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防雷技术范文1
1.古建筑易遭雷击的原因
一般雷击类型可分为直击雷、感应雷、雷电波侵入和球雷四种。对古建筑危害较大的主要是直击雷和球雷。而要产生雷击，首先必须有足够的电量积累，达到一定的强度，击穿绝缘空气，形成电流通道；其次要有突出的物体造成其周围电场突变，感应出异号电荷。古建筑多为木结构，木材经过千百年变得十分干燥，在雨天潮湿，电阻率变小，并且内部年久积满灰尘，易积蓄净电，带有电荷容易引来雷电流。还有很多古建筑建于高山上，本身地势较高，且位置突出，更容易遭受雷击；同时有些古建筑内高大树木较多，也容易引雷殃及古建筑。
2.古建筑的雷击规律
雷击规律的影响因素。大量雷害事故统计资料和试验研究证明，雷击的地点和建筑物遭受雷击的部位是有一定规律的，这些规律称为雷击规律。地面上建筑物的性质、形状，以及建筑物的结构、内部设备情况对雷击的选择都会产生影响。当雷电先驱发展到离地面不远的空中时，地面上的电场不断增强，在高大建筑物的尖顶和边缘上场强最大，构成雷电发展的良好条件。雷电先驱就自然被吸引到这些地方，因此高大建筑物就容易遭雷击。
A、地点上的规律。雷害事故表明，多数雷击发生在靠近河湖池沼和潮湿地区，其次是大树、旗杆、杉槁，球雷占8%.
B、雷击部位上的规律。古建筑易受雷击的部位多为屋角兽头、房脊和梁柱以及丰宝铜顶。北京十三陵长陵的棱恩殿、鼓楼、故宫的承乾殿皆因兽头、屋脊被雷击起火，也恰恰说明了这一规律。故此在防雷时应加以防范。
二、古建筑防雷技术
随着科技大发展，人们对雷电知识的了解逐步深入，防雷技术也不断更新，但主要有以下7种：避雷针防雷法、法拉第笼式防雷法、滚球防雷法、E·F避雷保护系统、消雷器防护法、避雷设施保护法、人工影响雷电防雷法。几种方法各有侧重，对古建筑较为适用的是避雷针防雷法。
1.避雷针系统
防雷原理及使用范围
A、防雷原理。避雷针防雷法是利用避雷针高出被保护物的高度，使雷云下的电场发生畸变，从而将雷电流吸引到避雷针上，通过引下线和接地装置导入大地，使被保护对象免遭雷电直击。也就是说其实质并不是避雷，而是引雷。
B、适用范围。避雷针系统主要用于防直击雷，这一系统的接闪器有很多，如：避雷针、避雷线、避雷网、带等。由于古建筑防雷设置不仅要具有实效性，同时要尽量保持其原有风貌，所以多用避雷带、网作为古建筑防雷的接闪器。
2.避雷针系统的局限性
A、保护范围不稳定。避雷针保护范围是一个伞形或屋脊形保护区，其张开角度受到接闪器设置高度、雷电强度等多种参数的影响，有的采用30，有的采用60，尽管关于保护角的计算公式很多，但如何确定一直是富兰克林防雷理论的最大困扰所在。
B、反击问题。当雷击避雷针或避雷带时，由于引下线的阻抗，对地电压可达到相当高的数值，以至于可能造成接闪器及引下线向周围设备跳火反击。避雷针系统还存在着感应电压的危害，以及接触电压和跨步电压等问题，但其对古建筑危害不大，在此不作详细讨论。
3.球雷的预防
A、球雷概述。球雷很久以来就引起了人们的注意，根据球雷现象规律和许多球雷案例剖析及模仿实验表明：球雷是空中带静电荷气雾层运动相互作用放电电离的结果。其本质是一个由高速旋转电子封闭的等离子球体，之所以能形成球体，主要是空气中气雾层电离产生强电场和高频电磁振荡，产生一团漩涡状等离子体的缘故。漩涡体的存在或消失，取决于其内部的电磁平衡和能量补充。球雷是一个复杂的电荷系统，球体本身好似法拉第笼，对外不呈现电性，普通避雷针、网、带对其不起作用，并能从网、带孔洞缝隙中自由出入。故此，目前还没有同它斗争的较为有效、可靠的办法。
B、球雷的基本预防措施。由于球雷的难预防性，防护球雷的最好方法是采用屏蔽。对于一般的建筑（钢筋混凝土），可将门窗加上金属纱网与全部钢筋连成一片，构成一个笼式防雷网，可以防止球雷侵入。但对古建筑这样做是很困难的。对重要的古建筑应当做金属纱窗和金属纱门，将它可靠接地；对次要的古建筑，如不能补加金属纱门窗，应注意在雷雨天紧闭门窗，力争达到全封闭状态，以防球雷的侵入，但不可用纸裱糊门窗。
三、避雷设施的安装与管理
1.安装及注意事项
接闪器。接闪器一般可分为避雷针、避雷线、避雷带、避雷网等，针对古建筑则主要有这样几种形式：A、避雷针是经常置于古建筑屋顶的，通常采用双支接闪器，置于大吻内自箭把伸出。此种做法美观但费时，一般置于大吻的一侧，用铁卡子卡牢，然后与导线焊接牢固，固定的长度为针长的三分之一左右。B、采用避雷带时，按大吻的轮廓用避雷线绕一圈，须离开构件10~15cm，用铁卡子卡牢。但保护范围不包括檐头时，避雷线应顺脊延续至翼角至檐头，并将垂兽、戗兽、翼角的小兽等都包括在内。C、有铜宝顶的建筑物，如果其范围够用时，可利用铜宝顶做接闪器，仅将倒替焊接在最上面铜块上即可。
导线（引下线）导线安装分为明、暗两种，对古建筑而言，应采用明线，易于检查施工。导线一般应垂直引下，但古建筑轮廓复杂，事实上不可能做到。当引下线沿古建筑轮廓弯曲时，应保证其弯曲段开口部分的直线距离，不小于弯曲段全长的十分之一，并避免弯折成直角或锐角。古建筑的导线安装应自上而下，先与接闪器焊接，至檐头斗拱部位，预先在瓦顶上打一个直径10cm的圆洞，套在磁管内，将导线穿洞而下。
