引言：
??? 現在各個國家都在大力開發新能源產品、項目，但只是開發還遠遠不夠，要能夠生產出不但可以用上新能源產品開發出來的資源，還能夠更加節約資源的產品，才是王道，所以電動汽車為將成為其中新能源的一個產業。為了推進這一事的發展，各個國家都出臺了形式多樣的扶持政策，在中國，這更是汽車工業崛起的大好機遇，因此電動汽車的普及是大勢所趨。
??? 電動汽車如果越來越多，那我們走在半路上沒電了，怎么辦呢？那就必須要隨時隨地的需要一個電動汽車充電站了，充電站承擔著為電動汽車動力提供動力能源的使命，所以充電站的各個環節的保護工作都必須做好，比喻防雷。
??? 充電站的終端就是交流充電樁、直流充電樁，所以以充電樁為終點，按照國家規范要求，在電源方面要實現三級電源防雷防護，信號方面，在各個數據采集、計費收費、監控安防等設備端安裝相應的防雷器，也要做好相應的防直擊雷措施。

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一、概述
??? 當人類社會進入電子信息時代后，雷災出現的特點與以往有極大的不同，雷電災害對各種類型建筑均有不同的后果，可以概括為：
??? 1、受災面大大擴大。從電子、建筑這兩個傳統領域擴展到幾乎到所有行業，尤其是與高新技術關系密切的領域，如航天航空、國防、郵電通信、計算機、電子工業、石油化工、金融證券等。通信設施和電子設備遭雷擊的事故呈直線上升；屢屢造成通訊中斷、電視停播、空中航路和機場關閉，損失遠遠超過雷擊火災事故。
??? 2、從二維空間入侵變為三維空間入侵。從閃電直擊和過電壓波沿線傳輸變為閃電的脈沖電磁場從三維空間入侵到任何角落，造成災害，因而防雷工程已從防直擊雷、雷電感應直到防雷電電磁脈沖（LEMP）等雷電災害。
??? 3、雷災的經濟損失和危害程度大大增加了，受襲擊對象本身的直接經濟損失有時并不太大，而由此產生的間接經濟損失和影響卻是難以估計。
??? 產生上述特點的根本原因，也就是關鍵性的問題是雷災的主要對象已集中在微電子器件設備上。雷電的本身并沒有變，而是科學技術的發展，使得人類社會的生產狀況和生活方式發生了改變。微電子技術的應用已滲透到各種生產和生活的各個領域，微電子器件極端靈敏這一特點很容易受到無孔不入的LEMP（雷電電磁脈沖）的作用，造成微電子設備的失控或者損壞。因此，當今時代的防雷工作的重要性、迫切性、復雜性大大增加了，雷電的防御已從直擊雷防護到系統防護，我們必須站在時代的新高度來認識和研究現代防雷技術，提高人類對雷災防御的綜合能力。

二、防雷原則
??? 防雷設計應考慮環境因素、雷電活動規律、系統設備的重要性、發生雷災后果的嚴重程度，分別采取相應的防護措施。
??? 1、在進行綜合防雷設計時，應堅持全面規劃、綜合治理、優化設計、多重保護、技術先進、經濟合理、定期檢測、隨機維護的原則，進行綜合設計及維護。
??? 2、防雷系統的防雷設計應采用直擊雷防護、等電位連接、屏蔽、合理布線、專用接地系統和安裝電涌保護裝置等措施進行綜合防護。必須堅持預防為主，安全第一的指導方針。
??? 3、雷擊電磁脈沖（LEMP）所產生的感應電動勢通過侵入通道疊加在電源、信號線路上產生瞬間高電壓，擊毀各類用電設備和微電子芯片，因此在實施防雷工程時當具備外部防雷措施時，也必須對感應雷進行有效的防御。在設計綜合防雷時，應從雷電通道進行重點防護，同時做好等電位連接和接地系統。
??? 需要指出的是，大氣變化是大規模的，雷云的發生也是大規模的，而且雷云的移動受很多可變因素支配，很多條件是隨機的，因此認為有了接閃裝置就萬無一失的想法是錯誤的，接閃裝置只能大大減少被雷擊的可能性。

