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防雷 地線
發(fā)布時間:2006-4-27 瀏覽: 次


防雷技術(shù)的特點(diǎn)  閃電是電流源,防雷的基本途徑就是要提供一條雷電流(包括雷電電磁脈沖輻射)對地泄放的合理的阻抗路徑,而不能讓其隨機(jī)性選擇放電通道,簡言之就是要控制雷電能量的泄放與轉(zhuǎn)換. 德國專家希曼斯基提出了現(xiàn)代防雷保護(hù)的三道防線:
1、  外部保護(hù)---將絕大部分雷電流直接引入地下泄散;
2、  內(nèi)部保護(hù)及過電壓保護(hù)----阻塞沿電源線或數(shù)據(jù)線、信號線引入的侵入波危害設(shè)備;
3、 過電壓保護(hù)----限制被保護(hù)設(shè)備上雷電過電壓幅值.
雷電的形成  雷擊是大氣中的一種放電現(xiàn)象.空中的塵埃、冰晶等物質(zhì)在云中翻滾運(yùn)動的時候,經(jīng)過一些復(fù)雜過程,使這些物質(zhì)分別帶上了正電荷與負(fù)電荷.經(jīng)過運(yùn)動,帶上相同電荷較重的物質(zhì)會到達(dá)云層下部(一般為負(fù)電荷),帶上相同電荷質(zhì)量較輕的物質(zhì)會到達(dá)云層上部(一般為正電荷).這樣,同性電荷的匯集就形成了一些帶電中心,當(dāng)異性帶電中心之間得空氣被其強(qiáng)大的電場擊穿時,就形成“云間放電”(即閃電).帶負(fù)電荷的云層向下靠近地面時,地面的凸出物 ,金屬等回被感應(yīng)出正電荷,隨著電場的逐步增強(qiáng),雷云向下形成下行先導(dǎo),地面的物體形成向上閃流,二者相遇即形成對地放電.這就容易造成雷電災(zāi)害.雷電形成于大氣運(yùn)動過程中的劇烈摩擦生電以及云塊切割磁力線.閃電的形狀最常見的是枝狀,此外還有球狀,片狀,帶狀.云間閃電時云間的摩擦就形成了雷聲.
雷電活動及分布  雷電活動從季節(jié)來講以夏季最活躍,冬季最少,從地區(qū)分布來講是赤道附近最活躍,隨緯度升高而減少,極地最少.
易遭雷擊的地點(diǎn):
A、土壤電阻率較小的地方,如有金屬礦床的地區(qū)、河岸、地下水出口處的地方;
B、具有不同電阻率土壤的交界地段  
C、高聳突出的建筑物,如水塔、電視塔、高樓等;
D、排出導(dǎo)電塵埃、廢氣熱氣柱的廠房、管道等;
E、內(nèi)部有大量金屬設(shè)備的廠房;
F、孤立、突出在曠野的建(構(gòu))筑物.
G、平屋面和坡度≤1/10的屋面,檐角、女兒墻和屋檐;
H、建筑物屋面突出部位,如煙囪、管道、廣告牌等.
雷電劃分等級
外部防雷包括的內(nèi)容:由接閃器(避雷針)、引下線、接地地網(wǎng)等有機(jī)組成,缺一不可.
接閃器  有多種方式如:避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)等,直接截受雷擊,以及用作接閃的器具、金屬構(gòu)件和金屬屋面等,稱之為接閃器.功能是把接引來的雷電流,通過引下線和接地裝置因如大地中泄放,保護(hù)建筑物免受雷害.
避雷針 尖端放電.由于電荷同性相斥的作用,電子總是分布到金屬球的最外層表面,并且容易逃離金屬球.球的尖鋒部分,電子受到同性電荷往外排斥力最強(qiáng),最容易被排斥離開金屬球,這就是通常說的“尖端放電”.
避雷帶  在房屋建筑雷電保護(hù)上,用扁平的金屬帶代替鋼線接閃的方法稱之為避雷帶,它是由避雷線改進(jìn)而來.在城市高大樓房上,使用避雷帶比避雷針有較多的優(yōu)點(diǎn),它可以與樓房頂?shù)难b飾結(jié)合起來,可以與房屋的外形較好的配合,即美觀防雷效果又好,特別是大面積的建筑,它的保護(hù)范圍大而有效,這是避雷針?biāo)鶡o法比的.避雷帶的制作,采用扁鋼,截面積不小于48mm2,其厚度不應(yīng)小于4mm.
避雷網(wǎng)  避雷網(wǎng)是指利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋網(wǎng)作為雷電保護(hù)的方法(必要時還可以輔助避雷網(wǎng)),也叫做暗裝避雷網(wǎng).它是根據(jù)古典電學(xué)中法拉第籠的原理達(dá)到雷電保護(hù)的金屬導(dǎo)電體網(wǎng)絡(luò).
引下線  連接接閃器與接地裝置的金屬導(dǎo)體稱為引下線.
雷擊引入的幾種方式:直擊雷、傳導(dǎo)雷、感應(yīng)雷
直擊雷---雷擊直蘊(yùn)涵極大的能量,電壓峰植可達(dá)5000KV,具有極大的破壞力.如雷電直接擊中建筑物,將產(chǎn)生的巨大熱能擊毀建筑物.如擊中避雷針、建筑物接地網(wǎng)以及與其連接的所有電器設(shè)備的電位水平在數(shù)秒之內(nèi)被臺高數(shù)萬或數(shù)十萬伏.高度破壞性的雷電流將從各種裝置的接地部分,流向供電或數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),與此同時,未實(shí)行等電位連接的導(dǎo)線回路,也極易誘發(fā)高電位差而產(chǎn)生火花放電的危險.
