城市轨道交通电工电子技术课件：防雷设备基础与技术应用

防雷设备基础与技术应用CATALOGUE目录学习目标章节引言任务一雷云的基本概念任务二防雷技术任务三

防雷设备任务四

接地网的防雷设计和施工学习目标01知识技能目标雷云形成与防雷机理了解雷云的形成过程，掌握防雷机理和技术，为建筑物和其他设施提供有效的防雷保护。接地网设计与施工理解和掌握接地网的设计和施工方法，确保电气设备和人身安全，防止雷电引起的损害。低压供电系统防雷掌握低压供电系统的防雷技术，了解雷电对电力系统的危害，采取相应的防护措施。轨道交通车站防雷理解轨道交通车站的防雷技术，确保车站的电气设备和乘客的安全，防止雷电引起的事故。培养科学精神培养端正的科学精神和态度，拥有科学化、现代化、数字化、高效化的态度。坚持与时俱进坚持与时俱进，不断更新观念、知识和技能，适应数字化时代的挑战和机遇。素养目标防雷机理和技术深入理解防雷机理和技术，包括雷电的产生、发展和影响，以及相应的防护措施。低压供电系统防雷技术熟悉并掌握低压供电系统的防雷技术，如浪涌保护、雷电过电压保护等。学习重点防雷技术轨道交通车站的防雷技术是确保车站安全运行的重要技术之一，需不断研究和应用先进的防雷技术。接地网设计接地网的设计是轨道交通车站防雷技术中的重要环节，直接影响车站的防雷效果。施工要求接地网施工需严格遵循相关标准和规范，确保接地网的质量和效果，以保障车站的安全运行。学习难点章节引言02防雷重要性现代化时代中，防雷是重要话题，涉及多个领域，如航天航空、电力、军事、通信和民生。防雷技术滞后电子信息技术的快速发展对防雷技术提出了更高的要求，但当前防雷技术还滞后于电子信息技术。防雷设计规划在电子信息系统的规划设计中，需要结合设备特点，遵循雷电机理和规律，全面应用传统和现代防雷技术。常规与现代技术结合本项目节将常规防雷技术与现代防雷技术相结合，系统性地讲解了防雷技术的应用。防雷技术多角度应用项目节介绍了雷云形成、雷电形成机理和技术、接地网设计和施工、低压供电系统防雷技术等内容。章节引言0102030405任务一雷云的基本概念03目录一、雷云的形成二、雷电的形成三、雷灾特点四、电离层与地面间的电荷平衡及尖端放电雷电作为自然现象，其本质至今仍引发人们的好奇。从古人的阴阳平衡理论到现代的实证科学，对雷电的认识不断深化。雷电现象的古与今雷击是带电云层与大地或云层间放电的现象，伴随强烈闪电和巨大声音，对建筑物、电子设备和人、畜有危害。雷击的危害与形式带电云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象。1.直击雷雷云的形成地球与电离层的角色地球作为电容器，稳态时带负电荷500000C，而上空电离层带正电。两者形成300kV的电压差，场强上正下负。2.二次雷或感应雷带电云层通过静电感应使地面某一范围带上异种电荷，或直击雷放电过程中电磁感应产生高电压而发生的闪击。3.球形雷特殊的雷电现象，为橙色或红色发光球体，直径10~20cm，存在时间百分之几秒至几分钟，沿建筑物孔洞或开着的门窗进入室内。雷云的产生与假说雷云是雷电形成的关键，但关于其产生的假说众多，尚未有完美学说。这里介绍一个被广泛接受的假说。雷云的形成地球电荷平衡大气中总有一些空气分子被电离，形成放电电流。全地球的放电电流强度约为1800A。放电电流雷暴的影响雷暴的形成和雷击将正电荷从大地送回电离层，起到对电离的正电荷充电的作用，使电离层与大地之间的电场保持稳定。