避雷线的防雷保护原理及保护范围
摘要分析了避雷线的防雷保护原理,介绍了不同情况下避雷线的保护范围,以为避雷线的合理使用提供参考。
关键词防雷;避雷线;防雷原理;保护范围
1避雷线的防雷保护原理
在雷电先导阶段,避雷线顶部聚积电荷,在发展先导和避雷线顶端之间的通道中建立了很大的电场强度,避雷线迎面先导的产生和发展大大加强这个通道中的电场强度,最后选定击中避雷线,靠近避雷线的被保护物比避雷线低,由于避雷线的屏蔽和迎面先导作用,使被保护物遭受雷击的概率很小。利用避雷线可实现直击雷保护。虽然这种方法不是主动的,但能提供99.5%～99.9%的保护效果。对密闭在完全金属壳体(或金属网)内的被保护物才能提供完全保护。例如,人在金属壳体内或在停放的金属壳体汽车内,能安全免遭雷击伤害。按引雷的性能,避雷线的确切名称应是“引雷线”,因避雷线这一名称已被广泛使用,所以成为惯用名词[1]。
避雷线的可靠防雷保护作用,除要在保护范围内有引雷作用外,还要求避雷线的泄流通道(回路)的阻抗(包括引流线电抗和接地电阻)很小,这也是保护的必要条件。因为在雷电直击避雷线时,很高的引流线电抗和接地电阻可能产生很高的电压,引起避雷线在空气中、绝缘物或地面上对被保护物反击。
避雷线在受雷击向大地泄放电流时,产生的高电压对金属、砖石或混凝土结构一般不会造成破坏,所以像烟囱、冷水塔、架空线路杆塔、高压配电装置架构的避雷线及其引流线,均可固定在其本体上。但上述这种高电压,对于易燃、易爆和敏感电子设备和低压电气设备,很可能因出现火花或发生反击而造成起火爆炸或绝缘击穿,通常要采取降低接地电阻或设置独立避雷线等措施来消除这种危险。
2避雷线的保护范围
所谓保护范围是指被保护物在此空间内可遭受雷击的概率在可接受值之内。各种文献规定的保护范围不同是指允许遭受雷击的概率不同。中华人民共和国电力行业标准《DL/T 620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》中规定,避雷线保护范围内可遭受雷击概率为0.1%,即保护范围可靠率达0.999。美国推荐性标准IEEE Std 142-1991规定,避雷针击距(或球半径)为30 m时,保护范围内遭受雷击概率(绕击率)大约为0.1%;击距(或球半径)采用45 m时,雷击概率大约为0.5%。国内对避雷线的保护范围空间内雷电绕击率,或保护可靠率研究较少[1-5]。
在一些情况下,用避雷线比用避雷针更方便和经济。避雷线保护范围截面建
施工现场防雷保护措施 建筑施工现场的防雷保护是一项不容忽视的重要工作。这关系到建筑设施、施工设备和人员的安全。特别是根据国家气象局的统计资料，我国近年来不少地域由于城市热岛效应等原因，致使雷电灾害频率逐年上升，而正处于整体变动中的建筑施工现场的防雷保护更应倍加重视。 一、施工现场内的起重机、井字架及龙门架等机械设备，若在相邻建筑物、构筑物的防雷装置的保护范围以外且在表1规定的范围内，则应安装防雷装置。 施工现场内机械设备需安装防雷装置的规定表1 1、机械设备上的避雷针长度宜为1～2m。可用直径不小于16mm的圆钢或直径不小于25mm的钢管制作。 2、起重机、井字架及龙门架的防雷引下线可利用该保护设备的金属结构件，但应保证可靠的电气连接。 3、同一台电气设备的防雷接地可以与该设备的重复接地使用同一个（组）接地体，由于重复接地电阻值的要求一般比施工现场的防雷接地电阻值要求的为小，因此，接地电阻应符合重复接地电阻的要求。 二、钢管脚手架的防雷 钢管脚手架随建筑物的升高而不断增高，当钢管脚手架不在相邻避雷装置的保护范围之内时，则必须对钢管脚手架采取以下防雷保护措施： 1、钢管脚手架应至少有两处与建筑物的接地装置对称可靠连接（接地电阻经过测试且符合要求），连接线可采用截面不小于25×4 mm2的镀锌扁钢。 2、当无法与建筑物的接地装置连接时，应单独设置人工接地体。
三、变配电设备的防雷 变配电设备除了可能遭受直击雷以外，还有可能被雷电波沿着线路侵入而威胁变配电设备的安全。施工现场临时用电的变配电设备的防雷应包括防直击雷和防雷电波侵入两部分。雷云与地面及建筑物间直接产生强烈的放电电流的雷电称为直击雷。雷电侵入波就是由于雷电对架空线路或金属管道的作用而产生的侵害电气设备的电波。 1、直击雷的防护 对直击雷的防护可装设避雷针、避雷网或避雷线。对变配电设备防直击雷的基本原则是： 1.1所有被保护的变配电设备均应处在避雷针、避雷网或避雷线的保护范围之内； 1.2防止由于雷击在避雷针或避雷线上形成高电位对被保护物 产生反击。当防雷装置遭受雷击时，在接闪器、引下线和接地体上都将产生很高的电位，如果防雷装置与建筑物内外电气设备、电线或其它金属管线的绝缘距离不够，它们之间就会放电，这种现象称为反击。反击可能引起火灾、爆炸或人身伤害。 2、雷电侵入波的防护 由于变配电设备与线路相连，线路遭受雷击的机会很多。又由于雷电波的波幅可能很大，能使变配电设备的绝缘损坏，因此，应从以下两个方面采取保护措施： 2.1装设阀型避雷器 阀型避雷器应根据所保护的配电设备的额定电压等级选择。阀型避雷器通常装设在母线与接地线之间。由于变压器是最重要的变配电设备且其绝缘水平也最弱，因此阀型避雷器应尽量安装在离变电器的距离近些。 2.2变配电设备的进线保护 当架空进线采用电缆配线时，避雷器应装设在电缆头附近，且将避雷器的接地端与电缆金属外皮相连。 四、其它用电设备的防雷措施： 1、无金属外壳或保护罩的用电设备应处在接闪器的保护范围内。