接地体。接地体应选择安装在土壤电阻率较低的地方，同时应考虑在行人较少的地方，以避免或减少跨步电压的危害。距离建筑物的台基不小于300cm，埋深深度在100cm以上。地极的形状有闭合形、一字形、放射形，闭合形又分为方形、三角形、圆形。我们一般采用闭合方形或一字形。方形地极用镀锌铁管4根，每角1根，管距不小于250cm；一字形用管3~4根排列成一字形。安装时，管子打入地内，上露50cm以便与导线连接，导线引至地极自作一弯与第一根管子接上，用卡子卡紧焊牢，同样将第
二、
三、四根与导线焊接。
2.维护检查
为了使建筑物的防雷装置有可靠的保护效果，不仅要有合理的设计和正确的施工，还要注意经常维护检查。维护检查分为定期检查和临时检查。一般检查事项有如下几条：①是否由于修缮古建筑和建筑物本身变形引起防雷装置的保护情况发生变化；②检查有无因挖土方，敷设其他管线或种植树木而挖断接地装置；③检查各处明装导体有无因锈蚀或机械力的损伤而折断的情况；④检查接闪器有无因接受雷击而熔断或折断的情况；⑤检查引下线的绝缘保护处理有无破坏；⑥检查断接卡子有无接触不良情况；⑦检查木结构接闪器支架有无腐朽现象；⑧检查接地装置周围的土壤有无沉陷情况；⑨测量全部接地装置的流散电阻。
四、古建筑中高大树木的防雷
很多古建筑中都有不少高大树木，这些树木可能遭受直击雷或引下球雷，对古建筑造成破坏，因此应注意采取以下措施：
防雷技术范文2
【关键词】建筑;雷电;避雷针;电涌保护器
Abstract：It is of significance to use effective lightning protection technology to avoid building damages，power wiring outage and electrical equipment damages. The determination of lightning protection level is made on the basis of the environment of the buildings and the lightning influence，and in the same way are the comprehensive lightning protection methods taken. The thesis is of practical value in accomplishing direct lightning protection and determining protection domain through lightning conductor as well as in accomplishing internal lightning protection of buildings and determining wiring forms through surge protection device.
Key words：buildings;lightning;lightning conductor;surge protection device
雷电是一门古老而有神秘色彩的科学，人类和雷电斗争的历史悠久。
自从富兰克林（Benjamin Franklin，1706-1790）研究大气物理建立雷电理论并发明了避雷针以来，人类同雷电的斗争进入了新的领域。1972年日本日立公司研制成功了配电用无间隙避雷器，防雷科学得到了大的发展，高电压雷电保护技术基本成熟。
工业化和科技的进步使得各种高层建筑和特殊用途建筑如雨后春笋般的拔地而起，这也为雷电防护提出了大量新的问题。“静电抵抗”、“电磁干扰”、“热岛效应”等等问题都有待进一步研究和解决。近年来围绕这些问题人们进行了不懈的努力，提出了许多新的防雷理论，研制出一大批新的防雷器件、设备和材料，开发出许多全新的雷电防护技术，但这些理论、技术和设备并未得到很好的推广。因此，增强防雷意识成为全社会应该关注的问题。
按GB50057-1994规定，各类防雷建筑物应装设防直击雷的接闪器，接闪器应沿图1所示的屋角、屋脊和屋檐等易受雷击的部位敷设[1]。
（1）不同屋顶坡度（0°、15°、30°、45°）建筑物的雷击部位见图1。
图1 建筑物易受雷击的部位
说明：（a）（b）檐角、女儿墙、屋檐;（c）屋角、屋脊、檐角、屋檐;（d）屋角、屋脊、檐角
（2）屋角与檐角雷击率最高。
（3）屋顶的坡度越大，屋脊的雷击率也就越大，当坡度大于40°时，屋檐一般不易遭受雷击。
（4）当屋面坡度小于27°、长度小于30m时，雷击多发生在山墙，而屋脊和屋檐一般不易遭受雷击。在进行防雷设计时，应对易遭受雷击的部位进行重点保护。
如果雷电直接击中具有避雷装置的建筑物或设施，接地网的地电位会在数微秒之内被抬高数万或数十万伏，高度破坏性的雷电流将从各种装置的接地部分，流向供电系统或各种网络信号系统，或者击穿对地绝缘而流向另一设施的供电系统或各种网络信号系统，从而反击破坏或损害电子设备。同时，在未实行等电位联结的导线回路中，可能诱发高电位而产生火花放电。