地球表面带负电荷，电离层带正电荷，两者之间的电压约为300kV。晴天时，地面附加电场强度为120V/m。电离层与地面间的电荷平衡及尖端放电带电物体中的同性电荷受到互相排斥的电场力作用，当带电物体为尖端时，容易发生尖端放电。尖端放电天空带电的雷云与其下方的地面形成一个已充电的电容器，当电压高到一定的时候，便对地面上突出的物体放电。先驱注流的延续将形成电离的微弱导通，称为先驱放电。先驱放电电离层与地面间的电荷平衡及尖端放电01二、雷电的形成PART空气中必须有足够的水汽，为雷电的形成提供了必要的湿度条件。充足水汽必须有使潮湿空气强烈持久上升的气流，为雷电的形成提供了动力。持续上升气流必须有使潮湿空气上升凝结成水珠或冰晶的气象、地理条件，为雷电的形成提供了温度和结构条件。凝结成珠或冰晶雷电形成的三个条件雨滴分裂作用理论云的形成云的形成过程是空气中的水汽经由各种原因达到饱和或过饱和状态而发生凝结的过程，使空气中水汽达到饱和是形成云的一个必要条件。积雨云是一种在强烈垂直对流过程中形成的云，夏日升温明显，气体膨胀上升。电离层与大地电离层和地两个带电导体中间被不导电的大气所绝缘，形成一个电容器。使处于其中的任何导体上端带负电荷，下端带正电荷；即发生极化。另外，空气中水滴分裂后形成上负下正的带电云层，进一步被大气电场极化。闪电现象潮湿空气上升到高空后，由于高空气温较低，产生凝结，形成小水滴。这些水滴在上升气流的不稳定运动中相互摩擦、碰撞、分裂，形成大小不等的水珠，最终导致电荷的分离过程，进而产生闪电现象。02三、雷灾特点PART雷灾对象转变雷灾的主要对象已从大型设备转向微电子设备，雷电本身并未改变，而是科学技术的进步和微电子器件的广泛应用导致了这一转变。微电子器件灵敏微电子器件的极端灵敏性使其容易受到无孔不入的LEMP的影响，导致微电子设备的失控或损坏。受灾面在不断扩大雷电的成因为摩擦生电及云块切割磁力线，把不同电荷进一步分离，来源于大气的运动。雷电的成因雷云的起电机理有三种理论，分别为水滴破裂效应、水滴冻冰效应和吸收电荷效应。雷云的起电机理本书认为前两种解释有其一定的局限性，而从火花放电发展机理去解释，采用吸收电荷效应理论来阐述更容易理解。吸收电荷效应理论从二维空间入侵变为三维空间入侵从二维空间入侵变为三维空间入侵雷电的主放电阶段当先导通道的顶端接近地面时，可诱发迎面先导（通常起自地面的突出部分），当先导与迎面先导会合时，即形成了从云到地面的强烈电离通道，此时雷鸣和闪电都伴随出现。雷电参数的复杂性流经被击物的雷电流幅值与定位高度、先导电荷相关，可获得的雷电流与击距有关，但有很多参数是不“真知”，目前世界上有很多不同的击距与电流之间的关系计算公式。雷云中电荷的分布雷云中电荷的分布是不均匀的，形成许多堆积中心，电场强度不一致，当云中电荷密集处的电场强度达到25~30kV/cm时，就会放电。03020103四、电离层与地面间的电荷平衡及尖端放电PART地球表面带负电荷，电离层带正电荷，使电离层与地面之间的电压约为300kV。晴天时，地面附加电场强度为120V/m，空气分子在电场作用下形成放电电流。全球放电电流强度为1800A，雷暴和雷击有助于维持电离层与地面之间的恒定电量和电压。任何时刻全地球表面上连续发生着大约1000个雷暴，使电离层与大地之间的电场保持稳定。