三、設計依據
1、《建筑物防雷設計規范》??????????? ??????????????GB50057—2010
2、《建筑物電子信息系統防雷技術規范》????????????? GB50343-2012

四、直擊雷設計方案
4.1、建筑物避雷網安裝
??? 避雷網一般采用圓鋼或扁鋼，其尺寸不應小于下列數值：圓鋼直徑為12mm，扁鋼截面積為50mm2，扁鋼厚度為4mm。
??? 避雷網格的尺寸選擇

4.2、建筑物避雷帶安裝
??? 沿天面女兒墻四周明敷避雷帶，材料用φ12熱鍍鋅圓鋼，避雷帶采用專用支持架固定，每隔一米一個，拐角處每隔0.5米一個；在天面屋角及突出部分等易遭雷擊的部位安裝50cm的避雷短針，避雷短針采用φ12熱鍍鋅圓鋼制作； 天面金屬物體均應與避雷帶、避雷短針可靠連接；所有焊接應牢固可靠，圓鋼與圓鋼焊接其長度應大于6D（雙面焊接）或12D（單面焊接），D為圓鋼直徑，扁鋼與扁鋼焊接其長度應大于2W（三面焊接）。
??? 如果建筑物屋頂有裝飾建筑，需要實施避雷帶暗敷，具體以實際情況而定。

4.3、防雷接地?
4.3.1、操作工藝???
1）接地體安裝工藝：?
人工接地體安裝應符合以下規定：?
1、接地體的埋設深度其預部不應小于0.6m，角鋼及鋼管接地體應垂直配置。?
2、垂直接地體長度不應小于2.5m，其相互之間間距一般不應小于5m。
3、接地體理設位置距建筑物不宜小于1.5m；遇在惡劣環境下無法達到接地電阻要求的情況下， 應換土并分層夯實。?
4、當接地裝置必須埋設在距建筑物出入口或人行道小于 3m 時，應采用均壓帶做法或在接地裝置上面敷設50～90mm厚度瀝青層，其寬度應超過接地裝置2m。?
5、接地體的連接應采用焊接，焊接處焊縫應飽滿并有足夠的機械強度，不得有夾渣、咬肉、裂紋、虛焊、氣孔等缺陷，焊接處的藥皮敲凈后，刷瀝青做防腐處理。?
6、采用搭接焊時，其焊接長度如下：?
??? 鍍鋅扁鋼不小于其寬度的2倍，三面施焊。（當扁鋼寬度不同時，搭接長度以寬的為準）。敷設前扁鋼需調直，煨彎不得過死，直線段上不應有明顯彎曲，并應立放。?
??? 鍍鋅圓鋼焊接長度為其直徑的 6 倍并應雙面施焊（當直徑不同時，搭接長度以直徑大的為準）。?
??? 鍍鋅圓鋼與鍍鋅扁鋼連接時，其長度為圓鋼直徑的6倍。?
??? 鍍鋅扁鋼與鍍鋅鋼管焊接時，為了連接可靠，除應在其接觸部位兩側進行焊接外，還應直接將扁鋼本彎成弧形（或直角形）與鋼管焊接。?
7、當接地線遇有白灰焦渣層而無法避開時，應用水泥砂漿全面保護。
8、采用化學方法降低土壤電阻率時，所用材料應符合下列要求：?
對金屬腐蝕性弱，水溶性成分含量低。?
9、所有金屬部件應鍍鋅。操作時，注意保護鍍鋅法。

