10.1-2 直击雷防护与避雷器防侵入波保护

浪涌保护器（也称防雷器）的分级防护由于雷击的能量是非常巨大的，需要通过分级泄放的方法，将雷击能量逐步泄放到大地。

第一级防雷器可以对于直接雷击电流进行泄放，或者当电源传输线路遭受直接雷击时传导的巨大能量进行泄放，对于有可能发生直接雷击的地方，必须进行CLASS—I的防雷。

第二级防雷器是针对前级防雷器的残余电压以及区内感应雷击的防护设备，对于前级发生较大雷击能量吸收时，仍有一部分对设备或第三级防雷器而言是相当巨大的能量会传导过来，需要第二级防雷器进一步吸收。

同时，经过第一级防雷器的传输线路也会感应雷击电磁脉冲辐射LEMP，当线路足够长感应雷的能量就变得足够大，需要第二级防雷器进一步对雷击能量实施泄放。

第三级防雷器是对LEMP和通过第二级防雷器的残余雷击能量进行保护。

1、第一级保护目的是防止浪涌电压直接从LPZ0区传导进入LPZ1区，将数万至数十万伏的浪涌电压限制到2500—3000V。

入户电力变压器低压侧安装的电源防雷器作为第一级保护时应为三相电压开关型电源防雷器，其雷电通流量不应低于60KA。

该级电源防雷器应是连接在用户供电系统入口进线各相和大地之间的大容量电源防雷器。

一般要求该级电源防雷器具备每相100KA以上的最大冲击容量，要求的限制电压小于1500V，称之为CLASS I级电源防雷器。

这些电磁防雷器是专为承受雷电和感应雷击的大电流以及吸引高能量浪涌而设计的，可将大量的浪涌电流分流到大地。

它们仅提供限制电压（冲击电流流过电源防雷器时，线路上出现的最大电压称为限制电压）为中等级别的保护，因为CLASS I级保护器主要是对大浪涌电流进行吸收，仅靠它们是不能完全保护供电系统内部的敏感用电设备的。