四、电离层与地面间的电荷平衡及尖端放电地球电荷分布电场强度全球放电电流雷暴数量物体带电通常物体内部的正电荷和负电荷是相等的，所以从整体来看不显示带电现象，当某一物体所具有的正、负电荷不相等时，这个物体就显示带电的特性。电离层与地面间的电荷平衡尖端放电带电物体中的同性电荷总是受到互相排斥的电场力作用，当金属球带上负电时，电子会分布到金属球的最外层表面，并有“逃离”金属球表面的趋势。先驱放电当带电物体周围的空气潮湿或带有与带电体相反电荷的离子时，带电体也越易放电，天空带电的雷云在电场的作用下，少数带电微粒靠拢形成先驱注流。先驱放电常常表现为分枝状，这是由于放电是沿着空气电离最强、最容易导电的路径发展的，当先驱放电到达大地，或与大地放电迎面会合以后，就开始主放电阶段。主放电阶段雷电流峰值的大小与土壤电阻率的大小成反比关系，即土壤电阻率高，则雷电流峰值小；土壤电阻率低，则雷电流峰值大，雷电流大多数是重复的。雷电流峰值电离层与地面间的电荷平衡任务二：深入探讨防雷技术及其应用目录一、防雷机理二、现代化防雷技术应用01一、防雷机理PART防雷研究的新成果与实践电场与放电在放电间隙电场很不均匀的情况下，从正针极发出初始电子在电场力的作用下，在其运动中发出碰撞电离形成初始电子崩，集中于崩头的电子成为负空间电荷区，而留在崩尾的正离子成正空间电荷区。避雷针的目的三种避雷针具有不同的结构和材质，但它们的防雷机理是相同的。当避雷针的上空出现雷云时，它们就处在大气空间场中，由于针电极尺寸远小于场板极间隙长度，所以带电云团与针极间是一个极不均匀的空间电场。避雷针新成果国内外防雷专家致力于防雷研究，取得了新成果。澳大利亚E·F公司研制的system3000动力球型避雷针和放射性避雷针，以及法国依丽达（HFLITA）公司的Pular高脉冲避雷针。防雷研究的新成果与实践复合与光子辐射崩中部则为正、负离子混合区，因正、负离子浓度高，是进行复合的极好条件，在复合过程中发生光子辐射，光子电离而产生二次电子，二次电子作用在崩头，使崩尾发生更强烈的碰撞电离，形成二次电子崩，汇入初崩扩大离子区。01电子崩与光效应其后电子崩发速度远比初电子崩的速度快，可达光速。电子崩的长度可能小于放电间隙长度。电极正电荷附近的放电之所以仅靠气体光游离来维持，是因为场强区把阴极与气体游离区隔开的缘故。02气体光游离当电极是负电荷时，二次电子的产生可以来自阴极的光效应，也可以来自气体的光游离。同时，随着空气密度和电极曲率半径r的不同，就形成自由电子的某种机理。03当N·ro≥4时，气体中的光游离作用迅速增长，因为当N·ro增大时，为气体所吸收且飞不到阴极的光子数增加，或因电子崩的伸长（r。增大时），或因N的增加（在P增大时）而增加。防雷机理避雷针就是利用自身的高度，使雷云电场发生畸变，其电场强度增加到极限值，于是开始电离，并向下梯级式放电，称为下行先导放电。而避雷针在强电场作用下产生尖端放电，形成向上先导。放电与电子崩防雷研究的新成果与实践防雷机理的共同目的防雷研究的共同目的防雷专家致力于防雷研究，旨在提高建筑物的安全性和稳定性，保护人民生命财产安全。防雷措施的重要性随着科技的进步和发展，建筑物中的电子设备越来越多，防雷措施变得越来越重要。传统防雷措施的局限性传统防雷措施已不能满足需求，需采取多重措施相结合，共同抵抗雷电的侵害。现代防雷技术的研究国内外防雷专家正在研究现代防雷技术，以解决传统防雷措施存在的问题。