建筑物（包括构筑物）防雷的目的在于防止或最大限度减少雷击建筑物而造成损失。其意义可概括为以下几点：
（1）当建筑物遭受直击雷或雷电波侵入时，可保护建筑物内部的人身安全。
（2）当建筑物遭受直击雷时，防止建筑物遭到破坏。
（3）保护建筑物内部存放的危险品，不会因为雷击和雷电感应而引起燃烧和爆炸。
（4）保护建筑物内部的重要设备和电气线路，使之不受损坏并能正常工作。
针对直击雷、雷电波侵入、感应雷、地电位反击以及由此引起的灾害，应采取相应的保护措施。据有关统计资料，直击雷的损坏仅占15%，而雷电电磁脉冲的损坏占85%。因此，现代建筑的防雷设计已不同以往，在做好直击雷防护的同时还必须对雷电电磁脉冲的防护加以重视[2]。
在进行建筑物防雷设计时，首先是要确定建筑物的防雷等级。《建筑物防雷设计规范》中，对建筑物防雷等级的划分，除了由建筑物的功能定性外，第二、三类防雷建筑，还取决于建筑物的年预计雷击次数N。
建筑物年预计雷击次数应按下式计算：
式中：N――建筑物年预计雷击次数（次/a）;k――校正系数，在一般情况下取1，在下列情况下取相应数值：位于旷野孤立的建筑物取2;金属屋面的砖木结构建筑物取1.7;位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物，以及特别潮湿环境建筑物取1.5;Ng――建筑物所处地区雷击大地的年平均密度[次/（km2・a）];Ae――与建筑物具有相同雷击次数的等效面积（km2）。
雷击大地的年平均密度应按下式计算：
式中：Td――年平均雷暴日，根据当地气象台、站资料确定（d/a）。
建筑物等效面积Ae是其实际平面积向外扩大后的面积，其计算方法如下：
（1）当建筑物的高H小于100m时，其等效面积按以下公式计算：
式中：L、W、H──分别为建筑物的长、宽、高（m）。
（2）当建筑物的高H等于或大于100m时，建筑物的等效面积按下式计算：
（3）当建筑物各部位的高不同时，应沿建筑物周边逐点算出最大扩大宽度，其等效面积Ae应按每点最大扩大宽度外端的连接线所包围的面积计算。
目前我国《建筑物防雷设计规范》以“滚球法”确定避雷针（针高h）的保护范围。所谓“滚球法”，就是选择一个半径为（滚球半径）的球体，沿需要防护直击雷的部位滚动，如果球体只接触到避雷针（线）或避雷针（线）与地面，而不触及需要保护的部位，则该部位就在避雷针（线）的保护范围之内。滚球半径按建筑物的防雷类别而取不同值[2]。
（1）当避雷针高度时，避雷针在被保护物高度的平面上的保护半径：
（2）当避雷针高度时，在避雷针上取高度的一点代替单支避雷针的针尖做圆心，其余与上述时的算法相同。
避雷针一般用圆钢或焊接钢管制成。针长1m以下时，圆钢直径不得小于12mm，钢管直径不得小于20mm;针长1～2m时，圆钢直径不得小于16mm，钢管直径不得小于25mm;装在烟囱上方时，因为烟气有腐蚀作用，故宜采用直径20mm以上的圆钢或直径不小于40mm的钢管。
建筑物内部防雷工程涉及面宽，面对的是包括感应雷、雷电波侵入和线路浪涌高电压在内的众多损害，归纳起来危害最大的主要方面是高电压的引入。
高电压引入主要有三种：一是雷直接击中金属导线，高压雷电以波的形式沿着导线传播进入室内，即雷电波侵入;第二种是来自感应雷的高电压脉冲，即感应过电压;第三是地电位反击，这种反击会沿着电力系统的零线，保护接地线和各种形式的接地线，以波的形式传入室内或传播到更大的范围，造成大面积的危害。内部防雷系统可安装防雷器SPD。
SPD中文简称电涌保护器，又称浪涌保护器。IEC标准规定，电涌保护器是一种抑制线路过电压和过电流的装置。依照《建筑物防雷设计规范》和《建筑物电子信息系统防雷技术规范》，应按照分级保护、逐级泄流的原则设置建筑物防雷保护。
图2 IT（无中性线）系统电涌保护器的装设
图3 TT、TN-S、IT（引出中性线）系统电涌保护器的装设
在建筑物电源的总进线处安装放电电流较大的电压开关型SPD;在重要楼层或重要设备电源的进线处加装限压型SPD;在末端配电处安装限压型SPD。安装点之间的距离要大于10m，为了避免间距不够，造成二级或三级电涌保护器首先遭受雷击而损坏，可以采用带电磁线圈的防雷箱。
在安装时有三个问题需要注意：一是电涌保护器与母线连接的导线要短而直，长度不能超过0.5m，连接线过长可能导致上级SPD还没分流，电涌就串到下级SPD处，导致下级SPD被烧毁;二是为了防止绝缘老化而造成短路、保护各级的SPD及SPD的检修方便，在SPD安装线路上应该装有过电流保护器。
对于不同的系统采取不同的电涌保护器接线方式：
（1）供电系统中性线与PE（保护线）直接连接或没有中性线时按图2所示接线。
（2）供电系统中性线与PE（保护线）不直接相连时，有两种接线形式，如图3所示。接在每一相线与接地端子或总保护线之间和接在中性线与接地端子或总保护线之间，取其路径最短者;接在每一相线与中性线之间和接在中性线与总保护端子或总保护线之间，取其路径最短者。
严格按照防雷设计规范，应用现代防雷技术和设备完成对建筑物的各种雷电过电压及其衍生的过电压防护，对确保建筑物安全意义重大。
参考文献
[1]建筑物防雷设计规范（GB50057-94）[M].北京：中华人民共和国建设部，2000.