4.3.2、當建筑接地不滿足規范要求時，必須增加人工地網來增強防雷接地泄流效果，具體的實施方法如下：??
1、接地體的加工：??
??? 根據設計要求的數量，材料規格進行加工，材料一般采用鋼管和角鋼切割，長度不應小于 2.5m。如采用鋼管打入地下應根據土質加工成一定的形狀，遇松軟土壤時，可切成斜面形。為了避免打入時受力不均使管子歪斜，也可加工成扁尖形；遇土土質很硬時，可將尖端加工成錐形。如選用角鋼時，應采用不小于 50mm×50mm×5mm 的角鋼，切割長度不應小于 2.5m，角鋼的一端應加工成尖頭形狀。??
2、挖溝：??
? ? 根據設計圖要求，對接地體的線路進行測量彈線，在此線路上挖掘深為0.8～1m，寬為0.5m的溝，溝寬以適宜操作為宜，底部如有石子應清除。?
3、接地連接
??? 在地溝內將垂直接地體50*50*5*2500規格的熱鍍鋅角鋼打處預先定好的位置，采用40*4的熱鍍鋅扁鋼作為水平連接體，連接采用焊接的方式。垂直接地體之間的間距不宜低于接地體長度的兩倍，即5米。
4、將接地體和連接體焊接處清潔干凈，作好防銹處理（即刷上防銹漆）。測試合格后，回填夯實，恢復路面。

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（人工接地體大樣圖）

五、感應雷設計方案
5.1、電動車充電站電源系統防護
充電樁由樁體、電氣主回路、控制模塊、人機交互模塊組成
（1）、電氣主回路
1、電子式電能表：采用復費率電子式電能表，有1.0、無功2.0，接入式，帶485口。
2、漏電流保護器：選用的進線斷路器自帶漏電保護功能。
3、充電控制開關：采用微型斷路器配置操作機構，提供防雷器動作信號
4、充電連接器
（2）、人機交互模塊
1、LCD顯示，觸摸屏或鍵盤、微型打印機、讀卡器。
2、功能:顯示交流充電樁各個狀態的相關信息，顯示財務管理模塊輸出的相關信息。顯示器字跡清晰、完整、對比度高，依靠環境光源辨認。具有查詢功能，管理員可通過查詢卡在操作界面查詢信息。具有手動設置參數和實現手動控制的功能和界面，收據打印。
（3）、控制模塊
自主研發控制器，采用主流32位微處理器，加嵌入式操作系統設計方案，保證數據轉發、終端通信、數據管理等復雜要求，完成充電流程、賬務流程，多方通信功能。
（4）、樁體
安裝方式：落地式、壁掛式。
全封閉結構，密封性好，整體無外露銳角，表面涂覆色澤層均勻光潔，不起泡、不龜裂不脫落，外殼采用抗沖擊力強、抗老化材質。

防護方案：
1、在低壓開關柜總電源處安裝一級電源防雷器REP-MPG15。
??? 產品參數：本產品為復合型電涌保護器，具備自動能量匹配作用，不受安裝距離限制，保護效果對于充電站的小空間有極大優勢。
??? 標稱工作電壓Un：220/380VAC;最大持續運行電壓Uc：320VAC;
??? 雷電沖擊電流Iimp：15KA;電壓保護水平Up≤1.8KV
2、在低壓分配電箱處安裝二級電源防雷器REP-MP40。
??? 產品參數：
??? 標稱工作電壓Un：220/380VAC;最大持續運行電壓Uc：385VAC;
??? 標稱放電電流In：40KA; 最大放電電流Imax：80KA;電壓保護水平Up≤1.8KV
3、在交流充電樁、直流充電樁電源進線前端安裝三級電源防雷器REP-MP20
??? 產品參數：
??? 標稱工作電壓Un：220/380VAC;最大持續運行電壓Uc：385VAC;
??? 標稱放電電流In：20KA; 最大放電電流Imax：40KA;電壓保護水平Up≤1.5KV