电子崩的长度与放电间隙电场的不均匀性电子崩与放电间隙01电子崩是放电过程中的一个重要阶段，其长度和速度受多种因素影响，包括放电间隙电场的不均匀性。电场不均匀性与电子崩速度02当放电间隙电场不均匀时，电子崩的速度和长度会受到影响。这可能会导致放电过程的延迟或加速。电子崩长度与放电过程03电子崩的长度可能小于放电间隙长度，这取决于多种因素，包括电场强度、气体密度和电极曲率半径r。空气密度与自由电子机理04随着空气密度和电极曲率半径r的不同，形成自由电子的机理也会有所不同。这可能会导致电子崩的长度和速度发生变化。避雷针的高度与电场强度的关系避雷针结构国内外防雷专家致力于防雷研究，研制出system3000动力球型避雷针和放射性避雷针，以及Pular高脉冲避雷针。防雷机理放电阶段避雷针利用自身高度使雷云电场发生畸变，电场强度增加到极限值时开始电离，形成下行先导放电，并产生向上先导。避雷针在强电场作用下产生尖端放电，形成向上先导，与下行先导会合形成雷电通路，并伴随开始主放电阶段。直击雷：直击雷是雷电直接击在建筑物构架、动植物上，因电效应、热效应和机械效应等造成建筑物等损坏以及人员的伤亡。01感应雷：感应雷是雷电在雷云之间或雷云对地放电时，在附近的户外传输信号线路、埋地电力线、设备间连接线上产生的电磁感应。02雷电波侵入：雷电波侵入是由于雷电流有极大峰值和陡度，在雷电流周围产生瞬变电磁场，导体感应出较高电动势，并产生脉冲电磁波幅射。03球雷：球雷是国际建筑物防雷标准（IEC/TC—81）和我国的GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》中未做出规定的防护对象。04地电位反击：地电位反击是雷击大地或接地体时，引起地电位上升而波及附近的电子设备，对设备产生损坏。05雷击的主要形式02二、现代化防雷技术应用PART防雷技术基础现代防雷技术的理论基础在于闪电是电流源，而防雷的基本途径是要提供一条合理的阻抗路径，让雷电流对地泄放。希曼斯基的理论直击雷的防护防雷技术的特点德国专家希曼斯基在《过电压保护理论与实践》中提出了现代防雷保护的三道防线，即外部保护、内部保护和过电压保护。直击雷的防护设计依据为IEC1312—1~3、《雷电电磁脉冲的防护》、《电子计算机机房设计规范》、《电子设备雷击导则》和《建筑物防雷设计规范》等。感应雷的防护感应雷的防护是在整体上或在系统中建立起三维的防护体系，主要是在由被保护设备构成的系统中采取措施。防雷技术的特点电源防雷配电系统电源防雷应采用三级防护，避雷器采用的是B、C、D三级防雷的方式。第一级保护用于保护整幢建筑物用电设备或楼内单元用电设备。信号系统防雷信号系统的防雷主要采用通信避雷器防雷，根据通信线路的类型、通信频带、线路电平等选择通信避雷器，将其串联或并联在通信线路上。等电位连接是将正常不带电（或不传输信息）的、未接地或未良好接地设备的金属外壳、电缆的金属外皮、建筑物的金属构架、金属管线的桥架与接地系统作电气连接，防止雷电反击。等电位连接在做好等电位连接的措施基础上，还应采用有效屏蔽、重复接地等办法，避免架空导线直接进入建筑物内的配电系统和信号系统。金属屏蔽及重复接地防雷技术的特点外部无源保护外部无源保护（0级保护区防护），主要采用外部防雷装置，主要由避雷针（网、线、带）引下线和接地装置（接地线、地极）构成。01.多层分级（类）保护内部防护内部防护包括电源部分防护和信号部分保护。电源部分防护是对引入建筑物的电力线路和建筑物内的配电系统应进行过电压保护。