傳導(dǎo)雷---即使雷電不直接放電在建筑物本身,而是對布防在建筑物的線纜放電,雷擊的影響及過電壓波會沿著線纜線路擴(kuò)散,危機(jī)設(shè)備.由電網(wǎng)、管道等金屬導(dǎo)體傳入配電系統(tǒng)而損壞設(shè)備
感應(yīng)雷---雷擊在保護(hù)設(shè)備周圍發(fā)生,或閃電不直接對地放電,只在云層與云層之間放電.閃電釋放電荷,并在電源和數(shù)據(jù)傳輸線路上感應(yīng)生成過電壓而破壞設(shè)備.由于感應(yīng)雷的產(chǎn)生遠(yuǎn)遠(yuǎn)高與直擊雷,所以防止感應(yīng)雷是現(xiàn)代電子設(shè)備、計(jì)算機(jī)設(shè)備防雷的重中之重.感應(yīng)雷方式一般包括:  A、電阻性偶合(感應(yīng)后的地電位差);B、電感性偶合(磁場感應(yīng));C、電容性偶合(電場感應(yīng))
工業(yè)操作引起瞬間高壓或電涌  啟動高電感電動機(jī)組或變電器等;開關(guān)中央電源設(shè)備誤接觸或斷斷續(xù)續(xù)接觸高電位與零電位直接短路
內(nèi)部防雷 主要有屏蔽、防雷器和等電位連接三部分組成
防雷必要分析
A、 系統(tǒng)所處電網(wǎng)工業(yè)干擾密度
一些大容量感性設(shè)備、電力總開關(guān)的動作及一些間歇性負(fù)載的動作,都將會在您所處用電網(wǎng)上造成數(shù)仟伏的尖峰沖擊電壓.
B、系統(tǒng)所處的地理位置
一般處于年平均雷暴日在25天以上的地區(qū)就可對電氣電子設(shè)備做防雷保護(hù).對于北方地區(qū)雖然雷暴日少,但每次雷暴電流卻很強(qiáng),也應(yīng)考慮做防雷保護(hù).
C、 設(shè)備所處位置
在避電針下引線附近、在突出點(diǎn)附近設(shè)備可能會增大雷電波的侵襲.
D、傳輸網(wǎng)的可靠性
一些分布傳輸網(wǎng)及重要儀器本身的高靈敏度使得可靠性降低,因此要求極高的保護(hù)水平.
E、分散傳輸網(wǎng)分布環(huán)境
過于分散的傳輸網(wǎng)受感應(yīng)雷得幾率會增加
F、其它經(jīng)濟(jì)利益上的考慮
1．設(shè)備價值/維護(hù)、維修費(fèi)用/安裝費(fèi)用
2．停電造成經(jīng)濟(jì)損失
3．造成社會影響及政治后果
非常規(guī)防雷電   除介紹的常規(guī)防雷裝置外,也有采用激光束引雷、火箭引雷、水柱引雷、放射性避雷針、排雷器等防雷裝置進(jìn)行雷電防護(hù),這些防雷裝置稱為非常規(guī)防雷裝置.大多數(shù)非常規(guī)防雷裝置還處于研究實(shí)驗(yàn)階段,對新的更為有效的避雷技術(shù)的探索仍在繼續(xù).
接地:電氣設(shè)備的任何部分與土壤間作良好的電氣連接,稱為接地.
接地體:與土壤接觸的金屬或金屬體組,稱為接地體或稱為接地極.
接地線:連接于接地體與電氣設(shè)備之間的金屬導(dǎo)線,稱為接地線.接地線又分為接干線和接地支線.
接地裝置:接地線和接地體合爾為接地裝置.
接地電阻:接地體或自然接地體的對地電阻和接地線電阻的總和,稱為接地電阻.
流散電阻:接地體的地電壓與經(jīng)過接地體流入地中的接地電流之比,稱為流散電阻.
接地短路:電氣設(shè)備的帶電部分,偶然與金屬構(gòu)架或  接與大地發(fā)生電氣連接時,稱為接地短路.
接地短路電流:當(dāng)發(fā)生接地短路時,經(jīng)接地短路點(diǎn)流入大地中的電流,稱為接地短路電流.(大于500A時稱大接地短路電流,反之為小)
對地電壓:電氣設(shè)備的接地部分,與大地零電位之間的電位差,稱為接地時的對地電壓.
電氣上的“地”:在距接地體20M以外的地方,實(shí)際憶經(jīng)沒有什么電阻存在了,如果電氣設(shè)備發(fā)生短路時,不再有什么壓降了,也就是說該處的電位已近于零.電位等于零的地方,稱為電氣的“地”.
安全保護(hù)接地:為了防止電氣設(shè)備因絕緣損壞而遭觸電壓危險,將與電氣設(shè)備帶電部分相與的金屬外殼或架構(gòu)同接地體之間作良好地連接,稱為保護(hù)地.
接零:將與帶電部分相絕緣的電氣設(shè)備金屬外殼或架構(gòu),與中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)中的零線相連,稱為接零.
防雷接地:以防止雷害而做的地稱為防雷接地.
防靜電接地:為防止靜電荷聚集發(fā)生火花放電的危險發(fā)生,把可能聚的靜電荷通過與大地連接的導(dǎo)線泄放到大地中去.
屏蔽接地:主要是屏蔽外界的干擾而不致室內(nèi)設(shè)備受到影響,而做的地稱為屏蔽地.
計(jì)算機(jī)直流接地:計(jì)算機(jī)直流接地可以說是計(jì)算機(jī)機(jī)房的專門接地系統(tǒng).它的接入有效地提供了計(jì)算機(jī)的零電位,而使計(jì)算機(jī)正確的處理問題,它也常被人們稱為置輯接地.