强宝防雷产品设计选型手删

强宝防雷产品设计选型手册

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一、 序言

二、 接地技术简介

接地电阻、接地阻抗定义

JD6000地电位限制器使用说明

JD6000A瞬态接地极使用说明

JD3000高效接地极使用说明

JDM3000接地模块使用说明

JDZF增效防蚀剂使用说明

三、 电源系统SPD选择与安装

QBAM401型电涌保护器使用说明

QBA1003型电源防雷箱使用说明

QBA1003Y型电源防雷箱使用说明

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四、 避雷针

五、 QBT.S★强宝藤森<主动式屏蔽扼流优化避雷针>简介 QBT.S系列避雷针使用说明

六、 论文集

七、 公司简介

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序 言

防雷是个古老而新鲜的话题，自80年代以来，随着电子信息技术的迅猛发展，雷电给人类带来巨大灾害的同时，也给我们带来了巨大技术挑战。人类仿佛又回到了一百多年前对雷电进行重新认识和探索。

防雷所涉及天、地间无穷无尽的可变量和未知量。为了解决防雷技术中的相关难题，人类虽经过了慢长的探寻历程，至今仍有诸多难题有待解决。因此，以科学的态度进行重新认识，并寻求一种新的思维，探寻新的方式解决防雷问题，具有极其重要的现实意义。新技术、新产品在防雷中的应用是历史发展的必然趋势。

在现代化防雷技术中，我们倡导主导式防护理念。即：先外引、再内联，先吸收、再泄放。技术措施为：控制接闪点、安全引导雷电流（电涌）入地，控制地电位、建立低阻抗接地系统，控制电磁脉冲、建立线路SPD等电位系统。

在此背景技术下，武汉强宝科技有限公司、国家电网、空军雷达学院、华中科技大学、日本PASCO株式会社及西部铁路通过长期的技术交流，并在二十多年的施工实践、现场调查和研究的基础上，针对云-地放电及泄放入地过程这一课题，以电磁场理论为基础，提出一种新型接地系统和接地装置的设想，由此，建立一种全新的云-地放电数学模型和实施方案，以供技术研讨之用。

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接地技术简介

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一、技术领域

良好的接地装置是一切设备安全运行的基础。无论是电气回路，直击雷电流、感应雷电流的泄放，均要依靠接地装置来完成。本技术涉及到以电磁场理论为基础的接地技术，特别涉及能同时满电气接地和电涌冲击接地需求的突波吸收接地系统。

二、背景技术

接地是一门古老而全新的技术，无论是把大地作为电气回路，还是把大地作为电荷吸收器皿，均要以确保人身安全及设备的安全运行为目的。传统的接地是用金属材料敷设在地中，称为接地线，近一个世际以来，人类在欧姆定律的基础上，以线性状态下的电压、电流理念，指导、发展接地技术，并以追求较低的接地电阻为目标。然而，在追求较低接地电阻的过程中，来自国内外大量的雷击报告显示，一个低阻抗接地系统并非是最合适的接地系统。当瞬态电涌到达时，传统的接地装置存在的诸多问题已遇到了实践的严峻挑战和质疑，难以适应现代防雷的需求。

目前，接地技术是一项“最原始、最简单，深究起来又是一项最复杂、最先进”的技术，所涉及天、地间无穷无尽的可变量和未知量。为了解决接地技术中的相关难题，人类虽经过了慢长的探寻历程，至今仍是一项世界性的难题。

三、解决接地问题的思路及方法

众多试验研究表明，接地装置在冲击电流作用下的特性与工频电流作用时有很大差别，由于接地装置本身感性分量的影响以及土壤火花效应的作用，表现出明显的非线性时变特性。对于接地网，尤其是大型接地网，其感性分量是无法忽略的，在含有高频分量的雷电流等冲击电流作用下，地网电感效应明显，甚至起到主要作用。因此，应该着重从冲击电流条件下接地阻抗的理念出发解决接地问题。

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接地的目的可简单概括为：中合、泄放电涌电流并获得较稳定的基准电位。由此，可构思一种新型突波吸收接地系统，克服现有技术之不足，在一套接地统中采用先吸收、再泄放的技术方案，设置工频电流、位移感生电流多种泄流途径，使各种频率的电流自由选择其泄放途径，实现电气接地和电涌冲击接地两种功能。

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四、接地电阻及接地阻抗的定义

接地电阻与接地阻抗是完全不同的二个技术范畴，接地电阻是以欧姆定律为基础的线性通路学说，而接地阻抗以麦克斯韦（J.C.Maxwe）电磁场理论为基础的电磁场效应观点。

4．1接地电阻定义：

《辞海》[6]的定义是：“接地体对地电阻和接地引线电阻的总和，数值上等于接地装置对地电压与通过接地体流入地中电流的比值；

《接地技术与接地系统》[7] 的定义是： 当一个接地电极，以接地电流I通入这个电极，电极的电位就比接地电流流入前的电位升高U就把U/I作为那个接地电极的接地电阻。”也就是：

R（Ω）=U（V）/I（A）。

最近全国雷电防护标准化技术委员会制订《信息系统雷电防护术语》国家标准，广泛收集世界各国的术语，经过比较后，提出了一个草案，对接地电阻（ground resistance）采用的定义是：接地极与零的远方接地极之间欧姆定律电阻。