[2]北京市建筑设计研究院.建筑电气专业设计技术措施[M].北京：中国建筑工业出版社，1998.
[3]李英姿.建筑电气施工技术[M].北京：机械工业出版社，2007.
防雷技术范文3
关键词:CATV系统 雷电技术 分析
中图分类号：K826文献标识码： A
1、雷电的种类及其危害
雷电主要有两种:“直击雷”和“感应雷”。直击雷只有雷击率的10％左右,危害范围一般较小,可使用避雷针、避雷线和避
雷网来防避。但是安装避雷针后,CATV系统的电子设备即使在其保护范围之内,仍然可能遭雷击而受损,大多数都是烧保险丝、电源变压器、整流元件等,严重的还可能损坏集成电路等元件。这说明雷击不是从天线引人的,而是从电源线引入的,可见避雷针虽保护了建筑物,却保护不了置于其内的CATV电子设备,这主要是感应雷造成的。危害大得多的“感应雷”占雷击率近90％,危害范围甚广,CATV系统的电子设备受雷击损坏,主要是感应雷造成的。
2、雷电如何引入引入CATV系统
雷电引人CATV系统主要是从避雷针、天线及引下电缆、架空电缆几方面引入。由于避雷针尖端具有很小的曲率半径，雷云逼近时，尖端电荷集中使周围电场形成电离区，当与雷电会合时，与避雷针接闪。其次，尽管避雷针一般都高于天线，但有时因高度不够，保护角不大，使天线和连接的同轴电缆外导体上感应出高电压，若外导体未接地或者接地不当，其芯线又被屏蔽，会使电缆内外导体间呈现高电压;当CATV系统附近发生雷击时，由于强电磁场会对暴露在外的架空电缆发生作用，使电缆内外导体间呈现高电压，损坏设备及电视机。
3、CATV系统防雷的要点及措施
3.1天线的防雷接地
有线电视的接收天线和竖杆一般架设在建筑物的顶端，应把所有的接收天线，包括卫星接收天线的接地焊在一起，接天线的竖杆(架)上应装设避雷针，避雷针的高度应能满足对天线设施的保护。安装独立的避雷针时，由于单根避雷针的保护范围呈帐篷状，边界线呈双曲线，所以避雷针高于天线顶端的长度应大于天线的最大尺寸，避雷针与天线之间的最小水平间距应>3m。建筑物已有防雷接地系统时避雷针和天线竖杆的接地应与建筑物的防雷接地系统共地连接。无论是新的接地线还是原建筑的接地线，接地电阻都应
3.2前端设备的防雷接地
附近发生雷击，则会在机房内的金属机箱和外壳上感应出高电压，危及设备及人身安全。前端设备的电源漏电也会危及人员的安全。因此，对机房内的所有设备，输人、输出电缆的屏蔽层，金属管道等都需要接地，不能与天线的接地接在一起，设备接地与房屋避雷针接地及交流供电系统的接地应在总接地处连接在一起。系统内的电气设备接地装置和埋地金属管道应与防雷接地装置相连，不相连时两者的距离应>3m，机房内接地母线表面应完整，绝缘线的老化层不应有老化龟裂现象。一些前端设备如调制器，接收机等没有过压保护，而只有过流保护，一旦有雷击往往会出现电源烧坏而保险不断的情况，针对此种情况应在总电源处加装避雷器，以更好的保护前端设备。
3.3干线系统的防雷接地
敷设于空旷地区的地下电缆，当所在地区年雷雨天数>20d及土壤电阻率>1ooΩ时，电缆的屏蔽层或金属护套应每隔2km左右接地一次，以防止感应电的影响。架空电缆的屏蔽层及金属护套、钢绞线每隔250m左右接地一次，在电缆分线箱处的架空电缆金属护套，屏蔽层及钢绞线应与线杆拉线共用接地装置。另外就是不可忽视的光缆防雷，因为光缆在制造过程中，为了增加光缆的抗拉强度，在光缆中增加了钢丝。在设置接续盒时，只注意了光缆的熔接，使用通常方法，将两段光缆的钢丝，分别固定在接续盒两端的支架上，自然形成一间隙。这样，当任意一段光缆中的钢丝感应了很高的雷电电压时，会向另一端钢丝放电，放电过程中产生的巨大火花，使接续盒内光纤断裂损坏。为防止这种现象的发生，在光缆的施工过程中，应注意将接续盒内的光缆钢丝端头用导线连通，并用导线将其与吊挂光缆的钢绞线连通，能有效地避免光缆遭雷电侵害。
3.4分配系统的防雷接地
电缆进人建筑物时，在靠近建筑物的地方，应将电缆的外导电屏蔽层接地，架空电缆直接引人时，在人户处应增设避雷器，并将电缆外导体接到电气设备的接地装置上，电缆直接埋地引人时，应在人户端将电缆金属外皮与接地装置相连。不要直接在两建筑物屋顶之间敷设电缆，可将电缆沿墙降至防雷保护区以内，钢线作接地处理。CATV系统中的同轴电缆屏蔽网和架空支撑电缆用的镀锌铁线都有良好的接地。系统中设备的输人输出端应有放电保护器，220V供电的放大器的电源端应有过压保护装置，或者尽量将系统中220V供电的放大器改成主路60V集中供电，以保证有线网络的独立性和自给性，以减少雷电直接窜人的可能，这是防止雷电形成的首要措施。
4、结束语
总之，在整个CATV系统接地时，一定注意接地电阻的最小化，接地电阻越大防雷效果就越差，应尽量的减小接地电阻，控制在
防雷技术范文4
关键词：铁路信号；防雷技术
Abstract: the railway signal equipment in railway transportation system plays an important role in the. In the lightning frequent season and area, the railway signal equipment is subject to lightning and electromagnetic pulse damage, so in the security protection of railway signal equipment, lightning protection technology is very important. Based on the years of experience on the lightning protection technology for railway signal analysis.
