1、地電位反擊簡述
地電位反擊通常是指:建筑物的外部防雷系統(tǒng)(如避雷針、避雷網(wǎng)等)遭受直接雷擊,則在接地電阻的兩端產(chǎn)生危險的過電壓,此過電壓由設(shè)備的接地線、建筑物或附近的其他建筑物的外部防雷系統(tǒng)或其他自然接閃物(各種管道、電纜屏蔽管等)引入設(shè)備,造成設(shè)備的損壞的現(xiàn)象。
地電位的反擊通常存在兩中形式:A、雷電流流入大地時,由于接地電阻的存在,產(chǎn)生較大的壓降,使地電位抬高,反向擊穿設(shè)備;B、兩個地網(wǎng)之間,由于沒有離開足夠的安全距離,其中一個地網(wǎng)接受了雷電流,產(chǎn)生高電位,則向沒有接受雷擊的地網(wǎng)產(chǎn)生反擊,使得該接地系統(tǒng)上帶有危險的電壓。
建筑物在遭受直接雷擊時,雷電流將沿建筑物防雷系統(tǒng)中各引下線和接地體入地,在此過程中,雷電流將在防雷系統(tǒng)中產(chǎn)生暫態(tài)高電壓,如果引下線與周圍網(wǎng)絡(luò)設(shè)備絕緣距離不夠,且設(shè)備的電源系統(tǒng)PE線接地及信號系統(tǒng)邏輯接地與避雷系統(tǒng)不共地,則將在兩者之間出現(xiàn)很高的電壓,并會發(fā)生放電擊穿,導致設(shè)備嚴重損壞,甚至人身安全。這種由于接地技術(shù)處理不當引起地電位的反擊,造成整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備全部擊毀。
地電位暫態(tài)高電位不僅危害本建筑物內(nèi)的設(shè)備,還會危及到相鄰建筑物內(nèi)的設(shè)備。該相鄰建筑物內(nèi)的設(shè)備雖然沒有遭直接雷擊,但在附近建筑物遭雷擊后,暫態(tài)高電位將沿地下管道傳至相鄰建筑物內(nèi)的設(shè)備接地系統(tǒng)中對線路發(fā)生反擊,使得與這些線路相連接的設(shè)備受到暫態(tài)高電位的損害。地電位反擊可感生出幾KV到幾十KV至數(shù)百KV的反擊電壓,這種反擊會沿著電力系統(tǒng)的零線,保護接地線和各種形式的接地線,以波的形式傳入室內(nèi)或傳播到更大的室內(nèi)范圍,造成大面積的危害。
國家標準GB 50057-94(2000)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》第三章,第3.4.8條規(guī)定:為防止雷電流流經(jīng)引下線和接地裝置時產(chǎn)生的高電位對附近金屬物或線路的反擊,則其間的最小安全距離應(yīng)按下列表達式計算:
當 lx<5 Ri時,sa3 ≥ 0.2kc(Ri+0.1lx )
當lx≥5 Ri 時,s a3≥ 0.05kc(Ri +lx )
2、地電位反擊解決方案
A、對于使用對立接地的系統(tǒng),也就是說在一個機房內(nèi)有兩個以上各自獨立的接地網(wǎng),比如一個地網(wǎng)使用建筑物框架內(nèi)鋼筋做接地網(wǎng),另一系統(tǒng)做獨立地網(wǎng),那么當兩地網(wǎng)之間的距離小于防地電位反擊的安全距離時,則需要在兩地網(wǎng)之間用“等電位連接器”做等電位連接。等電位連接器的作用是保證正常工作狀態(tài)下兩接地網(wǎng)不連通,沒有相互干擾,當一個接地系統(tǒng)遭受雷擊時,經(jīng)GI 1000-5等電位連接器使兩地網(wǎng)在瞬間形成等電位,消除此暫態(tài)高電位在設(shè)備內(nèi)由于線間電壓差而造成的損害。B、按照GB 50057-94(2000)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》第六章的要求,金屬水管、通訊電纜線及電力電纜鎧裝外皮或電纜金屬管等外來管線,所有的水管和電纜應(yīng)埋地進入機房,水管和電纜鎧裝外皮和保護金屬管應(yīng)在進入機房時接地,電纜應(yīng)選用鎧裝電纜或穿金屬管埋地進入機房電纜相線和中線應(yīng)通過電涌保護器接地。
對于在建筑內(nèi)布線距離較長的接地線,比如電源PE線,在要求較高的機房內(nèi),可使用“機房等電位連接器”將交流工作接地、直流工作接地、防靜電及保護接地在機房內(nèi)進行等電位連接,以確保精密系統(tǒng)設(shè)備在正常工作狀態(tài)下不受干擾,在存在暫態(tài)過電壓時,不發(fā)生設(shè)備內(nèi)擊穿。