电力企业信息系统的整体防雷保护参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
电力企业信息系统的整体防雷保护参考 文本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 计算机系统是以耐压能力较低的电子设备组成的，在 国内，尤其是雷电频繁的华南地区，易发生雷电对电力企 业计算机系统的干扰和破坏事故，致使各类电子设备损 坏。计算机系统不能安全可靠运行所带来的间接损失可能 远远超出设备本身的价值，如导致系统的中断或瘫痪，造 成的损失则更难估量。广州电力工业局送电管理所(简称 “广州送电所”)充分认识到雷电的危害性和计算机系统安 全的重要性，于20xx年对计算机系统进行了有效的防雷保 护。 1 整体防雷保护技术 1.1 防雷保护的三道防线
雷电破坏的主要方式是直接对建筑物或构筑物发生闪击，巨大能量集中在闪击点，直接损坏建筑物结构。外部防雷措施是利用金属接闪体迎击雷电，利用下线将电流导向大地，从而保护建筑物的安全。因此外部防雷是整体防雷中的第一道防线。 雷击损坏计算机系统的主要方式是雷击瞬间产生的电磁脉冲(雷电的二次效应)感应在电源或通信线路上。由于线路上产生的高达数百万伏的浪涌过电压和数百千安的瞬间电流，是普通的电子设备难以承受的，因此，阻塞沿电源或通信线路引入的过电压波危害设备(内部避雷保护)并限制被保护设备上的浪涌过电压幅值(过电压保护)就成为防雷保护的第二、三道防线。 1.2 防雷保护的技术措施 IEC的防雷技术组(TC/81)在对雷电现象作了大量实验和研究的基础上，提出了分级保护、整体防雷的理论体
防雷接地 测试原理、方式及注意事项 编制人：项继鹏 沈阳西雅帝环境物业管理有限公司 二零一六年 （一）正确选择接地电阻测量方式及测量原理 接地电阻测量方法通常有以下几种：两线法、三线法、四线法、单钳法和双钳法。各有各的特点，实际测量时，尽量选择正确的方式，才能使测量结果准确无误。 1.两线法 条件：必须有已知接地良好的地，如PEN等，所测量的结果是被测地和已知地的电阻和。如果已知地远小于被测地的电阻，测量结果可以作为被测地的结果。 适用于：楼群稠密或水泥地等密封无法打地桩的地区。 接线：E+ES接到被测地，H+S接到已知地。 2.三线法 条件：必须有两个接地棒：一个辅助地和一个探测电极。各个接地电极间的距离不小于20米。 原理是在辅助地和被测地之间加上电流，测量被测地和探测电极间的电压降，测量结果包括测量电缆本身的电阻。
适用于：地基接地，建筑工地接地和防雷接地。 接线：S接探测电极，H接辅助地，E和ES连接后接被测地。 3.四线法 基本上同三线法,在低接地电阻测量和消除测量电缆电阻对测量结果的影响时替代三线法,测量时E和ES必须单独直接连接到被测地。该方法是所有接地电阻测量方法中准确度最高的。 4.单钳测量 测量多点接地中的每个接地点的接地电阻，而且不能断开接地连接防止发生危险。 适用于：多点接地，不能断开连接，测量每个接地点的电阻。 接线：用电流钳监测被测接地点上的电流。 5.双钳法 条件：多点接地，不打辅助地桩，测量单个接地。 接线：使用厂商指定的电流钳接到相应的插口上，将两钳卡在接地导体上，两钳间的距离要大于0.25米。 （二）接地电阻值的正确测量 接地是电器安全技术中很重要的工作之一，接地装置的合适与否，接地电阻值是否合乎标准要求，直接影响到电力系统设备的正常运行，影响到建筑物的安全，还关系到人身安全。因此，应当正确选择接地方法及测量接地电阻。笔者现依据接地电阻的测量原理及结合实际测试，提出下述测量接地电阻的几点经验。 一、测量前的分析
关于避雷针的保护范围 早期科学家是用观测法和几何法来确定避雷针的保护范围的。1777年5月15日，伦敦附近普夫里特镇的一座火药库因雷击而轻微受损。该库的避雷针是由包括富兰克林在内的一个委员会设计的。在出事之后却发现防雷装置完好无缺。 避雷针的保护比d/h小于1.63。这似乎是第一次观察 到避雷针保护效能的局限性。直到1855年，避雷针的 各种保护比值变化于0.125～9.0之间。用几何方法来 解决保护区的问题基于这样一种概念：闪电进展到某 一点时，如该处的避雷针构成了一个入地的最短通道， 则雷电将优先打在避雷针上而不打在地面上。从多高 距离上可以发生这种雷击的问题用几何的办法算出。 根据几何法得到的避雷针的保护范围被普遍接受的是 “避雷针的保护范围是一个圆锥形空间，其高等于避 雷针的长度，其底面为半径等于针高的圆，其边长等于以针高为半径的圆周的四分之一。” 实验科学的发展为避雷针保护范围的研究工作起到了事半功倍的作用。早期科学家在实验室通过把接地的棒形电极放在组成长间隙的另一电极之下，看棒的底部周围哪些面积不受雷击的方法，来探求避雷针的吸引作用。