第一级电源防雷器可防范10/350μs、100KA的雷电波，达到IEC规定的最高防护标准。

其技术参考为：雷电通流量大于或等于100KA（10/350μs）；残压值不大于2.5KV；响应时间小于或等于100ns。

雷击保护措施雷电是一种自然灾害，经常给人们的生命和财产安全带来严重威胁。

为了有效应对雷电的影响，科学家和工程师们制定了一系列雷击保护措施。

本文将介绍几种常见的雷击保护措施及其应用。

1. 避雷针系统避雷针是一种常见的雷击保护设备，它能够将电荷积聚在地面，并将电流引入地下，从而有效地保护建筑物免受雷击的侵害。

一个常见的避雷针系统由一个金属尖峰和一个接地装置组成，这个尖峰能够吸引电流并将其迅速导向地下。

在设计避雷针系统时，需要考虑建筑物高度、环境条件和雷电频率等因素。

2. 避雷带避雷带是一种安装在建筑物周围的导电材料，用于分散雷电击中建筑物的电流。

避雷带通常由导电金属制成，并通过接地装置与大地相连接。

当雷电接近建筑物时，避雷带能够吸引电流并将其引导到地下，从而保护建筑物免受损害。

在选择和安装避雷带时，需要考虑建筑物的形状和大小，以及周围环境的雷电特性。

3. 避雷网避雷网是一种通过导电网格或导线覆盖建筑物或设备的防护系统，用于分散并引导雷电电流。

当雷电接近建筑物时，避雷网能够吸引电流并将其导入地下或其他安全的路径，防止电流损害建筑物或设备。

避雷网的设计和安装需要考虑建筑物或设备的形状和大小，以及周围环境的雷电特性。

4. 悬挂导线悬挂导线是一种安装在高大建筑物或设备上的导电线，用于分散雷电电流并保护建筑物或设备不受雷电的打击。

这些导线通常被悬挂在建筑物或设备的顶部，并通过接地装置与地下连接。

当雷电来临时，悬挂导线能够吸引电流并将其导入地下，从而保护建筑物或设备不受雷击的危害。

在安装悬挂导线时，需要考虑建筑物或设备的高度和形状。

总结：雷击保护措施是预防雷电对人身和财产造成危害的关键设施。

避雷针系统、避雷带、避雷网和悬挂导线等是常见的雷击保护设备，通过吸引和导引雷电电流，保护建筑物或设备的安全。

在选择和安装这些设备时，需要考虑建筑物形状和大小、环境条件和雷电频率等因素，以确保其有效性和可靠性。

只有采取科学的雷击保护措施，才能有效降低雷电对人们生命和财产的危害。

电气设备防雷等级依据JGJ16-2023《民用建筑电气设计规范》，建筑物的防雷分为三级：一级防雷建筑：特殊重要的建筑、高度超过100m的超高层建筑等。

二级防雷建筑：大型建筑、19层以上住宅楼、高度超过50m的其他民用建筑等。

三级防雷建筑：20m以上的民用建筑、雷电活跃地区15m以上的建筑等。

防雷可分为：防直击雷、防侧击雷、防雷电波侵入等。

一.防直击雷从建筑物顶部直接击中建筑物的雷称为直击雷。

建筑物的防直击雷系统由：接闪器、引下线、接地装置三个部分组成。

1.接闪器（受雷装置、引雷装置）作用：将雷云放电诱导过来。

避雷针避雷带、避雷网：在建筑物的四周边缘、顶部等布置避雷带、避雷网。

材质：镀锌圆钢≥Φ8mm、或镀锌扁钢≥48mm2。

全部屋面暴露的金属物体外壳均应与避雷网连成一体。

2.引下线作用：为接闪器承受的大电流供应良好的接地通路。

在建筑物四周及部分中间的柱子内布置引下线。

材质：柱内两根≥Φ16主钢筋、或≥Φ8镀锌圆钢明敷设。

3.接地装置作用：将从引下线来的大电流快速散入到大地。

4.接地电阻（冲击接地电阻）一、二级防雷建筑＜10Ω；三级防雷建筑＜30Ω。

5.消雷装置当雷电场达到肯定程度时，触发消雷装置，放出正电荷，将雷电流先导入大地，使雷云中和，雷电场减弱，从而削减雷击。

二.防侧击雷当建筑物高度超过30m时，需要设计防侧击雷。

做法：30m以上每隔三层设水平均压环，可利用建筑物圈梁内两根主钢筋构成环网。

30m以上的全部外墙的金属门窗与均压环连接。

三.防雷电波侵入雷电波会沿着架空线路、埋地线路进入建筑物，损坏设备，尤其是计算机类、电子类设备。

实行措施：1.室外进户线采纳埋地电缆，入户后电缆金属外壳接地。

2.装设电涌爱护器。

防雷电对策措施防雷措施应当根据建筑物和构筑物、电力设备以及其他保护对象的类别和特征，分别对直击雷、雷电感应、雷电侵入波等采取适当的防雷措施。

(1)直击雷防护①应用范围和基本措施。

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的易受雷击部位应采取防直击雷的防护措施;可能遭受雷击，且一旦遭受雷击后果比较严重的设施或堆料(如装卸油台、露天油罐、露天储气罐等)也应采取防直击雷的措施;高压架空电力线路、发电厂和变电站等也应采取防直击雷的措施。