Keywords: railway signal; lightning protection technology
中图分类号： F530.32文献标识码：A 文章编号：
一、雷击对铁路信号造成的危害
（一）直击雷
直击雷是雷击危害最主要的一种形式，由于直击雷是带电的云层对大地上的某一点发生猛烈的放电现象，所以它的破坏力十分巨大，若不能迅速将其泻放入大地，将导致放电通道内交通信号灯控制系统摧毁，影响铁路交通安全。
（二）雷电波侵入
雷电不直接放电在交通灯和设备本身，而是对布放在外部的线缆放电。线缆上的雷电波或过电压几乎以光速沿着电缆线路扩散，侵入并危及室内电子设备和自动化控制等各个系统。因此，往往在听到雷声之前，我们的电子设备、控制系统等可能已经损坏。
（三）感应过电压
雷击在设备设施或线路的附近发生，或闪电不直接对地放电，只在云层与云层之间发生放电现象。闪电释放电荷，并在电源和数据传输线路及金属管道金属支架上感应生成过电压。 雷击放电于具有避雷设施的建筑物时，雷电波沿着建筑物顶部接闪器，避雷带、避雷线、避雷网或避雷针、引下线泄放到大地的过程中，会在引下线周围形成强大的瞬变磁场，轻则造成电子设备受到干扰，数据丢失，产生误动作或暂时瘫痪，严重时可引起元器件击穿及电路板烧毁，使整个系统陷于瘫痪。
二、雷电侵入信号设备的主要途径
（一）由交流电源侵入雷电冲击波侵入高压电线路传至高压变压器，若未装设避雷器或其失效，容易侵入低压设备。
（二）轨道电路
轨道电路用钢轨作为传输线，它一般高出地面，容易遭雷击。
（三）由电缆侵入
铁路信号的室内、室外设备通过电缆连接起来，雷电从电缆侵入，并传输至室内设备。
三、铁道信号设备防雷原则
铁道信号设备防雷应从单纯一维防护转为三维防护，包括：防直击雷，防感应雷电波侵入，防雷电电磁感应。防地电位反击以及操作瞬问过电压影响等多方面作系统综合考虑。
多级分级（类）保护原则：即根据电气、微电子没备的不同功能及不同受保护程序和所属保护层确定保护要点作分类保护；根据雷电和操作瞬问过电压危害的可能通道从电源线到数据通信线路都应做多级层保护。
按照防护范围可将弱电设备的防雷措施分为两类，外部防护和内部防护。外部防护是指对安装弱电设备的建筑物本体的安全防护，可采用避雷针、分流、屏蔽网、均衡电位、接地等措施，这种防护措施人们比较重视、比较常见．相对来说比较完善。内部防护是指在建筑物内部弱电设备对过电压（雷电或电源系统内部过电压）的防护，其措施有：等电位联结、屏蔽、保护隔离、合理线和设置过电压保护器等措施．这种措施相对来说是比较新的办法，也不够完善，针对弱电没备防雷的特性机理，对雷电浪涌及地电位差的防护进行探讨。
从EMC（电磁兼容）的观点来看．防雷保护由外到内应划分为多级保护区。最外层为0级，是直接雷击区域，危险性最高，主要是由外部（建筑）防雷系统保护，越往里则危险程度越低。保护区的界面划分主要通过防雷系统、钢筋混凝土及金属管道等构成的屏蔽层而形成，从0级保护区到最内层保护区，必须实行分层多级保护，从而将过电压降到没备能承受的水平。一般而言，雷电流经传统避雷装置后约有50％是直接泄入大地，还有50％将平均流入各电气通道（如电源线，信号线和金属管道等）。
简而言之可归纳为以下三条：（1）利用人工引雷装置直接将雷电流引入地，防止直击雷损坏建筑或没备；（2）阻塞沿电源线或数据、信号线引入的过电压波（内部保护及过电压保护）；（3）限制被保护设备上浪涌过压幅值（过电压保护）。
四、铁路信号防雷的主要技术措施
（一）搭接
搭接或称为均衡连接、等电位连接。就是把各种金属物用粗的铜导线焊接起来，或把它们直接焊接起来，以保证各个分系统的电位相等。完善的等电位连接可消除因“地电位骤然升高”而产生的反击现象。等电位概念是雷电防护最重要的理论基础。
（二）传导
这是防范“直接雷击”的措施。传导的作用是把闪电的巨大能量引导到大地耗散掉，不使它对防雷保护的对象产生破坏作用。但是，引导闪电入地的导流线有巨大的作用，会产生感应电磁场，也可能损坏设备。所以，它必须与其它防雷措施联合起来，才能使被保护设备处于安全状态。
五、结束语
在我国铁路高速发展的今天，做好铁路信号设备的防雷工作至关重要，防雷工作的好坏将直接关系整个运输部的安全运输生产及设备和人身安全，因此，在整个防雷体系中，应从外部到内部统筹综合考虑，保障铁路运输安全稳定的进行。
参考文献
[1]贾毓杰.铁路信号与通信设备[m].中国铁道出版社，2010.