在实验室通过模拟试验并结合运行经验，人们得到了避雷针的折线法保护范围。这种避雷针保护范围的计算方法现在依然在采用。但由于雷电路径会受到很多偶然因素的影响，因此要保证被保护设备绝对不受雷击是不现实的，一般保护范围是指具有0.1%左右雷击概率的空间范围而言，此雷击概率是可以接受的。 由于折线法保护范围不能很好地解释雷电侧击现象，所以现在很多标准中给出避雷针的保护范围计算方法是滚球法。滚球法就是以h r为半径的一个球体，沿需要防直击雷的部位滚动，当球体只触及接闪器（包括被利用作为接闪器的金属物），或只触及接闪器和地面（包括与大地接触并能承受雷击的金属物），而不触及需要保护的部位时，则该部分就得到接闪器的保护。其中定义h r为滚球半径，即雷电先导每段发展的平均长度，雷电流幅值越高、每段先导发展的平均距离越长。第一类防雷建筑物的滚球半径是30m，对应的雷电流幅值为5.7 KA；第二类防雷建筑物的滚球半径是45m，对应的雷电流幅值为10.5 KA；第三类防雷建筑物的滚球半径是60m，对应的雷电流幅值为16.1KA。其含义是：对于第一类防雷建筑物雷电流幅值超过5.7 KA、先导平均距离超过30 m的雷都能得到避雷针的拦截，雷不直击在建筑物上；对于第二类防雷建筑物雷电流幅值超过10.5 KA、先导平均距离超过45 m的雷都能得到避雷针的拦截，雷不直击在建筑物上；对于第三类防雷建筑物雷电流幅值超过16.1KA、先导平均距离超过60 m 的雷都能得到避雷针的拦截，雷不直击在建筑物上。但雷电流幅值低于上述值的雷可能直击建筑物。 雷电发生侧击的情况很多。例如：某工厂有一个50m高的烟囱，烟囱上面设置了避雷针，在烟囱的下面停放一台5m高的吊车，在一个雷雨天有雷绕过烟囱上的避雷针直击于吊车上。再例如一些雷电没有击在高层建筑物上面架设的避雷针上，而是击在建筑物的窗户等地方。 其原因在于雷电放电是一种冲击电压作用下的气体间隙放电现象，所以它应满足伏秒特性曲线，即在同一个雷电先导的作用下，主放电定位在那一点上，应取决于其放电所需时间，原
1 避雷针的保护范围 变电站防雷保护 雷电过电压的幅值高达数十万伏甚至数百万伏，如果变电站不采取防护措施，电力设备的绝缘将会遭到破坏而发生雷击事故，从而造成大面积的停电，给社会生产和人民生活带来不便所以变电站必须采取可靠的防雷措施，装设避雷针避雷线和避雷带来防护直击雷，装设避雷器来限制侵入波过电压幅值，设置进线保护段以限制雷电流和侵入波陡度另外，各种防雷保护装置还要配备合适的接地装置以有效发挥其保护作用。 避雷针 110kV及以上变电站一般装设独立避雷针和构架避雷针来防护直击雷，有的还在主控楼楼顶装设避雷带或避雷网避雷针是接地的导电物，它的作用就是将雷吸引到自己身上并安全导入地中，基本组成部分是接闪器引下线和接地体避雷针的保护范围是指被保护物体在此空间范围内不致遭受雷击，由于雷电路径受很多偶然因素影响，因此保护范围是按照99.9%的保护概率（即屏蔽失效率或绕击率为0.1%）而定的它根据实验室雷电冲击放电模拟试验结果求出并已经多年实际运行经验校核。变电站防雷保护图指的是直击雷保护范围图，由于避雷带和避雷网直接设在建筑物表面，已经构成了确定的平面保护范围，不需要再计算确定，所以我们
所说的防雷保护范围指的是避雷针的空间保护范围。 避雷针的保护范围 针保护范围确定方法有两种:折线圆锥体法和滚球法对于同一结构的避雷针，滚球法比折线圆锥体法核算的保护范围要小，各设计单位均采用折线圆锥法，故本文也按照折线圆锥法来绘制防雷保护图。 单支避雷针保护范围的确定 单支避雷针折线圆锥体法保护范围如图1 所示，为一个旋转的圆锥体设避雷针高度为h(m)，被保护物体的高度为h (m)，在h 高度上避雷针的保护范围的半径r 由下述公式确定： 两支等高避雷针保护范围的确定 工程上多采用两根或多根避雷针以扩大保护范
Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 接地保护及防雷保护安全技术措 施(标准版)
接地保护及防雷保护安全技术措施(标准版)导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 1)接地保护 当施工现场设有专供施工用的低压侧为380／220V中性点直接接地的变压器时，其低压侧应采用保护导体和中性导体分离接地系统(补『_S系统)(图15—1)或电源系统接地，保护导体就地接地系统(TT系统)(图15—2)。但由同一电源供电的低压系统，不宜同时采用上述两种系统。 图15—1TN-S系统图15—2TT系统 2)防雷保护 ①位于山区或多雷地区的变电所、配电所应装设独立避雷针；高压架空线路及变压器高压侧应装设避雷器或放电间隙。 ②施工现场和临时生活区的高度在‰及以上的井字架、脚手架二正在施工的建筑物以及塔式起重机、机具、烟囱、水塔等设施，均应设防雷保护。 ③高度在20m及以上的大钢模板，就位后应及时与建筑物质接地
线连接。 XX设计有限公司 Your Name Design Co., Ltd.