装设避雷针、避雷线、避雷网、避雷带是直击雷防护的主要措施。

避雷针分独立避雷针和附设避雷针。

独立避雷针是离开建筑物单独装设的。

一般情况下，其接地装置应当单设，接地电阻一般不应超过10Ω。

严禁在装有避雷针的建筑物上架设通信线、广播线或低压线。

利用照明灯塔作独立避雷针支柱时，为了防止将雷电冲击电压引进室内，照明电源线必须采用铅皮电缆或穿入铁管，并将铅皮电缆或铁管埋入地下。

独立避雷针不应设在人经常通行的地方。

附设避雷针是装设在建筑物或构筑物屋面上的避雷针。

多支附设避雷针相互之间应连接起来，有其他接闪器者(包括屋面钢筋和金属屋面)也应相互连接起来，并与建筑物或构筑物的金属结构连接起来。

其接地装置可以与其他接地装置共用，宜沿建筑物或构筑物四周敷设，其接地电阻不宜超过 1～2Ω。

如利用自然接地体，为了可靠起见，还应装设人工接地体。

人工接地体的接地电阻不宜超过5Ω。

装设在建筑物屋面上的接闪器应当互相连接起来，并与建筑物或构筑物的金属结构连接起来。

建筑物混凝土内用于连接的单一钢筋的直径不得小于10mm。

露天装设的有爆炸危险的金属储罐和工艺装置，当其壁厚不小于 4 mm 时，一般可不再装设接闪器，但必须接地。

接地点不应少于两处，其间距不应大于 30m，冲击接地电阻不应大于30Ω。

利用山势装设的远离被保护物的避雷针或避雷线，不得作为被保护物的主要直击雷防护措施。

②二次放电防护。

防雷装置承受雷击时,其接闪器、引下线和接地装置呈现很高的冲击电压，可能击穿与邻近的导体之间的绝缘，造成二次放电。

变电站防雷设备的重要类型有关变电站防雷设备的重要类型，变电站有哪些防雷设备，变电站防止直击雷、雷电波的侵害、防止感应过电压方面，所实行的防雷措施与使用的防雷设备有哪些。

变电站防雷设备类型为防止直击雷对变电设备的侵害，变电站装有避雷针或避雷线，但重要是避雷针。

为防止雷电波的侵害，依照相应的电压等级装设阀型避雷器、磁吹避雷器、金属氧化物避雷器和与此相搭配的进线保护段。

为防止感应过电压，旋转电机还装设有保护电容器。

为牢靠的防雷，以上设备都必需装设牢靠的接地装置。

附1，变电站有哪些避雷设施1、变电站装设避雷针装设避雷针是变电站防直击雷的常用措施，避雷针是防护电气设备、建筑物不受直接雷击的雷电接收器，其作用是把雷电吸引到避雷针上并安全地将雷电流引入大地中，从而起到保护设备效果。

变电站装设避雷针时应使全部设备都处于避雷针保护范围之内，此外，还应实行措施，防止雷击避雷针时的反击事故。

对于35KV变电站，保护室外设备及架构安全，必需装有独立的避雷针。

【变电站防雷设备的重要类型】独立避雷针及其接地装置与被保护建筑物及电缆等金属物之间的距离不应小于五米，主接地网与独立避雷针的地下距离不能小于三米，独立避雷针的独立接地装置的引下线接地电阻不可大于10欧姆并需充足不发生反击事故的要求；对于110KV以上的变电站装设避雷针是直击雷防护的重要措施。

由于此类电压等级配电装置的绝缘水平较高，可将避雷针直接装设在配电装置的架构上，同时避雷针与主接地网的地下连接点，沿接地体的长度应大于十五米。

因此，雷击避雷针所产生的高电位不会造成电气设备的反击事故。

2、变电站的进线防护限制流经避雷器的雷电电流幅值和雷电波的陂度，必需对变电站进线实施保护。

当线路上显现过电压时，将有行波导线向变电站运动，起幅值为线路绝缘的50%冲击闪络电压，线路的冲击耐压比变电站设备的冲击耐压要高很多。

因此，在接近变电站的进线上加装避雷线是防雷的重要措施。

如不架设避雷线，当受到雷击时，势必会对线路造成破坏。

附件：国家电网公司输变电设备防雷工作管理规定第一章总则第一条为加强国家电网公司输变电设备的防雷工作管理，使防雷工作规范化、标准化,不断提高输变电设备的耐雷水平,特制定本规定。

第二条电力系统输电线路、变电站设备的雷电过电压防护，是保护输电线路、变电站设备和人身安全的重要技术手段，是电网建设及运行管理工作的重要组成部分。

第三条防雷工作是一项全方位、全过程的技术管理工作,应在设计审查、设备选型、监造、验收、安装、调试和试生产的电力建设全过程及运行、检修、技术改造等电网生产全过程开展防雷工作。

第四条本规定适用于国家电网公司系统各区域电网公司、省（自治区、直辖市）电力公司及所属供电企业、发电企业和施工企业。

第二章防雷工作管理范围及主要内容第五条防雷工作设备管理的范围分为输电线路、变电站的防雷及雷电定位系统。

（一）输电线路包括：避雷线、接地装置、避雷器、耦合地线、塔顶避雷针和其它非常规避雷装置等。

(二)变电站包括：避雷器、避雷针、避雷线、接地装置、变压器中性点保护间隙等。

（三）雷电定位系统主站及各地分布的探测站等配套设施。

第六条防雷工作按照国家电网公司的专业技术标准的有关防雷技术规定,开展输变电设备的防雷保护设计、施工、运行维护、检修和技术改造等工作。

第七条防雷工作应定期对防雷保护设备及其构成的保护系统的合理性进行监测、检查及评价，以确保保护功能正常发挥作用。

第八条防雷工作实施动态化管理，对运行中的防雷保护设施要根据电网各个时期的运行特点、所处地位及重点、难点问题及时进行防护技术要求的调整.第九条防雷工作应定期开展防雷保护设施的运行评价，应及时进行雷害事故分析并制定防雷反事故措施。