[2]建筑物电子信息系统防雷技术规范.gb50343一2009[s].
防雷技术范文5
[关键词]防雷保护；过电压 ；接地技术
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）37-0244-01
一、变电站雷击过电压的分类
供电系统在正常运行时，电气设备的绝缘处于电网的额定电压作用之下，但是由于雷击的原因，供配电系统中某些部分的电压会大大超过正常状态下的数值，通常情况下变电站雷击有两种情况：一是雷直击于变电站的设备上，二是架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电站。其具体表现形式如下
1.1 直击雷过电压
雷云直接击中电力装置时，形成强大的雷电流，雷电流在电力装置上产生较高的电压，雷电流通过物体时，将产生有破坏作用的热效应和机械效应。
1.2 感应过电压
当雷云在架空导线上方，由于静电感应，在架空导线上积聚了大量的异性束缚电荷，在雷云对大地放电时，线路上的电荷被释放，形成的自由电荷流向线路的两端，产生很高的过电压，此过电压会对电力网络造成危害。
1.3 雷电侵入波
架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电站，是导致变电站雷害的主要原因，若不采取防护措施，势必造成变电站电气设备绝缘损坏，引发事故。防雷措施总体一般概括为2种： ①避免雷电波的进入； ②利用保护装置将雷电波引入接地网。
防雷保护措施应根据现场常见的雷击形式、频率、强度以及被保护设施的重要性、特点安装适宜的保护装置。
二、变电站的防雷保护装置
防雷保护装置是指能使被保护的物体避免雷击，而引雷本身，并顺利地泄入大地的装置。电力系统中最基本的防雷保护装置有：避雷针、避雷线、避雷器和防雷接地装置。避雷针和避雷线可以防止雷电直接击中被保护物体，因此也称作直击雷保护；避雷器可以防止沿输电线侵入变电所的雷电过电压波，因此也称作侵入波保护；接地装置的作用是减少避雷针（线）或避雷器与大地（零电位）之间的电阻值，已达到降低雷击过电压幅值的目的。
2.1 避雷针（线）
避雷针（线）的保护原理是当雷云放电时使地面电场畸变，在避雷针（线）的顶端形成局部场强集中的空间以影响雷电先导放电的发展方向，使雷电对避雷针（线）放电，再经过接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物体免遭雷击。
2.2 避雷器
避雷器是一种过电压限制器，它实质上是过电压能量的吸收器，它与被保护设备并联运行，当作用电压超过一定幅值以后避雷器总是先动作，泄放大量能量，限制过电压，保护电气设备。
2.3 防雷接地装置
防雷接地装置是用来将雷电流顺利泄入地下，以减少它所引起的过电压。各种防雷保护装置（避雷针、避雷线、避雷器）都必须配以合适的接地装置，将雷电泄入大地，才能有效的发挥其保护作用。
三、变电站的防雷保护
3.1 变电站的直击雷保护
为了防止变电站遭受直接雷击，需安装避雷针、避雷线和铺设良好的接地网。装设避雷针（线）应该使变电站的所有设备和建筑物处于保护范围内。还应该使被保护物体与避雷针（线）之间留有一定的距离，因为雷直击避雷针（线）瞬间的地电位可能提高。如果这一距离不够大，则有可能在它们之间发生放电，这一现象称避雷针（线）对电气设备的反击或逆闪络。逆闪络一旦出现，高电位将加到电气设备上，有可能导致设备绝缘的损坏。为了避免这一情况发生，被保护物体与避雷针（线）间在空气中以及地下接地装置间应有足够的距离，这是变电所的直击雷防护设计的主要内容。
避雷针的装设可分为独立避雷针和构架避雷针两种。
3.2 变电站的雷电侵入波保护
变电站限制雷电侵入波的主要措施是装设避雷器，避雷器动作后，可将侵入波幅值加以限制，使变压器受到保护。已在输电线上形成的雷闪过电压，会沿输电线路运动至变电站的母线上，并对与母线有联接的电气设备构成威胁。 在母线上装设避雷器是限制雷电侵入波过电压的主要措施。
3.3 变电站的进线段保护
所谓变电站的进线段保护就是在邻近变电站1-2km处装设避雷器，以使雷直击变电站附近的导线时，限制侵入波的陡度和幅值。当沿线路全长架设避雷线时，则这段线路应有更高的耐雷水平，以减少进线段内绕击和反击的概率。
3.4 变电站的变压器中性点保护