浅谈关于建筑施工现场的防雷保护措施 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
浅谈关于建筑施工现场的防雷保护措施建筑施工现场的防雷保护是一项不容忽视的重要工作。这关系到建筑设施、施工设备和人员的安全。特别是根据国家气象局的统计资料，我国近年来不少地域由于城市热岛效应等原因，致使雷电灾害频率逐年上升，而正处于整体变动中的建筑施工现场的防雷保护更应倍加重视。 一、避雷针的设置 安装避雷针是防止直击雷的主要措施。 当施工现场位于山区或多雷地区，变电所、配电所应装设独立避雷针。正在施工建造的建筑物，当高度在20m以上应装设避雷针。施工现场内的塔式起重机，井字架及脚手架机械设备，若在相邻建筑物、构筑物的防雷设置的保护范围以外，且在表1中规定范围内，则应安装避雷针。若最高机械设备上的避雷针，且应保证最后退出现场，则其他设备可不设避雷针。 施工现场仙机械设备需安装避雷针的规定 避雷针的接闪器一般选用ф16mm圆钢，长度为1~2m，其顶端应车制成锥尖。接闪器须热镀锌。
机械设备上的避雷针的防雷引下线可利用该设备的金属结构体，但应保证电气联接。机械设备所有的动力、控制、照明、信号及通信等线路，应采用钢管敷设。钢管与机械设备的金属结构体作焊接以保证其接地通道的电气连接。 二、避雷器 装设避雷器是防止雷电侵入波的主要措施。 高压架空线路及电力变压器高压侧应装设避雷器，避雷器的安装位置应尽可能靠近变电所。避雷器宜安装在高压熔断器与变压器之间，以保护电力变压器线路免于遭受雷击。避雷器可选用FS-10型阀式避雷器，杆上避雷器应排列整齐、高低一致。10kV避雷器安装的相间距离不于小350 mm。避雷器引线应力求做到短直、张驰适度、连接紧密，其引上线一般采用16mm2的铜芯绝缘线，引下线一般采用25mm2的钢芯绝缘线。 避雷器防雷接地引下线采用“三位一体”的接线方式，即：避雷器接地引下线、电力变压器的金属外壳接地引下线和变压器低压侧中性点引下线三者连接在一起，然后共同与接地装置相连接。这样，当高压侧
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 电力企业信息系统的整体防雷 保护(标准版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
电力企业信息系统的整体防雷保护(标准 版) 计算机系统是以耐压能力较低的电子设备组成的，在国内，尤其是雷电频繁的华南地区，易发生雷电对电力企业计算机系统的干扰和破坏事故，致使各类电子设备损坏。计算机系统不能安全可靠运行所带来的间接损失可能远远超出设备本身的价值，如导致系统的中断或瘫痪，造成的损失则更难估量。广州电力工业局送电管理所(简称“广州送电所”)充分认识到雷电的危害性和计算机系统安全的重要性，于2001年对计算机系统进行了有效的防雷保护。 1整体防雷保护技术 1.1防雷保护的三道防线 雷电破坏的主要方式是直接对建筑物或构筑物发生闪击，巨大能量集中在闪击点，直接损坏建筑物结构。外部防雷措施是利用金
属接闪体迎击雷电，利用下线将电流导向大地，从而保护建筑物的安全。因此外部防雷是整体防雷中的第一道防线。 雷击损坏计算机系统的主要方式是雷击瞬间产生的电磁脉冲(雷电的二次效应)感应在电源或通信线路上。由于线路上产生的高达数百万伏的浪涌过电压和数百千安的瞬间电流，是普通的电子设备难以承受的，因此，阻塞沿电源或通信线路引入的过电压波危害设备(内部避雷保护)并限制被保护设备上的浪涌过电压幅值(过电压保护)就成为防雷保护的第二、三道防线。 1.2防雷保护的技术措施 IEC的防雷技术组(TC/81)在对雷电现象作了大量实验和研究的基础上，提出了分级保护、整体防雷的理论体系，即：整体防雷保护应该是外部防雷、内部避雷过压保护和接地技术的统一体。在具体技术措施上可归纳为均压-分流-屏蔽-接地技术，这是避雷保护中最重要和最有效的4个要素。 2整体防雷保护技术的应用 避雷器是一种雷电流的泄放通道，也是一种等电位连接体，在
防雷的主要方法及工作原理 在国民经济的许多重要领域（邮电、电力、公路等）防雷已经是热门话题， IT 技术的普及导致了保护 IT 设备的防雷产品需求的高速增长。有需求就有供给正是市场经济的魅力所在，因此防雷产品市场兴旺发达，各种新品层出不穷，防雷技术也有了很大的发展。但从事 IT 行业的技术人员对强电不是很熟悉，加上过去防雷是很冷僻的学科，系统介绍防雷技术及防雷产品的资料很少，这就给用户经济合理地选择防雷产品带来了困惑。 一、防雷产品的变迁 当人们知道雷是一种电现象后，对雷电的崇拜和恐惧就逐渐消失，并开始以科学的眼光来从新观察这一神奇的自然现象，希望能利用或控制雷电活动以造福人类。 200 多年前富兰克林率先在技术上向雷电发起了挑战，他发明的避雷针可能要算是最早的防雷产品，今天这一品名几乎已被所有的人知道。其实，富兰克林在发明避雷针时是以为金属避雷针的尖端放电作用可以中和雷云中的电荷，使雷云和大地间的电场降低到无法击穿空气的水平，从而避免了雷击的发生，所以当时的避雷针一定要求是尖的。但后来的研究表明：避雷针是无法避免雷击的发生的，它之所以能防止雷击是因为高高耸立的避雷针改变了大气电场，使得一定范围的雷云总是向避雷针放电，也就是说避雷针只是比它周围的其它物体更容易接闪雷电，避雷针被雷击中而其它物体受到保护，这就是避雷针的防雷原理。进一步的研究表明避雷针的接闪作用几乎只与其高度有关，而与其外形无关，就是说避雷针不一定是尖的。现在防雷技术领域统称这一类防雷装置为接闪器。 电的普遍使用促进了防雷产品的发展，当高压输电网为千家万户提供动力和照明时，雷电也大量危害高压输变电设备。高压线架设高、距离长、穿越地形复杂，容易被雷击中。避雷针的保护范围不足以保护上千公里的输电线，因此避雷线作为保护高压线的新型接闪器就应运而生。在高压线获得保护后，与高压线连接的发、配电设备仍然被过电压损坏，人们发现这是由于 " 感应雷 " 在作怪。（感应雷是因为直击雷放电而感应到附近的金属导体中的，感应雷可通过两种不同的感应方式侵入导体，一是静电感应：当雷云中的电荷积聚时，附近的导体也会感应上相反的电荷，当雷击放电时，雷云中的电荷迅速释放，而导体中原来被雷云电场束缚住的静电也会沿导体流动寻找释放通道，就会在电路中形成电脉冲。二是电磁感应：在雷云放电时，迅速变化的雷电流在其周围产生强大的瞬变电磁场，在其附近的导体中产生很高的感生电动