第十条防雷工作应加大科技投入，积极运用新思路和新观念，广泛采用先进、可靠的技术和方法，依托技术进步来实现防雷工作手段的现代化、规范化.第三章防雷工作管理第十一条输电线路防雷（一）设计、选型、审查管理1、设计单位应贯彻国家电力行业有关防雷的设计技术规程、标准要求，并必须满足国家电网公司或主管网省公司有关防雷的技术标准、规程规范和反事故技术措施实施细则。

直击雷与感应雷的防护
一、直击雷防护目的是什么？按现代防雷技术要求，直击雷防护采用哪些措施？
答：直击雷防护是保护建筑物本身不受雷电损害，以及减弱雷击时巨大的雷电流沿着建筑物泄入大地时对建筑物内部空间产生的各种影响。

直击雷防护主要采用独立针（矮小建（构）筑物）。

建筑物防直击雷措施应采用避雷针、带、网、引下线、均压环、等电位、接地体。

二、什么叫感应雷？感应雷防护的目的是什么？应采取哪些防护措施？
答：感应雷的防护措施是对雷云发生自闪、云际闪、云地闪时，在进入建筑物的各类金属管、线上所产生雷电脉冲起限制作用，从而保护建筑物内人员及各种电气设备的安全。

采取的措施应根据各种设备的具体情况，除要有良好的接地和布线系统，安全距离外，还要按供电线路，电源线、信号线、通信线、馈线的情况安装相应避雷器以及采取屏蔽措施。

直击雷和感应雷防护方案监控系统前端设备包括带云台摄像枪、无云台摄像枪等，这些设备安装在室外，比较容易受到雷击，因此要安装防直击雷系统，需在户外做独立防雷接地网。

按设备的最小值要求，接地电阻：R<4Ω。

1、监控系统前端设备直击雷防护措施(1)户外监控摄像枪防直击雷设施：在户外监控摄像枪的杆顶安装一支避雷针。

避雷针的引下线利用钢结构立柱做泄流线，并在杆底座旁与独立防雷接地网相连。

取立杆高度为4～6米，避雷针长度为1.5～2米，利用滚球法计算可知摄像枪在避雷针的保护范围内。

(2)户外摄像枪接地及地网如果摄像枪附近有地网，则就近引接地线至附近地网接地，如果附近没有地网，则要另外建造独立地网，地网方案如下：A、在摄像枪立杆周围分别埋设热镀锌角钢接地极(5×50×50×2500mm)，间距为5米。

B、角钢接地极用4×40mm扁钢组成网，环网连通。

C、将接地系统和立杆底座连接。

(3)地网施工程序：施工前首先要充分了解施工现场的地形地貌、地质结构，然后根据方案设计和现场情况定出各处接地极的孔位和连接导体沟槽，再进行施工安装。

注意避开电缆沟、管道和其它导电装置，施工前要向建设单位提出书面申请，同意动工方可进行。

(设计用土壤的电阻率取250Ω?m。

)A、挖沟：合理使用挖掘工具，采取逐层下挖法，沟槽深度至少0.8米，沟槽宽度以能挖深为宜。

B、打入：采用适当工具打入角钢接地极。

角钢接地极埋深0.8米以下，即接地极头部平沟槽底部。

C、连接：把安装好的角钢接地极用4×40mm扁钢连接起来，形成网状;全部连接均采用焊接。

D、引入：将接地系统接到立杆底座。

E、回填：先填净土，逐层夯实，整理好路面。

建筑施工现场的防雷保护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表1见表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。

1 0kV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,当高压侧落雷使避雷器放电时，变压器绝缘上所承受的电压,即为避雷器的残压，将无损于变压器绝缘。

直击雷防护—SLE、避雷针1、雷电对人类的生活和生产带来哪些影响？答：雷电是一种可怖而又壮观的自然现象。

它给人类的生活和生产活动带来巨大的影响，雷电促成有机物质的合成可能在地球生命起源中占有一定的地位，以及雷电引起的森林火灾可能启发了远古人类对火发现和利用；仅在现代生活中，雷电威胁人类的生命安全，常使航空、通信、计算机系统、电力、建筑等许多部门遭受破坏，一直引起人们对于雷电活动及其防护问题的关注。

