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一、中國建筑標準設(shè)計研究院對隔離式防雷技術(shù)的應(yīng)用評價

國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部批準、中國建筑標準設(shè)計研究院組織編制的國家建筑標準設(shè)計圖集(隔離式防雷技術(shù)國家標準)對隔離式防雷技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢進行了總結(jié)。

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1、傳統(tǒng)防雷接地技術(shù):若需達到小的接地電阻值,需要付出很高的代價

現(xiàn)有的接地、防雷方法存在諸多不足,地網(wǎng)建設(shè)工程不能做到很小的接地電阻值,若需達到小的接地電阻值,需要付出很高的代價。

如大量使用鋼材和降阻劑,增加征地、補償和施工費用等,因此造成地網(wǎng)的施工、維護成本過高,建設(shè)時間過長。對環(huán)境造成危害,使得土壤被大量有害金屬、煤渣等污染。一旦原接地體被降阻劑腐蝕后,相應(yīng)接地溝便不能再布置接地體,否則會被更快地腐蝕,只能重新開挖地溝布置接地體。既然接地電阻無法實現(xiàn) 0 Ω,那么并聯(lián)在接地網(wǎng)和線路之間的SPD就無法做到對受保護設(shè)備的完全短路。所以雷電流必然會有一部分分流至受保護設(shè)備中去。至于會不會損壞被保護的設(shè)備就完全依賴于設(shè)備本身的耐受能力。

這些缺陷導(dǎo)致使用目前防雷方法的被保護設(shè)備依然有比較高的雷擊損壞率。為解決目前的問題,特應(yīng)用“雷電通道隔離技術(shù)”和“隔離分組接地技術(shù)”編制本圖集,為防雷工程設(shè)計作出有益的補充。

2、隔離式防雷技術(shù):對接地電阻不限制,具有很顯著的可靠性指標和經(jīng)濟性指標

隔離式防雷技術(shù)對接地電阻不限制,只需要采用自然鋼結(jié)構(gòu)等作為接地體,對接地電阻放寬到很容易做到的范圍。大幅度的降低了建筑建設(shè)投資和維護費用,具有很顯著的可靠性指標和經(jīng)濟性指標。

采用分流和阻斷的原理,建立了通道防護技術(shù)之上的電源、信號端口的系統(tǒng)防護方法。降低了雷擊故障概率,提高了網(wǎng)絡(luò)運行質(zhì)量。

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3、隔離式防雷技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

——直接利用建筑基礎(chǔ)鋼筋作為接地體。簡化工程流程、選址簡單容易、設(shè)計和施工標準化、縮短工程時間;
——用電子設(shè)備取代工程安裝:節(jié)約選址協(xié)調(diào)、征地、驗收等等其費用;
——標準化作業(yè):簡化管理流程、提高工程效率,節(jié)約人工;
——減少維修費用:降低雷擊或其他因接地不良故障;
——減少改造費用:免除傳統(tǒng)3-5年一次的接地網(wǎng)改造;
——更穩(wěn):隔離雷電流入侵,降低雷擊和其他網(wǎng)絡(luò)故障;
——更簡:實現(xiàn)標準和簡單化的設(shè)計、安裝、檢測,管理、協(xié)調(diào)、選址;

——更節(jié)能減排:不再采用高污染的降阻劑和鋼、銅等金屬材料及不必要的施工用電。

術(shù)語說明

——隔離式分組接地技術(shù)
是在聯(lián)合接地的基礎(chǔ)上,采用只對雷電流產(chǎn)生很高阻抗的“接地系統(tǒng)高頻抑制器”,將所有網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的工作接地、保護接地與防雷接地進行分組隔離,確保聯(lián)合接地系統(tǒng)中各個接地系統(tǒng)相互獨立、互不影響。保證了雷電流通過防雷接地系統(tǒng)向聯(lián)合接地網(wǎng)泄放,同時也防止雷電流通過工作接地和保護接地侵入被保護設(shè)備:“接地系統(tǒng)高頻抑制器”的對雷電流衰減和隔離作用,使大地成為雷電流泄放的唯一通道,這樣也降低了工作地電位、保護地電位對接地電阻值的響應(yīng)靈敏度,從而大大降低了對地網(wǎng)接地電阻的要求。隔離式分組接地技術(shù)要求保護系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備均從保護設(shè)備內(nèi)進行接地。
——通道隔離防護技術(shù)
雷電損壞網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備主要以電流、電壓方式通過電源線路、信號線路等金屬端口侵入,另一方式是以電磁波傳導(dǎo),該方式只能用屏蔽法解決。通道隔離防護技術(shù)是在傳統(tǒng)并聯(lián)型防護技術(shù)(該技術(shù)需要在電源線路和接地間安裝阻抗很小的并聯(lián)型保護器件及很小的接地電阻,以保證雷電流入地通道阻抗小)基礎(chǔ)上,在電源線路上串聯(lián)安裝有“雷電流高頻抑制器”,當雷電流通過交流電源輸入線路侵入時,由于“雷電流高頻抑制器”對雷電流呈現(xiàn)高阻抗特性,增加了傳輸?shù)木€路阻抗從而阻止和抑制雷電流向下級被保護網(wǎng)絡(luò)或設(shè)備傳播,此時雷電流只能通過并聯(lián)型保護器件向大地泄放。這種保護方式,既阻斷了雷電流向下級傳播,又大大降低了對地網(wǎng)接地電阻的要求。