防雷装置安全检测技术规范 范围 本标准规定了防雷装置的检测项目、检测要求和方法、检测周期、检测程序和检测数据整理。本标准适用于防雷装置的检测。 高压电力输配电线路、大中型高压变电所防雷装置的检测及离岸飞行器、离岸船舶的防雷装置的检测尚应符合现行国家有关标准的规定。 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修订单（不包括勘误的内容）或修正版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可以使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 —接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则第部分常规测量低压配电系统的电涌保护器（）第部分性能要求和试验方法 —建筑物防雷设计规范（年版） —电子计算机机房设计规范 —建筑电气工程施工质量验收规范 —建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范 —：建筑物防雷第部分通则 ——：建筑物防雷第部分通则第分部分：指南—防雷装置的设计、安装、维护和检查 —：雷击电磁脉冲防护第部分通则 —：雷击电磁脉冲的防护第部分建筑物的屏蔽，内部等电位连接和接地 —：连接至电信网络及信号网络的电涌保护器第部分性能要求和试验方法 ：过电压和过电流防护原则 ：用户大楼内电信装置的连接结构和接地 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 防雷装置， 接闪器、引下线、接地装置、电涌保护器及其他连接导体的总合。 外部防雷装置 由接闪器、引下线和接地装置组成，主要用以防直击雷的防雷装置。 内部防雷装置 除外部防雷装置外，所有其他附加设施均为内部防雷装置，主要用来减小和防护雷电流在需防护空间内所产生的电磁效应。 接闪器 直接截受雷击的避雷针、避雷带（线）、避雷网，以及用作接闪的金属屋面和金属构件等。 引下线
防 雷 工 程 【设计施工方案】2008年12月
一、设计方案 一、工程概述 中心机房位于旁，所在地地势较高，周围有较多高层建筑，该中心机房属于新建工程。根据国家气象局资料记录，重庆地区平均年雷暴日数为35.4天。属多雷区，最早出日1月17日，最晚终日12月9日，每年4月到10月雷暴日较多。该中心机房在大楼的楼，机房面积为30m2左右，机房内有多台服务器和容量大的UPS。为保护中心机房内运营人员和网络通信电子设备的安全，要求中心机房网络通信系统有一个相对独立的防雷接地系统。由于该中心机房的重要性及使用性质的特殊性，使得中心机房内精密电子设备相对比较集中，数据的存放、备份和传输等及时性要求都相当高。新建中心机房属新建工程，机房内无任何防雷保护措施，一旦发生雷击，雷电流有可能从室外架空市电线路或电磁感应进入中心机房内，也可能通过空间电磁感应使中心机房内部系统各电子设备之间产生瞬时高电位差，从而使机房内各电子设备受到严重破坏甚至引发安全事故，严重威胁机房弱电子设备系统的正常工作及工作人员的人身安全。 为了保护电子信息系统设备不遭受雷击损坏,根据国家规范
防雷主要措施 根据不同雷电种类，各类防雷建筑物所应采取的主要防雷措施有直击雷防护、闪电感应防护、闪电电涌侵入防护、人身防雷。 1、直击雷防护 p 防护对象： 第一类防雷建筑物、第二类防雷建筑物和第三类防雷建筑物、高压架空电力线路、变电站等均应设置防直击雷措施。 p 主要措施：装设接闪杆、架空接闪线或网 接闪杆分独立接闪杆和附设接闪杆，独立接闪杆是离开建筑物单独装设的，接地装置应当单设。 第一类防雷建筑物的直击雷防护：装设独立接闪杆、架空接闪线或网。 第二类和第三类防雷建筑物的直击雷防护：宜采用装设在建筑物上的接闪网、接闪带或接闪杆，或由其它组合成的接闪器。 2、闪电感应防护 p 第一类防雷建筑物和具有爆炸危险的第二类防雷建筑物均应采取防闪电感应的防护措施。 p 闪电感应的防护主要有：静电感应防护、电磁感应防护。 (1)静电感应防护 为了防止静电感应产生的过电压，应将建筑物内的设备、管道、构架、钢屋架、钢窗、电缆金属外皮等较大金属物和突出屋面的放散管、风管等金属物，均应与防闪电感应的接地装置相连。对第二类防雷建筑物可就近接至防直击雷接地装置或电气
设备的保护接地装置上，可不单接接地装置。 (2)电磁感应防护 为了防止电磁感应，平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物，其净距小于100mm时，应采用金属线跨接，跨接点之间的距离不应超过30m；交叉净距小于100mm时，其交叉处也应跨接。当长金属物的弯头、阀门、法兰盘等连接处的过渡电阻大于0.03Ω时，连接处也应用金属线跨接。在非腐蚀环境下，对于不少于5根螺栓连接的法兰盘可不跨接。防电磁感应的接地装置也可与其他接地装置共用。 3、闪电电涌侵入防护 p 第一类、第二类和第三类防雷建筑物均应采取防闪电电涌侵入的防护措施。 p 室外低压配电线路宜全线采用电缆直接埋地敷设，在入户处应将电缆的金属外皮、钢管接到等电位连接带或防闪电感应的接地装置上，在入户处的总配电箱内是否装设电涌保护器应根据具体情况按雷击电磁脉冲防护的有关规定确定。 p 当难于全线采用电缆时，不得将架空线路直接引入室内，允许从架空线上换接一段有金属铠装(埋地部分金属铠装要直接与周围土壤接触)的电缆和护套电缆穿钢管直接埋地引入。此时，电缆首端必须装设户外型电涌保护器并与绝缘子铁脚、金具、电缆金属外皮等共同接地，入户端的金属外皮、钢管必须接到防闪电感应接地装置上。 4、人身防雷 雷雨天气情况下，人身防雷应注意以下几点： 1)为了防止直击雷伤人，应减少在户外活动时间，尽量避免在野外逗留。应尽量离开山丘、海滨、河边、池旁，不要暴露于室外空旷区域；不要骑在牲畜上或骑自行车行走；不要用金属杆的雨伞，不要把带有金属杆的工具如铁锹、锄头等扛在肩上；避开铁丝网、金属嗮衣绳；如有条件应进入有宽大金属构架、有防雷设施的建筑物或金属壳的汽车和船只。 2)为了防止二次放电和跨步电压伤人，要远离建筑物的接闪杆及其接地引下线；远离各种天线、电线杆、高塔、烟囱、旗杆、孤独的树木和没有防雷装置的孤立小建筑或超过一定高度的设备等。