2、雷击产生后有哪些破坏力？答：雷击会严重损害电气设备和电子设备。

数十乃至一、二百千安的雷电冲击电流，具有巨大的电磁效应、热效应和机械效应，雷电冲击电流流过被击物体形成幅值很高的冲击电压波，使电气设备绝缘破坏；冲击电流的电动力作用，使被击物体炸裂；冲击电流使导线等金属物体温度突然升高，以致熔断毁坏。

其中以第一种情况的破坏性最大，也是我们主要关注的问题。

由于雷击作为一种强大的自然力的爆发，目前的人类是无法制止的。

人们力所能及的主要是设法去预防和限制它的破坏性。

这就要装设防雷保护装置，采用防雷保护措施。

3、什么是直击雷？答：直击雷是指闪电直接击在建筑物、其它物体、大地或防雷装置上，产生电磁效应、热效应和机械效应的。

4、雷电放电有哪些主要电气参数？答：掌握雷电放电的电气参数，将有利于研究防止雷害的措施。

由于每次雷击放电的条件都不同，雷电的各参数不能用一个单一的固定数值来表示，这些数值通常通过大量的观测记录和统计方法来获得。

雷电参数的主要内容有以下各项：①雷电流的极性。

云中带负电荷，它对地的放电称为负闪电；云中带正电荷它对地的放电称为正闪电。

负闪电时，雷电流由地向云，这时的雷电流是负极性的。

据统计，雷电流大约有75%～90%负极性的，而感应过电压则多数是正极性的。

②电荷量。

雷云积聚的电荷量越大，则雷电的能量越大，破坏性也就越大。

③雷电流幅值。

雷云的电荷击中物体，在放电流入大地时的最大雷电流幅值可达数十至数百千伏，据统计，雷电流幅值的概率（雷电流出现的百分数）如图所示。

防直击雷保护有哪些措施？
直击雷保护措施：
①避雷针：避雷针用来保护工业与民用高层建筑以及发电厂、变压所的屋外配电装置、输电线路个别区段、在雷电先导电路向地面延伸过程中，由于受到避雷针畸变电路的影响，会逐渐转向并击中避雷针，从而避免了雷电先导向被保护设备，击毁被保护设备和建筑的可能性。

由此可见，避雷针实际上是引雷针，它将雷电引向自己，从而保护其它设备免遭雷击。

②避雷线：避雷线也叫架空地线，它是沿线路架设在杆塔顶端，并具有良好接地的金属导线，避雷线是输电线路的主要防雷保护措施。

③避雷带、避雷网：在建筑物上沿屋角、屋脊、檐角和屋檐等易受雷击部位敷设的金属网格，主要用于保护高大的民用建筑。

编订：__________________单位：__________________时间：__________________防直击雷害的措施(正式)及保护措施(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-4374-70 防直击雷害的措施(正式)及保护措施(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。

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1．为了防止直击雷害，常采取以下措施：（1）避雷针由接闪器（常采用长为1～2米的尖端钢管或削尖铁棍）、支持物、接地引下线和接地体组成。

当雷云先导放电接近地面时，放电就面电场强度最大的方向（即避雷针尖端）发展，因此突出地面较高的避雷针实际上具有引雷作用。

雷云通过避雷针放电，避雷针周围的线路、设备和建筑物等就不会受到雷电直击。

（2）避雷线也称架空地线，它是悬挂在高空的接地导体，其作用与避雷针相同，也是将雷电引向自身，并将雷电流导入大地，在它保护范围内的导线或设备不会受到直接雷击。

（3）避雷带（网）其作用与避雷线相似，用于建筑物防雷，敷设在被保护的建筑物顶上。

2．防直击雷的保护装置应符合以下要求：（1）装设独立避雷针或架空避雷线时，所有被保护物均庆在保护范围以内，对排放有爆炸危险物质的管道，其保护范围应高出管顶2米以上。

（2）独立避雷针至被保护建筑物及有其有联系的金属物（指管道、电缆等）的距离，庆符合下式要求，但不得小于3米；地上部分 S≥0.3Rch＋0.1hx地下部分 S≥0.3Rch式中 Rch为冲击接地电阻，欧；hx为被保护建筑物或计算点高度，米。