对于35～60kv中性点不接地或经大电感接地电网中的变压器，其中性点是全绝缘的，一般不需要保护。对于110kv及以上中性点有效接地系统，其中一部分是不接地的，一般应在中性点加装一台避雷针。
四、变电站防雷保护的计算
避雷针和避雷线这两种装置都是通过拦截措施，改变雷电波的入地路径从而起到直击雷保护的作用。小变电所多采用独立避雷针大变电所多在变电站构架上采用避雷针或避雷线，也或者可以两者相结合。直接雷保护的主要措施是安装避雷针。下面主要介绍避雷针（线）的保护范围。
避雷针保护范围 （1）首先介绍单根避雷针的保护范围，如图1。
Rx和hx表示为水平面上的保护半径
h≤30m时，θ=45°
在被保护物高度水平面上，其保护半径为
其中 其中
式中，p为高度修正系数，当h≤30m时，p=1；
当30
（2）多支避雷针：工程上多采用两支或多支避雷针以扩大保护范围。
等高双避雷针的联合保护范围要比两针各自保护范围的和要大。避雷针的外侧保护范围同样有单支避雷针的保护范围决定，而击于两针之间单针保护范围边缘外侧的雷，可能被相邻避雷针吸引而击于其上，从而使两针间保护范围加大，如图2所示。
五、结论
随着科技发展，生产和生活用电量越来越大，电已经成为最重要的资源之一。如何保证电力的供应对于国民经济发展和人民生活水平的提高都有非常重要的意义。雷击事故是电力供应部门最重要的灾害之一。在变电站的防雷击保护中，如何防雷显得十分重要，防雷击技术的研究已经取得了很大的发展，变电站防雷的保护措施会越来越多。在实际中，变电站的防雷保护是一个系统工程，需要因地制宜根据不同区域的地形地貌和气候特点，合理地选择防雷保护措施。严格按防雷接地规程办事，应用新技术新装置，采取综合性的防雷措施是确保变电站极大减少雷害的重要手段。
参考文献
防雷技术范文6
关键词：高层建筑；防雷设计；探讨
中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：
近年来，高层建筑越来越多，加上高层建筑正在向智能化发展，特别是现代家电器具日趋增多，大量电子设备和网络系统一旦遭受雷击，损失将很严重，这些对建筑防雷都带来不利影响，也为雷电防护提出了大量新的问题。我国每年因雷击破坏建筑物内电气设备及雷击事件时有发生，防雷系统可靠与否极为重要，因此建筑物的防雷设计与施工就显得尤为重要。
1 雷电活动的基本规律
雷电活动的强弱通常是由平均雷暴日来表示，它的活动强度是因地区而异的。我国年平均雷暴日大致可分为四个区域：西部地区年平均雷暴日一般在15天以下；长江以北地区年平均雷暴日一般在15～40天之间；长江以南地区年平均雷暴日可超过80天；海南省是我国雷电活动最强烈的地区，年平均雷暴日高达120～130天。所谓雷暴，定义为积雨云、云中、云间或云地之间产生的放电现象，表现为闪电兼有雷电，有时亦可只闻雷声而不见闪电。就地区活动规律来看，雷电活动是自北向南逐渐加强的。就广东省情况来看，过去30年，广东省雷暴日每年都保持在80天左右，雷暴持续的时间之长堪居全国之首。对比山区、平原、海岛及海边的雷暴情况，根据气象资料对雷暴和雷害事故多年的统计数字表明：山区﹥平原﹥海岛及海边。在山区、雷击部位的累计率规律一般是山脚﹥山坡﹥山顶。单就一个建筑物来看，屋角与檐角的雷击率最高。而屋脊与屋檐的雷击率则与屋坡度有关，坡度越大，屋脊的雷击率也越大，而屋檐的雷击率则越小。
N=K*Ng*Ae
建筑物年预计雷击次数
（K：校正系数，Ng雷击大地密度，Ae建筑物截收相同雷击次数的等效面积）
2 高层建筑的特点及高层建筑防雷设计
资料表明，雷云的最低高度一般在距地面20米以上，就50～100米高层建筑而言，不但其顶部高耸入云，而且其中部也深入雷云之中。因此，要使高层建筑免遭雷击，不但高处设防，侧面雷击也不可忽视。根据高层建筑结构特点，其基础是向下纵伸，内部有大量钢筋。这就给防雷设计创造了有利条件，可直接用作避雷网带、引下线、接地装置。当建筑物顶部防雷装置落雷时，大量的电荷将沿着防雷引下线，并通过防雷接地装置流入地中。雷电流最大峰值可达200千安以上，而其延续时间仅几十微秒。此时，将在防雷引下线的电感与电阻和接地装置的电阻上，产生很大的电压降。经理论计算与模拟量可以验证，在引下线上每米电位差可达一万伏以上。当建筑物高度超过100米时，顶部防雷装置同接地装置之间的电位差可达100万伏以上，容易引起引下线和与其相连的金属部件，同与其相邻的金属体之间产生反击放电。与此同时，强大而波形陡度很大的雷电流通过引下线时，对其周围导体能产生电磁感应。