02.接地处理在防雷系统的设计和建设中，一定要求有一个良好的接地系统，因所有防雷设施都需要通过接地系统把雷电流泄入大地，从而保护设备和人身安全。03.动作特性与稳定性动作特性应具有长期运行稳定性，免受暂态过电压危害，并具有连续雷电冲击保护能力。完善防雷理论提高防雷技术需从两个方面开展工作，一是不断探讨和完善现代防雷理论，二是开发和研制新一代的防雷产品。避雷器技术要求现代避雷器应具有完全的防雷功能，即对雷电陡波和雷电幅值同样有限压保护作用，且不会造成网络接地故障或线间短路故障。防雷技术水平的提高防雷技术水平的提高外形尺寸与安装应有较小的外形尺寸，小型化、轻量化，更便于安装，并具有高的技术性能指标和低的损耗。使用寿命应具有20年以上的使用寿命，在国民经济的许多重要领域（邮电、广电、金融、电力、公路等），防雷已经是热门话题。创新与发展电子信息设备广泛应用，引发了对传统防雷技术的创新和发展，推动各种防雷新产品的开发和研制，使得现代防雷技术不断地创新和完善。防雷技术水平的提高等电位连接在一个完整的防雷系统中必须实施等电位连接，目的是在减小需要防雷的空间各金属部件和各系统之间的电位差，电源线、信号线都要通过过电压保护器进行等电位连接。01电位均衡连接金属管道、设备机壳、电源线、信号线的屏蔽体都要实现等电位连接，建筑物各个内层保护区的界面处同样要依此进行局部等电位连接。02连接方式各个局部等电位采用等电位连接棒相互连接，并最后与主等电位母线连接为一体。电位均衡连接，就是使导体良好地进行导电性连接，使它们达到电位相等，为雷电流提供低阻抗的通道，以使它迅速泄流入地。03任务三：避雷针、避雷线和避雷器的保护范围及维护目录避雷针的原理和结构避雷针的保护范围避雷线避雷器01避雷针的原理和结构PART接闪器避雷针是接闪器的一种，主要用来保护露天发电、变配电装置和建筑物，一般用镀锌圆钢或钢管制成。避雷针针长1m以下者，圆钢直径不得小于12mm，钢管直径不得小于20mm；针长1～2m者，圆钢直径不得小于12mm，钢管直径不得小于25mm。接闪器焊接处应涂防腐漆，其截面锈蚀30%以上时应予以更换。针长与直径为防止腐蚀，接闪器应镀锌或涂漆。在腐蚀性较强的场所，还应采取加大截面积的方法或其他防腐措施。防腐措施01020403焊接与更换引下线铺设路径引下线在铺设时应沿支持构架及建筑物外墙以最短路径入地，以使雷电流以最短时间导入大地，减小电压降。引下线检查维护要经常性检查引下线各部分连接是否良好，有无闪络或烧损痕迹，引下线截面锈蚀超过30%者应予以更换。接地线保护措施在易受机械损坏和防人身接触的地方，地面下0.3m的一段接地线应采取暗敷或镀锌钢管、改性塑料管或橡胶管的保护措施。引下线敷设方式引下线可以专门敷设，也可以利用建筑物的金属构件，如消防梯、钢柱等，但各部件间需连成电气通路。引下线人工接地体若自然接地体电阻不满足规范要求，应考虑添加装设人工接地体进行补充，人工接地体是专门作为接地用的金属构件。接地体定义接地体是埋入土壤中或混凝土基础上作为散流用的金属导体，分为人工接地体和自然接地体。自然接地体自然接地体是直接与大地相接触的各种金属构件和结构，如建筑物的钢结构、行车钢轨、埋地的金属管道。接地装置接地装置接地体埋设要求01接地体埋设要符合一定的埋设深度和间距，对接地电流系统，当IR≤2000V时对人身和设备是安全的。接地线定义02接地线是从引下线断接卡子或换线处接至接地体的连接导体，也分人工接地线和自然接地线。