二、工信部科技委評審結(jié)論

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1、該技術(shù)采用阻斷和抑制接地網(wǎng)轉(zhuǎn)移阻抗干擾源(地電位原理,建立了隔離式分組接地系統(tǒng)。為電源系統(tǒng)、通信系統(tǒng)提供了一個較為安全的接地環(huán)境,提高了雷電防護水平,減少了因雷擊造成的設(shè)備損傷和影響。
2、該技術(shù)將各類接地按功能分組,在工程中采用防護裝置的方法使各接地線更清晰,簡化了接地工程的設(shè)計和施工。
3、該技術(shù)是在交流、直流、信號等端口安裝隔離式 (阻斷型)器件,將網(wǎng)絡(luò)化的設(shè)備系統(tǒng)劃分為獨立的防護單元,防止了雷電流的傳導(dǎo)造成相鄰設(shè)備的損壞:在地網(wǎng)接地電阻值較差的地區(qū),應(yīng)用此技術(shù)可節(jié)省地網(wǎng)建設(shè)投資和維護成本。

4、該技術(shù)在中國移動通信集團湖南有限公司超過了5年的實際運行,取得了顯著的防雷效果。

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工信部科技委評審結(jié)論:這是一個嶄新的防護、接地技術(shù),為電力、信息等設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)建立了安全的接地環(huán)境;簡化了接地工程的設(shè)計和施工;大大節(jié)省了建設(shè)和維護成本、實施簡便、效果顯著。建議全面推廣。


三、工信部工程評價報告

深圳遠征研發(fā)的供配電及信息系統(tǒng)隔離式防雷接地技術(shù)及系列產(chǎn)品可以滿足防雷接地產(chǎn)品的相關(guān)技術(shù)和標準要求,適用于供配電及信息通信系統(tǒng)的工程防雷接地應(yīng)用,特別是在高電阻率、不易建設(shè)傳統(tǒng)接地網(wǎng)的地區(qū)有廣泛適用性,可以簡化傳統(tǒng)接地網(wǎng)工程的建設(shè)周期,減少工程建設(shè)對土地環(huán)境的影響,具有良好的環(huán)境友好性,有較好的綜合效益。

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四、中國電子學會科技成果鑒定報告

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2021年3月11日,中國電子學會主持召開了由深圳遠征技術(shù)有限公司、北京郵電大學、陸軍工程大學、中國電信股份有限公司廣東研究院和中國鐵塔股份有限公司完成的《隔離式抗強電磁脈沖干擾技術(shù)》成果鑒定會,鑒定委員會(名單附后)聽取了項目組的研制報告技術(shù)報告、應(yīng)用報告以及經(jīng)濟效益和社會效益分析報告,審閱了查新報告、測試報告和資料審查報告,經(jīng)質(zhì)詢和討論,形成如下意見:

項目針對通信及信息機房、供電與電子信息系統(tǒng)雷電防護的問題,完成了隔離式抗強電磁脈沖干擾的理論研究、產(chǎn)品開發(fā)、標準編制和大規(guī)模應(yīng)用,取得了如下創(chuàng)新成果:
1、建立了一種以隔離式分組接地代替共點直接接地方法及其模型,解決了接地需要的低阻值工程難題,顯著提高了防護可靠性、經(jīng)濟性,并具有環(huán)保、低碳、移動等優(yōu)勢;
2、提出了一種鉗壓與分流相結(jié)合的新型隔離式抗強電磁脈沖防護方法,實現(xiàn)了更高效抑制強電磁脈沖能量傳播的防護目標;

3、研制了供配電保護綜合裝置、通信及信息網(wǎng)絡(luò)保護綜合裝置智慧城市(多功能智慧桿)配電綜合安全等三大系列隔離式防護設(shè)備及《綜合城市安全服務(wù)網(wǎng)》,產(chǎn)品通過了國家檢測機構(gòu)的檢驗。實現(xiàn)了小型化、移動化、智慧化、寬帶化、網(wǎng)絡(luò)化。

該成果技術(shù)復(fù)雜、難度大,具有自主知識產(chǎn)權(quán)。在電磁能量傳播的鉗壓/分流混合防護方法、分組隔離接地模型與技術(shù)等方面有重要創(chuàng)新,總體技術(shù)達到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進水平。該技術(shù)已形成若干行業(yè)、地方和團體標準,相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)通過國家認證,并在建筑、通信軍隊、電力、水利等行業(yè)有超過 10 年的應(yīng)用,取得了重大的經(jīng)濟效益和社會效益。

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