5.2、電動車充電站信號系統防護
5.2.1、計算機網絡系統感應雷防護
1、在機房網絡交換機處安裝24口交換機防雷器:REP-X06-RJ45E100/24
??? 產品參數：
??? SPD端口：RJ45；端口類型：組合型
??? 標稱工作電壓Un：5V；最大持續運行電壓Uc：6V
??? 標稱放電電流In：2.5KA(線/線)、2.5KA(線/地)、5KA(屏蔽/地)
??? 電壓保護水平Up：≤13V(線/線) 、≤13V(線/地) 、≤700V(屏蔽/地)
2、在各網絡設備前端安裝信號防雷器：REP-X06-RJ45E100
??? 產品參數：
??? SPD端口：RJ45；端口類型：組合型
??? 標稱工作電壓Un：5V；最大持續運行電壓Uc：6V
??? 標稱工作電流In：2.5KA(線/線)、2.5KA(線/地)、25KA(屏蔽/地)
??? 電壓保護水平Up：≤13V(線/線) 、≤13V(線/地) 、≤700V(屏蔽/地)
3、在帶寬線路設備處安裝信號防雷器：REP-XO4-ADSL
??? 產品參數：
??? 標稱工作電壓Un：110V；最大持續運行電壓Uc：385VAC
??? 標稱工作電流In： 5KA
??? 最大放電電流Imax：10KA
??? 電壓保護水平Up：300V
4、在精密儀器或設備處安裝防雷插座：REP-D216PDU
??? 產品參數：
??? 標稱工作電壓Un：220VAC；最大持續運行電壓Uc：385VAC
??? 標稱工作電流In： 10KA
??? 最大放電電流Imax：20KA
??? 電壓保護水平Up：≤1.0KV

計算機網絡系統感應雷防護示意圖

5.2.2、監控系統感應雷防護
1、在球型攝像槍前端安裝三合一防雷器：REP-VPD3(具體參數見下表)
2、在固定型攝像槍前端安裝二合一防雷器：REP-VPD2(具體參數見下表)
3、在設備光端機輸出端安裝三合一防雷器：REP-VPD3(具體參數見下表)

REP-VPD2、REP-VPD3產品參數表

4、在監控中心監控設備處安裝信號防雷器：REP-CCTV
??? 產品參數：
??? SPD端口：BNC；端口類型：組合型
??? 標稱工作電壓Un：5V；最大持續運行電壓Uc：6V
??? 標稱工作電流In：2.5KA(芯線/屏蔽)、5KA(屏蔽/地)
??? 最大放電電流Imax：5KA(芯線/屏蔽)、10KA(屏蔽/地)
??? 電壓保護水平Up：≤12V(芯線/屏蔽) 、≤600V(芯線/地)
5、在監控中心云臺控制線路處安裝信號防雷器：REP-XO4-ZX
??? 產品參數：
??? 標稱工作電壓Un：6V；最大持續運行電壓Uc：385VAC
??? 標稱工作電流In： 5KA
??? 最大放電電流Imax：10KA
??? 電壓保護水平Up：1.5KV
6、在精密儀器或設備處安裝防雷插座：REP-D216PDU
??? 產品參數：
??? 標稱工作電壓Un：220VAC；最大持續運行電壓Uc：385VAC
??? 標稱工作電流In： 10KA
??? 最大放電電流Imax：20KA
??? 電壓保護水平Up：≤1.0KV
7、在監控中心電源處安裝第一、第二級防雷器：REP-XELBC25
??? 產品參數：
??? 標稱工作電壓Un：220/380VAC;
??? 最大持續運行電壓Uc：320VAC;
??? 雷電沖擊電流Iimp：25KA;
??? 標稱放電電流In：100KA
??? 電壓保護水平Up≤1.5KA

監控系統感應雷防護示意圖

汽車充電站雷電綜合防護方案

六、運行維護
（1）避雷器安裝之后，應檢查所有接線是否正確安裝，然后運行測試，看系統和設備是否正常工作，有無異常情況，如有，應及時檢查，直至整個系統均正常運作。
（2）每年雷雨季節前應對接地系統進行檢查和維護。主要檢查連接處是否緊固、接觸是否良好、接地引下線有無銹蝕、接地體附近地面有無異常，必要時應挖開地面抽查地下隱蔽部分銹蝕情況，如果發現問題應及時處理。
（3）接地網的接地電阻宜每年進行一次測量。
（4）每年雷雨季節前應對運行中的避雷器進行一次檢測，雷雨季節中要加強外觀巡視，如檢測發現異常應及時處理。