人工接地线选择03人工接地线在一般情况下应采用扁钢或圆钢，并应敷设在易于检查的地方，且应有防止机械损伤及防止化学腐蚀的保护措施。定期检查内容04对接地装置进行定期检查的主要内容有部位连接是否牢固、有无松动、有无脱焊、有无严重锈蚀；接地线有无机械损伤或化学腐蚀、涂漆有无脱落。02避雷针的保护范围PART避雷针保护范围在h≤hr时，以针尖为圆心，hr为半径作弧线交平行线于A、B两点，以A、B为圆心，hr为半径作圆弧，与地面相切，形成保护范围。单只避雷针的保护范围保护半径与高度关系随着被保护物的高度hx增加，保护半径rx减小，由数学知识可得rx=f(hx)的关系式，其中hr为滚球半径，r0为避雷针在地面上的保护半径。竖直延长线代替法在h＞hr时，可取避雷针竖直延长线上距地面高度为hr的一点代替针尖作为圆心，进行与h≤hr时相同的计算方法，以确定保护范围。避雷针（带、网）的检查与维护接闪器检查：检查接闪器有无因遭受雷击而熔化或折断的情况，以及引下线是否短而直，引下线距地2m一段的保护处有无破损情况。断接卡子检查：检查断接卡子有无接触不良情况，以及接地装置周围的土壤有无沉陷情况，有无因挖土方敷设其他管道与种植树木等而挖断或损伤接地装置。建筑物变形检查：检查是否有由于修缮建筑物或建筑物本身变形，而使防雷保护装置受到影响或发生变化，以及木质结构的接闪器支架有无腐朽现象。避雷针（线、带、网）检查：检查避雷针（线、带、网）各处明装导体是否有裂纹、歪斜与锈蚀，或因机械力损伤而发生折断等现象，各导线部分的电气连接是否紧密牢固。发现接触不良或脱焊时应及时进行检修。03避雷线PART避雷线的架设位置避雷线一般架设在架空线路导线的上方，通过引下线与接地装置连接，以保护架空线路免受直接雷击。避雷线的作用避雷线是接闪器的一种，其原理和作用与避雷针相似，主要用于保护电力线路、狭长建筑物及设备，避免直接雷击。避雷线的材料避雷线通常采用镀锌钢线制作，分为单根和双根两种，双根避雷线的保护范围更大。避雷线的保护范围避雷线的保护范围单根避雷线的保护范围在无法确定弧垂的情况下，等高支柱间的距离小于120m时，架空避雷线中点的弧垂宜采用2m。双根等高避雷线的保护范围当h≤hr时，按单根避雷线规定的方法确定保护范围。当h>hr时，两根避雷线的外侧各按单根方法确定。避雷线之间保护范围以A、B两避雷线为圆心，hr为半径作圆弧交于O点，以O点为圆心、hr为半径作圆弧交于A、B点。避雷线的保护范围避雷线两端的保护范围按双支避雷线的方法确定，但在中线上h0线的内移位置的确定方法。避雷线两端的保护范围在确定保护范围时，需要作出与地面平行的线，并以避雷线为圆心、滚球半径为半径作弧线相交或相切。在h＜hr情况下，避雷线在hx高度的保护宽度可以通过一定的公式进行计算。保护范围的确定方法在hr＜h＜2hr情况下，保护范围最高点的高度h0可以通过一定的公式进行计算。保护范围的最高点01020403避雷线的保护宽度绝缘子结构：为保护绝缘子和避雷线的耐压水平稳定，采用无裙绝缘子并联火花间隙的结构。但此结构在感应高电压作用下可能发生误放电，引发避雷线接地故障。02间隙值调整：定期检查和调整间隙值，确保感应电压不超过间隙动作值。若感应电压过高，可采取避雷线“合理勤换位”的方法来降低电压，防止间隙错误动作。03绝缘子检测：对无裙绝缘子进行定期检测，及时发现瓷质老化变质引起的内绝缘性能下降问题。