在这种情况下，非屏蔽的导体接近防雷引下线时便容易引起高电位，对导体反击放电而导致绝缘击穿。若是采用有屏蔽层的导线（如铁管穿线），并将此屏蔽层同防雷引下线实行等电位连接。当雷电流分流通过此屏蔽层时，将会在屏蔽层内的导体上感应出互感电势，其数值正好等于屏蔽层上的电压降，只要屏蔽层同导体的一端是等电位连接的，便可使导线绝缘两侧电位差正好等于零，从而使绝缘免遭击穿。故高层建筑物内电气线路应采用铁管配线。如果采用电缆，则宜采用有屏蔽的电缆，或将电缆敷设在封闭的金属线槽内。除有特殊要求的接地外，各种接地应与防雷接地共用接地装置。在高层防雷设计中，由于雷电流的散流途径长，从接闪器到引下线到接地装置的电位梯度大。因此为了均衡电位，降低电位梯度，应对高层建筑30米以上部分，应每隔一层设均压环。将引下线与水平层内的圈梁内的钢筋结成闭合通路。同时还须将建筑物内的钢筋砼结构中全部钢筋连接成统一的导电系统，即构成一个大的法拉第笼，再接到接地装置上，便可构成一个安全可靠的暗装笼式防雷网，这个防雷网对雷电来说，就可以起到均压和屏蔽作用。
高层建筑防雷接线简图
3 高层建筑基础接地体的应用
3.1 在建筑物基础接地体的应用中，存在着各种不同的看法：有些人认为，在基础内的钢筋被砼包住，就不可能与大地导通，这样怎么能够起到接地体的作用呢？事实上，干燥的砼是很好的绝缘体。而含有水分的砼却又是另一种情况。在制造钢筋砼基础的过程中，硅酸盐水泥和水互相作用，干涸后，砼中存在着许多细小的分支毛细管，基础的钢筋砼与含水分的土壤接触时，毛细管将水分吸到砼里，使砼保持较高的含水量，因而降低了砼的电阻率。从砼的电阻率实测值数据可以看出，钢筋砼基础作为接地装置是有利的。但有些钢筋砼基础确实不能作接地装置，象防水水泥、铝酸盐水泥、矾土水泥及异于硅酸盐水泥的人造材料水泥做成的钢筋砼基础，就不能做接地装置。
法拉第笼结构
3.2 在高层建筑混凝土浇灌前，各钢筋之间必须构成电气连接。这里所指的“连接”，并不要求各点都要焊接，而是将建筑物内结构钢筋进行绑扎或可靠的搭接。这种连接点从电气角度出发，似乎是不适宜的。但是，从实践中发现，这些绑扎在电气连接方面很有效。一般情况下，一个完整的建筑物结构中，存在着上千个这种连接点。当雷电流通过这些连接点时，有可能把绑扎在一起的钢筋焊接起来，如点焊一样。当雷电流通过以后，一个这样连接的电阻，下降至几个毫欧的数值。所以钢筋之间用普通铁丝绑扎的连接点，应视作够可靠的。采用基础接地体后的接地电阻能否满足要求呢？通过国内外一些实测接地电阻和试验证明：所有柱子基础的钢筋体，通过基础地梁钢筋连成整体，就可能获得一个相当低的接地电阻。因为雷击是一个波头陡斜的脉冲电流波，这样电流通过基础钢筋接地体，其接地电阻就可以显著地下降。我国国内在广州市几个高层建筑物基础的接地电阻，实测结果为0.2～2.8欧。这就证明自然基础接地体，对建筑物防雷接地电阻的要求，是足够满足的。同时将整个建筑物的所有柱子的基础地梁，连接成一电气通路，更为安全可靠。
3.3 跨步电压的处理问题。所谓跨步电压，即当雷电流经地面雷击点或接地体流入周围土壤时，在它的周围形成了电压降落，这时人站在接地体附近，由于两脚所处电位不同而跨接一定的电位差，因而有电流流过人体，通常称距离为0.8米时，地面电位差为跨步电压。为了降低跨步电压，一般要求接地体，远离人流入口处、人行道等主要通道的距离为3.0米。但采用了暗装防雷网及基础接地，接地体已在建筑上，无法做到这一点，故只有深埋接地体，来达到降低跨步电压的要求。通过计算证明：跨步电压和接地体装置的埋深有直接的关系。实践证明，埋深接地带1.0米以上，跨步电压可以限制在安全范围内。因此规程规定：为降低跨步电压，防止直击雷接地装置，距入口人行道距离小于3.0米时，可将接地带局部埋深1.0米以下，即可把跨步电压降低到安全范围以内。
4 结束语
对于高层建筑物的防雷、避雷问题的施工问题，应当针对每一个不同的高层建筑的特点进行合理布局设计和敲定最后的具体施工方案。所以在对于高层的实际施工过程中，应针对于高层建筑物的实际情况进行探讨，在设计中不但要考虑外部防雷的问题处理，还要考虑施工过程中对于接地体、引下线、接闪器装置、引下线系统装置等的布置，从而确保整个高层防雷问题的施工过程的质量得以保证，谨防相应因安装质量引起的雷电事故发生。
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