防雷器基本电路图目录 一、交流电源防雷器 （一）单相并联式防雷器（电路一～电路三） 1～3（二）三相并联式防雷器（电路一～电路三）4～6（三）单相串联式防雷器（通用安全保护电路）7（四）三相串联式防雷器（通用安全保护电路）8二、通信机房用直流电源防雷器 （一）并联式防雷器 1、正极接地（–48V）直流电源 9 2、负极接地（＋24V）直流电源 10 3、正负对称（±110V）直流电源 11 （二）串联式防雷器 1、正极接地（–48V）直流电源 12 2、负极接地（＋24V）直流电源 13 3、正负对称（±110V）直流电源 14 三、通用二级信号防雷器 （一）双绞线型信号电路 通用电路一～通用电路五 15～19 （二）同轴线型信号电路 （1）外导体接地电路（通用电路一～通用电路三） 20～22 （2）外导体不接地电路（通用电路一～通用电路二） 23～24 （三）提高传输频率/速率的方法25
四、小功率电源变压器或开关电源保护电路（电路一～电路三） 26～28 五、通讯电子设备的保护电路（电路一～电路三）29～31 六、直流电源与信号同传的保护电路32 七、信号电路的双重二级保护方式33 八、检测/控制电路的保护（接地、不接地）34～35 九、单级信号防雷器 1、只用玻璃放电管的保护电路 36 2、只用半导体过压保护器的保护电路 37 3、只用TVS管的保护电路 38 4、复合单级保护电路 39 十、天馈防雷器 1、单级电路天馈防雷器 40 2、二级电路天馈防雷器 41 3、三级电路天馈防雷器 42 十一、防静电保护器 43
（一）单相并联式防雷器 电路一：最简单的电路 600V。当要求的通流容量≤3KA时，可以用玻璃放电管代替。 4、压敏电阻和气体放电管都必须按冲击10次以上的降额值计算通流容量（压敏电阻为一次冲击通流容量的三分之一左右，气体放电管为最大通流容量的一半左右）。
第三节防雷装置的保护范围 防雷装置的保护范围是指防雷装置保护其对象，被雷电击中的概率在0．1％以下的范围。 在防雷装置中，只对避雷针和避雷线确定其空间保护范围，而避雷网和避雷带，因为是直接设在建筑物表面上，已构成了确定的平面保护范围，不须要再计算确定。避雷针、避雷线的保护范围与布局形式和高度有关。避雷针、避雷线的布局形式取决于被保护物的结构尺寸(高度和面积)，通常有单支、双支、三支等高，双支不等高避雷针和单根、两根平行等高，两根平行不等高避雷线等布局形式。 避雷针和避雷线的保护范围确定方法有两种，一种是折线圆锥体法，另一种是滚球法。对于同一结构的避雷针和避雷线，滚球法比折线圆锥体法核算的保护范围要小些，即滚球法比折线圆锥法对避雷针和避雷线的保护作用要求更严格一些。 一、避雷针的保护范围 (一)单支避雷针的保护范围的确定 1．单支避雷针折线圆锥体法保护范围的确定，按下式计算： r0＝1．5h(m) 式中：h——避雷针的高度(m)。 r0——避雷针在地面上的保护半径 高度为水平面上的保护半径 当≥h时=k(h—) 当≤h时=k(1．5h—2) 式中：k——高度影响系数 h≤30m，k=1； 30m 图5—10 单支避雷针折线圆锥体法的保护范围 某一高度的保护半径．则作高度为的水平线共XX′相交于圆锥体母线，避雷针至交点的水平距离即为该高度的平面保护半径。 依据地面保护半径r=1．5h和水平面上的保护半径，可作出单支避雷针保护范围的俯视图。 通过上述作图可以看出，高度一定的单支避雷针随着保护平面的升高，避雷针的保护范围减少，要想增加其保护范围就必须增加避雷针的高度。另外，为使单支避雷针的保护空间得到充分利用，单支避雷针应安装在被保护物的纵向中央；独立单支避雷针与被保护半径物的最短距离，在符合安装规定的情况下，应尽量靠近建筑物。 2．单支避雷针滚球法保护范围的确定： 滚球法是以为半径的一个球体，沿需要防直击雷的部位滚动，当球体只触及接闪器(包括被利用作为接闪器的金属物)或只触及接闪器和地面(包括与大地接触并能承受雷击的金属物)而不触及需要保护的部件时，则该部件就得到接闪器的保护，见图5—11。 弱电机房防雷技术设计说明 1、弱电机房系统综合防雷方案： 一、弱电机房防雷-工程概述 弱电机房系统由各类弱电设备以及传输线路组成，系统采用了大量的集成元件，在雷击发生时，传输线路感应到雷电磁场产生过电压，可高达几千伏，对集成元件有较大的危害。监控系统中的传输线路许多处于LPZ0A非防雷区域。系统走线在布线阶段没有考虑与防雷引下线保持足够的距离，这些都为系统的安全运行留下了隐患。 一般认为，雷电的防护措施有隔离、等电位、钳位、均压、滤波、屏蔽、过压过流保护、接地等方法将雷电过电压、过电流及雷击电磁脉冲消除在设备外围，从而有效地保护各类设备。目前主要采用气体放电管、放电间隙、高频二极管、压敏电阻、瞬态二极管、晶闸管、高低通滤波器等元件根据不同频率、功率、传输速率、阻抗、驻波、插损、带宽、电压、电流等要求，组合成电源线、天馈线、信号线系列电涌保护器（SPD）安装在微电子设备的外连线路中，地线按共用接地原则接入系统的地线，才不至于造成电位反击。只有设计合理、安装合格，电涌保护器才能有效的防御雷电。 弱电机房防雷系统综合防雷在设计时主要采用以下标准，供设计时参考。 （1）IEC61024《建筑物防雷》 （2）IEC61312《雷电电磁脉冲的防护》 （3）ITU K25《光缆的防雷》 （4）GB50343《建筑物电子信息系统防雷技术规范》 （5）GB50057-94《建筑物防雷设计规范》 （6）GB50174-93《电子计算机机房设计规范》 （7）GB50200-94《有线电视系统工程技术规范》 （8）GB50198-94《民用闭路监视电视系统工程技术规范》 （9）GB/T50311-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》 二、弱电机房雷击防护措施 （一）直击雷防护 直击雷防护包括弱电机房建筑物直击雷防护和系统前端设备直击雷防护，本方案在假定弱电机房控制室已完善直击雷防护措施的前提下进行，否则必须完善雷防护措施。 风力发电机组防雷保护系统解析 随着能源消费方式的变革，风能产业发展日趋迅速，风电机组的防雷成为风电产业发展的重中之重，本文简单介绍了雷电的形成及危害、风电机组防雷的必要性及主要措施。 