低值或零值绝缘子在落雷时易引发内部电流，烧坏绝缘子，应严格按导线上的绝缘子检测要求进行定期检测。04避雷线检查维护：检查避雷线每基杆塔处接地可靠性，确保与避雷器接地线共同接地，并定期检查接地装置周围土壤有无沉陷或因其他施工活动损伤接地装置。01避雷线的检查维护04避雷器PART电气设备耐压水平避雷器工作阶段避雷器工频续流避雷器类型避雷器导通泄流避雷器工作原理当过电压强度超过电气设备的耐压水平时，电气设备就可能遭到破坏，这时就需要对电气设备进行保护。避雷器是中、高压系统最主要的过电压保护器件，它并联在被保护设备或设施上，正常时处在不通的状态，阻抗为无穷大。出现雷击过电压时，避雷器先于设备导通，相当于对地短路，阻抗为零，将雷电流泄入大地。严格来说，避雷器的工作过程可分为三个阶段，即限压、熄弧和恢复。雷电过电压在导体上是以行波的形式传输的。在系统正常工频电压作用下，避雷器中可能有工频电流通过，称之为工频续流，一般要求在工频续流第一次过零时就将其断开。常用的避雷器有管式、阀式、磁吹和金属氧化物避雷器。避雷器的工作原理避雷器的种类避雷器间隙S1为管式避雷器的内部间隙，S2为装在管式避雷器与运行带电的线路之间的外部间隙，在正常运行情况下，S1与S2均断开，管式避雷器不工作。避雷器工作原理当线路上遭到雷击或发生感应雷时，大气过电压使管式避雷器的外部间隙被击穿，接着管型避雷器内部间隙击穿，雷电流通过接地装置入地。管式避雷器组成管式避雷器由产气管、内部间隙和外部间隙三部分组成，产气管由纤维、有机玻璃或塑料等产气材料制成。030201灭弧能力取决于产气量管式避雷器的灭弧能力取决于产气量，而产气量又取决于电弧电流的大小，续流太大或太小都会影响管式避雷器的灭弧效果。避雷器的种类避雷器电压特性管式避雷器的伏秒特性陡峭，不容易与被保护设备绝缘配合，动作后电压急剧下降，形成陡峭的截波，威胁被保护设备的匝间绝缘。避雷器应用管式避雷器一般装于线路上，变电站、配电所内一般都用阀式避雷器，阀式避雷器内部由火花间隙和碳化硅制造的非线性电阻片组成。间隙与非线性电阻元件间隙元件由多个统一规格的单个间隙串联而成，串联间隙数量与电压等级有关，非线性电阻也由多个非线性阀片电阻串联而成。避雷器元件串联间隙与非线性电阻元件串联，非线性电阻片的作用是限制流过间隙的电流，并使电阻片在高温下稳定工作，保护设备不受损坏。避雷器的种类任务四：接地网防雷设计与施工详解目录接地分类和目的接地网的建设接地网的设计接地网施工工艺01接地分类和目的PART为了减小或消除同系统中不同性质接地之间的电位差，需要选用适当的布线方式。减小电位差防雷地、工作地、外壳接地、静电地、信号地等是同系统中不同性质的接地。防雷地通过采用适当的布线方式，可以有效地减小或消除不同性质接地之间的电位差。布线方式接地连接方式和接地参数并重010203接地的分类接地的作用可以分为两个，一是保护人员和设备不受损害的保护接地，二是保障设备正常运行的工作接地。联合接地方案接地工程设计施工中考虑的各种要求导致的分类，并不表示每种“地”都需要独立开来。相反，应提倡采用联合接地的方案。根据地质情况，尽量进行准确设计保护接地防雷接地系统防雷接地是防止雷电袭击时造成的损害的接地系统，包括信号防雷地和电源防雷地。信号与电源防雷地信号防雷地和电源防雷地需要分开建设，因为它们不仅接地电阻不同，而且信号防雷地需要独立地。