從室外引入建筑物的電源線路及從建筑物引出的室外路燈配電線路等，若其敷設范圍已處于避雷裝置的保護范圍以外，則應選用符合I，類測試波形(10／350μs)的SPD。而在下列情況下可選用符合Ⅱ類測試波形(8／20μs)的SPD：
（1)對于建筑物屋頂安裝的設備，如空調(diào)風機等的配電線路，若其處于屋頂避雷裝置的保護范圍內(nèi)，即處于LPZ0B區(qū)中，則可選用符合Ⅱ類測試波形(8／20μs)的SPD。
(2)在兩棟建筑物之間相互連通的埋地電氣線路，若兩棟建筑物均設有避雷裝置，則在兩棟建筑物之間形成了相當于兩者滾球之和的保護區(qū)域，即LPZOB區(qū)，在此區(qū)域內(nèi)的線路可選用符合Ⅱ類測試波形(8／20μs)的SPD。例如，有兩棟22層塔式住宅，高度均為67m，經(jīng)計算均為三類防雷建筑，滾球半徑為60m，兩者之間有60×2=120m的保護范圍，即處于LPZOB區(qū)中，(根據(jù)建筑規(guī)范，一般塔樓之間間距控制在其高度的1．2倍，即67×1．2=80．4m左右)。對于建筑物內(nèi)附的變電所的雷擊電磁脈沖防護分區(qū)應按LPZO區(qū)考慮對于當變電所設在建筑物內(nèi)部的情況來說，由于在變壓器高壓側的電纜人口處安裝SPD通常是不可能的，所以IEC最新出版物IEC62305—4雷電防護第四部分：《建筑物內(nèi)的電氣和電子設備(CDV)》的附錄A中把高壓電纜(帶有金屬屏蔽層或穿金屬管保護)的穿越視作將LPZ0區(qū)延伸進建筑物內(nèi)部，此時從變壓器低壓側供至樓內(nèi)的線路仍是從LPZ0區(qū)至LPZl區(qū)的穿越。見圖2所示。但此時SPD是按I類還是Ⅱ類測試波形選擇呢，上述標準中未作明確規(guī)定。
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