标签：风电机组；防雷保护；导雷通道 1 雷电的形成及危害 1.1 雷电的形成 雷电的形成过程简单来说，雷云中带有大量的电荷，在静电感应的作用下，雷云的另一侧和雷云下方的地面上（或雷云下方的建筑物等）将带有大量的极性相反的电荷。据统计，80%-90%的雷云将带有大量的负电荷，当电荷积累到一定程度，即产生强电場，由于叶片等导体尖端的电荷特别密集，尖端附近的电场更是特别强，空气在强电场的作用下发生电离，空气成为导电通道。 1.2 雷电的危害 由于风电机叶片形状多有尖锐部分，尖端电荷特别密集，往往会发生尖端发电。同时，在强电场作用下，叶片表面曲率大的地方，等电位面密，电场强度剧增，致使它附近的空气被电离而产生气体放电，即电晕放电。这两种现象发生的同时常常伴随着巨大的能量的变化，叶片温度急剧升高，高温分解叶片周围气体，使其急剧膨胀产生气体爆裂现象，对叶片表面造成损害。 2 防雷的必要性 相对于普通建筑物，风电机具有高空尖的特征。高：风电机组常常为某个地区的高大建筑物，是一个地区的制高点。空：风电机组的选址常常在沿海一带或者比较空旷的风力资源优越的地带，这样就决定了风电机组周围环境必定是人烟稀少，建筑物稀稀落落的情况。尖：风电机组的叶片形状等风电机的主要构件常常有尖锐突起部分，这就为尖端放电的形成提供了良好的条件。高空尖的特征决定了风电机组遭受雷击的概率极大，造成不可估量的损失， 3 主要防雷措施 3.1 叶片的防雷 ①无叶尖阻尼器结构的叶片防护方式由于没有叶尖阻尼器，防雷措施实施起来相对较容易，如下图1所示，叶尖部分的上部铺设有铜丝网，作为接闪器。叶尖的主体部分内部设有铜导体，铜导体末端与金属法兰相连。当叶片遭受直击雷时，产生的强大电流便在铜丝网中汇聚于铜导体中，短时迅速的将电流输送至金 防雷系统的组成及工作原理 一、防雷接地原理: 接地系统接地是避雷技术最重要的环节，不管是直击雷、感应雷、或其他形式的雷，最终都是把雷电流送入大地。因此，没有合理而良好的接地装置是不能可靠地避雷的。接地电阻越小，散流就越快，被雷击物体高电位保持时间就越短，危险性就越小。对于计算机场地的接地电阻要求W4欧姆，并且采取共用接地的方法将避雷接地、电器安全接地、交流地、直流地统一为一个接地装置。如有特殊要求设置独立地，则应在两地网间用地极保护器连接，这样，两地网之间平时是独立的，防止干扰，当雷电流来到时两地网间通过地极保护器瞬间连通，形成等电位连接。 1、防雷接地装置包括以下部分： 1）雷电接受装置：直接或间接接受雷电的金属杆（接闪器），如避雷针、避雷带（网）、架空地线及避雷器等。 2）接地线（引下线）：雷电接受装置与接地装置连接用的金属导体。 3）接地装置：接地线和接地体的总和。接地体指的是降阻剂，离子接地极，扁钢等 2、弱电系统与防雷系统采用联合接地方式时，其接地电阻应满足什么条件? 联合接地时接地电阻值取弱点系统和防雷系统要求的最小值， 1 )比如防雷系统要求小于10欧姆，弱点系统要求小于4欧姆，联合接地就取小于4欧姆。 2)防雷系统要求小于1欧姆，弱点系统要求小于4欧姆，联合接地就取小于1欧姆。 二、防雷电源(Lightning Power ) 随着城市经济的发展，感应雷和雷电波侵入造成的危害却大大增加。一般建筑物上的避雷针只能预防直击雷，而强大的电磁场产生的感应雷和脉冲电压却能潜入室内危及电视、电话及电子仪表等用电设备。然而，信息时代的今天，电脑网络和通讯设备越来越精密，其工作环境的要求也越来越高，而雷电以及大型电气设备的瞬间过电压会越来越频繁的通过电源、天线、无线电信号收发设备等线路侵入室内电气设备和网络设备，造成设备或元器件损坏，人员伤亡，传输或储存的数据受到干扰或丢失，甚至使电子设备产生误动作或暂时瘫痪、系统停顿，数据传输中断，局域网乃至广域网遭到破坏。其危害触目惊心，间接损失一般远远大于直接经济损失。因此，防雷电源便应运而生。 1电源避雷器的安装要求 在安装电源避雷器时，要求避雷器的接地端与接地网之间的连接距离尽可能越近越好。如果避雷器接地线拉得过长，将导致避雷器上的限制电压（被保护线与地之间的残压）过高，可能使避雷器难于起到应有 编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 变频器安全之端口的防雷保护措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑 文件编号：KG-AO-5810-91 变频器安全之端口的防雷保护措施 (正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行 具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常 工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 变频器的外壳端口保护不仅仅是建筑物外壳，也应当包括变频器外壳或变频器柜的外壳，比如说变频器、变频器柜室等。按照iec1312—1《雷电电磁脉冲的防护》第一部分(一般原则)的适用范围为:建筑物内或建筑物顶部变频器系统有效的雷电防护系统的设计、安装、检查、维护。其保护方法主要有三种:接地、屏蔽及等电位连接。 (1)接地 iec1024—1已经阐述了建筑物防雷接地的方法，主要是通过建筑物地下网状接地系统达到要求。变频器系统防雷时还要求对相邻两建筑物之间通过的电力线，信号传输电缆均必须与建筑物接地系统连接起来(不能形成回路)，以利用多条并行路径来减少电缆中 防雷保护和接地设计 7.1 直击雷保护 7.1.1 保护对象 屋外配电装置，包括组合导线、母线廊道。 7.1.2保护措施 ①110KV配电装置装设避雷针或装设独立避雷针；②主变压器装设独立避雷针；③屋外组合导线装设独立避雷针。 7.1.3 避雷针装设应注意的问题 应妥善采用独立避雷针和构架避雷针，其联合保护范围应覆盖全所保护对象。根据《电力设备过电压保护技术规程》SDJ —76规定：独立避雷针（线）宜设独 7 立的接地装置，避雷针及其接地装置与道路或出入口等的距离不宜小于3m。110KV及以上的配电装置，一般将避雷针装在其构架或房顶上；6KV及以上的配电装置，允许将避雷针装在其构架或房顶上；35KV及以下高压配电装置，构架或房顶上不宜装设避雷针。装在构架上的避雷针应与接地网连接，并应在其附近装设集中接地装置。避雷针与主接地网的地下连接点至变压器接地线与主接地网的地下连接点，沿接地体的长度不得小于15m。