机壳安全接地机壳安全接地将系统中平时不带电的金属部分与地之间形成良好的导电连接，以保护设备和人身安全。静电积聚与保护接地保护接地还可以防止静电的积聚，确保设备在运行过程中不会因为静电问题而受到影响。工作接地的介绍工作接地是为了确保系统及其电子设备的稳定运行和测量控制精度而设置的接地系统。机器逻辑地机器逻辑地是计算机内部逻辑电平负端公共地，也是+5V等电源的输出地。信号回路接地信号回路接地，如各变送器的负端接地、开关量信号的负端接地等。工作接地屏蔽接地是电子设备屏蔽罩或层、线缆屏蔽层或金属保护管的接地。屏蔽接地本安接地是本安仪表或安全栅的接地，是抑制干扰并使仪表和系统具有本质安全性质的措施。本安接地安全栅的作用是限制电流和电压，以保护危险现场端永远处于安全电源和安全电压范围之内。安全栅的作用工作接地工作接地考虑安全栅的电阻值得提醒的是，由于齐纳安全栅的引入，使得信号回路上的电阻增大了许多，设计时要考虑安全栅的电阻并留有余地。供电系统地供电系统地，也叫交流电源工作地，是电力系统中为了运行需要而设的接地（如中性点接地）。计算机系统的所有接地在很多企业，特别是电厂、冶炼厂等，其厂区内有一个很大的地线网，而通常供电系统的地是与地线网连在一起的。对于电力负荷很重，而且负荷经常启停的单位，将电力系统地和计算机系统的所有地分开是有好处的。电力负荷的影响从工程角度来看，在有些场合下单设置计算机系统地，并保证其与供电系统地隔开一定距离是很困难的，可以考虑能否将计算机系统的地和供电系统地共用一个。共用一个地网工作接地02接地网的建设PART降阻措施接地电阻计算公式根据电工技术理论，接地电阻的计算公式为R=ρ/(L/d)，其中R为工频接地电阻，ρ为土壤电阻率，L为接地棒伸入地下的长度，d为接地棒的截面直径。接地装置接地棒介绍接地棒采用电镀技术，将镀锌（铜）与钢芯完全分子结合，确保接地装置的稳定性和耐腐蚀性。接地网实效性探讨目前国内接地系统的概念不够清晰，用户对接地概念的理解比较模糊，因此需要探讨接地网在防雷接地工程中应用的实效性。030201降阻剂具有较低的电阻率、较高的吸水性和保水性，具备较好的稳定降阻作用。降阻剂的优点降阻剂的优点防腐性和稳定性好，对接地网有良好保护作用，具有长效性，很好的冲击特性和均压效果。防腐稳定降阻剂不仅对中小型接地系统具有较大的降阻功能，而且对大型接地系统亦能实现一定的降阻功能。降阻剂的作用03接地网的设计PART接地电阻最大值Rmax表示接地电阻最大值，通常为10Ω、4Ω或1Ω，取决于工程要求。季节因数Ω表示季节因数，根据地区和工程性质取值，常用值为1.45。接地电阻计算通过R=ρ/S公式计算接地电阻，其中ρ为土壤电阻率，S为接地网的面积。接地网设计接地网设计需考虑土壤电阻率、土层结构、含水情况、季节因数、气候及施工面积等因素。接地网形状与材料土壤电阻率、土层结构、含水情况、季节因数、气候及可施工面积等因素决定接地网形状、大小、工艺材料的选择。因地制宜的设计方案0102030405地网形状的影响地网的形状对接地效果和所需地网占地面积有很大影响，应根据实际情况选择合适的形状。接地环与接地体建立接地环（或接地面）是重要的，可使用水平接地极和垂直接地体配合使用。平面接地方法在低要求接地中，可选用平面的接地方法（接地环接地），将接地体和接地环配合使用，形成三维结构。三维接地类型三维接地包括等长接地、非等长接地和法拉第笼式接地，等长接地使用相同接地体，非等长接地采用不同接地体相互配合。法拉第笼式