以上定义至今没有获得实验的认证条件。

4．2接地阻抗定义：

理论上，把接地体上的冲击电压最大值Umax与冲击电流幅值Imax之比定义为冲击接地阻抗Rch，即

Rch=Umax/Imax

由于Um和lm出现的时刻可能不同，所以尺、并无实际的物理意义。但如果知道接地装置的冲击接地电阻，就可以根据冲击电流的幅值计算出接地装置上可能出现的最高暂态电位。

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电源系统SPD选择与安装

技术简介

武汉强宝公司近十年的防雷历程，始终坚持着为社会不断提供更好的防雷产品，并建立了完善的售后服务保障体系。

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一、现有防雷器存在的技术不足

目前使用的氧化锌防雷模块，存在着两个非雷击损坏现象：

1.1在电源电压波动较大的地区，避雷模块因经常承受几秒或几钟的过电压而烧毁，甚至起火，对配电系统的安全运行造成极大的破坏。该问题一直困扰着国际防雷界。消极的办法是提高压敏电阻的动作电压，从而导致避雷器的残压增高，保护水平降低。一些采取热保护的模块，其脱扣机构或者不灵，或者只能承受一次过压即不能继续使用。在国内，类似的问题极为普遍。

残压和压敏电压是电源浪涌抑制器的重要技术参数，压敏电压低虽可降低残压，但非雷电因素，即电网电压波动引起的电源波动（单相电压大于275V）时，同样使MOV进入工作状态，而氧化锌模块是有寿命的，每遭受一次过电压导通，寿命就会减少直至寿终，此时当雷击入侵时，已无法实现防雷功能，该现象为非雷击损坏现象之一。

1.2氧化锌模块通常存在着一定的漏电电流，当持续的时间过长模块即会发热，模块发热后，会使漏电电流增大，如此恶性循环，即造成模块发热烧毁，该现象即为防雷模块的自毁现象，即为非雷击损坏现象之二。

二、QBA、QBAM创新点

2.1新一代QBA系列电源电涌保护器创新点在于：根据各种非线性防雷元件的特性，组合成先进的一体化冗余拓朴电路，分别对雷电波的头波、续波和尾波进行吸收、泄放（如图），当电涌过电压消失后， 5

能及时阻断续流。完全符合或达到国际最新标准和要求。

90%20微秒）

2.2先进的一体化冗余拓朴电路

新一代QBA系列电源电涌保护箱，根据国际最新防雷理念，并针对国内供电网络的实际情况，采用了浪涌识别及顺序吸收保护技术进行优化设计，克服了现有技术之不足。最突出的优点是：

2.2.1由多器件、多支路组合成先进的一体化冗余拓朴电路。当雷电波前沿到达时，高通滤波器迅速响应（响应时间＜5nS）吸收并抑制峰波电压；

开关元件

温控元件

MOV及

QBA基本电路原理图

2.2.2同时浪涌识别高速开关闭合，泄放续波电涌电流；

2.2.3在无电涌脉冲到达时，因浪涌识别高速开关处于高阻状态， MOV元件没有接入电路，其漏电电流极小（～0），所以MOV衰老慢，寿命长。

3、可靠的后续保护功能

当防雷产品遭受雷击时，若MOV劣化失效，其后续雷击将严重 6

危害被保护设备，QBA具有剩余通流量显示及声光告警功能，在通流容量剩余30%时及时告警，提示您更换、维护，使设备免遭后续雷击。

劣化剩余约

30%通流量全劣化立及更换

因此具有浪涌识别及顺序吸收保护功能的新一代QBA系列电源电涌保护产品比一般的防雷器具有更高的可靠性、更长的寿命。通过在通信、电力网的多年运行证明，特别适用于高山台站、移动机站电源设备的雷击防护。其产品的各项性能及技术指标，均等同或优于国内外同类产品，处于国内技术领先地位,完全可取代进口产品

三、电源系统SPD选择与安装

关于电源SPD的选用及安装，相关教材及诸标准（GB50057-94、GB18802.1-2002/IEC61643-1.1998、QX10.1-2002等）中已提出相关安装原则，但在实际应用中，会遇到一些问题值得注意和探寻，即：分区分级Uc值的选择与保护能力的关系，SPD的通流容量与实际寿命的关系，SPD的接线方式（4P接法或3+1接法）与被保护设备的供电模式因素等。若选择和安装不适当，宜产生不良后果，造成被保护设备损坏或SPD烧毁，此类事件在实际工程中时有发生。

以下提出多年来强宝通过实际经验教训总结的几点体会，并结合MOV、SPD的特性提出分级选择，供参考。

3.1一般分级选用原则

目前，SPD的一般分级选项用原则：Uc值采用高、中、低，即第一级为420V、第二级为385V、第三级为320V，通流量采用大、中、小，即采第一级通流量大、第二级通流量中、第三级通流量小。该分级选用看似合理，其缺陷在于：每级均存在极限负担，特别是在较大 7

电涌入侵时，二级或三级SPD首先劣化损坏现象极为普遍。

3.2优化分级选用原则

第一级：Uc为385V、压敏电压为621V，通流量（Imax）为60KA-80KA，宜采用顺序保护冗余技术并具有劣化后续保护功能的产品，当SPD遭受雷击劣化后无法及时更换时，SPD显示劣化，并同时具有约30%的通流容量，以保护设免遭后续雷击。产品型号为QBAM401/80或 QBAM401/120，残压比1.8左右（安装在总配电户外入线侧）；

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