在主变压器的门型构架上，不应装设避雷针、避雷线。 110KV及以上配电装置，可将线路的避雷线引接到出线门型架上；35KV配电装置可将线路的避雷线引接到出线门型架上，但应集中接地装置。 我国规程规定: (1)110KV及以上的配电装置,一般将避雷针在构架上。但是在土壤电阻率ρ﹥Ω? 1000m的地区,仍宜装设独立避雷针,以免发生反击; (2)35KV及以下的配电装置应采用独立避雷针来保护; (3)10KV的配电装置,在ρ﹥Ω? 500m的地区宜采用独立避雷针,在ρ﹤500m的地区容许采用构架避雷针。 Ω? 变电站的直击雷防护设计内容主要是选择避雷针的指数、高度、装设位置、验算它们的保护范围、应有的接地电阻、防雷接地装置的设计等。 7.2 雷电侵入波保护 7.2.1 保护措施 避雷器结合进线段保护。装设阀式避雷器是变电站对雷电过电压波进行防护的主要措施,它的保护作用主要是限制过电压波的幅值.但是为了使阀式避雷器 system protection C o m p l e t e s u r g e s u p p r e s s i o n r a n g e f o r p h o t o v o l t a i c s y s t e m s II. Installation of solar photovoltaic array on green ?eld with individual inverters at panels An inverter is installed for each photovoltaic array at the photovoltaic panels. Each inverter shall be protected by the SLP-500 PH V/2 or SLP-1000 PH V/3 1 protectors (selected according to the photovoltaic open-circuit voltage) on the DC side. It is su?cient to install the FLP-275 V 4 protectors (for phase voltage of 230 V AC) in the TN system. The FLP-B+C MAXI 3 protector shall be used as a low voltage protector in the shelter or container. It is similar for signal and telecommunication lines as in case I. On top of that, protection of communication with inverters (using, for example, RS-485) – e.g. the BDM-06 9 protector, shall be provided. At the same time, the cable loop size shall be minimized. 1 I. Installation of solar photovoltaic array on green ?eld with central inverter Individual photovoltaic arrays are connected in the junction box of a photovoltaic source and led to the inverter using a main cable (to a shelter, container…). DC overvoltage protectors (SPD) 1 are installed in close proximity to the inverter. If the length of the cable from the inverter to the junction box exceeds 25 m, we recommend installing the same surge protector 1 in the junction box of the photovoltaic source. SLP-500 PH V/2 or SLP-1000 PH V/3 protectors (selected according to the open-circuit voltage of the photovoltaic source) for this type of solar photovoltaic systems are installed. When you assemble the cables, make sure you minimise the size of the cable loops. It is su?cient to install the FLP-B+C MAXI 3 protector on the AC side. At the same time, signal lines shall be protected (measurement of wind speed – e.g. BDM-24 7 protector, measurement of the ambient temperature – e.g. DM-024/1 R DJ 8 protector, or measurement of the panel temperature – e.g. BDM-24 7 protector) as well as telecommunication lines – e.g. the FAX-OVERDRIVE F16 6 socket adaptor. 3 1 7 8 7 6 ≥ 25 m 13 4 7876 1 49 t e le f o n n í li n k a T N 230 /400 V A C t e le f o n n í li n k a T N 230 /400 V A C 9 9弱电机房防雷技术设计说明
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