弱电设备的防雷分析
浅谈弱电系统的防雷
射 等物 理效 应 ，给 人类 社 会 带 来 极 大 的危 害 ，造 成 人员 伤 亡 、巨 大 破 坏 、起 火 爆 炸 、严 重 损 失 。
雷 电灾 害波及 面广 ，人 类社 会 活 动 、农 业 、林业 、 牧 业 、建 筑 、电力 、通信 、航 空航 天 、交通 运输 、
石 油化 工 、金 融证券 等各 行 各业 ，几 乎 无所 不及 。
要 预 防雷 电 ，就 要 认 识 雷 电。 闪 电可 分 为 云 闪 、云间 闪和云 地 闪 。前 者 对 飞行 器 危 害 大 ，后 者对建 （ ）筑 物 、电子 电气 设 备 和 人 、畜 危 害 构 甚大 。地球 上 每 天 约发 生 ８ ０万 次 云 地 闪 电 ，平 ０
均 每秒 １０次 。 ０
高耸物体 、地 面与 地 下 的 电 阻率 较 小 的 地段 容易 落雷。 雷 电侵 入 地 面 的建 （ ） 筑 物 、设 备 、人 、 构 畜 等会造成 灾 害 ，其形 式主 要有 ： 直接 雷 击 （ 括 直击 雷 、侧 击 雷 ）— —在 雷 包 电活动 区内 ，雷 电直接 通过人 体 、建 （ ）筑 物 、 构
针对 感 应雷 的破 坏途 径 ，我 们 可 采 取 接 地 、分 流 、 屏蔽 、均压 等 电位 等 方 法 进 行 有 效 的 防护 ， 以保
位 连接 、减 少 接 近 耦 合 、过 电压 保 护 等 措 施 ，通 过 在 需 要 保 护 设 备 的 前 端安 装 合 适 的避 雷 器 即过
坏 。 因此 ，雷击 电磁 脉 冲的 防护是在 入侵 通道上 将 雷电流 泄放 入 地 ，从 而达 到保护 电子设 备 的 目的 。其主 要 方法是采 用 隔 离、等位 、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
浅谈建筑物弱电设备防雷接地
雷 电是一 种 自然放 电现象 。 由于雷 电放 电电压 高 、放 电 时 间短 ，它 的产生 人类 目前无 法 控制 。雷 云 的生成 、移 动 、
四、接地体 连接 电缆 的要求
在距 接 地体 ３ｍ 内 ，接地 导线 用 直径 为４ ｍ的外包 绝 ０以 ａ ｒ
放电的整个过程伴随多种物理效应 ，如 ：静 电感应 、高温 缘 套 的 多股 铜 线 缆 。配 线 问 中的 每个 配 线 架 （ ） 均要 可 柜 高 热 、电 磁辐 射 、光 辐 射 等 ；这些 物 理效 应 的共 同作 用 已 靠 地 接 到 配 线 架 （ ） 的 接 地 排 上 ，其 接 地 导 线 应 大 于 柜 严重 危 害 室 内弱 电设 备 的安 全 运行 ，甚至 危 及 工作 人 员 的 ２ ｒ ． ｍ ，接地 电阻要 小于 １ ５ ａ Ｑ。 安全 。雷 电灾 害严 重 性 还 表 现 在波 及 面广 ，主要 有 两 个 方 五 、弱 电专用接 地 系统 组成 面 的 因素 ，首先 积 聚大 量 电 荷 的雷 云 有较 大 的 活动 范 围及 １ ．接地 线 ：地线 网 由镀 锌 扁铁 （４ ×４ 排 连 接成 。 －０ ）
电工程 ，在 此分析探 讨 了防雷接地设 计和施 工 。
关键词 ：建 筑物 ；弱 电设 备 ；防雷接地保 护 中图分 类号 ：Ｒ１ ９ 文献 标识码 ：Ａ 文章 编号 ：１０— ３４ （０９ １ ０９ — ２ ０９ ２７ ２０）０— １６ ０
一
、
概 述
屏蔽 层必 须焊 接到入 口区的接地 装置 上 。
季 斌
（ 苏徐 州 中石 化 管道 储运公 司工会 ，江 苏 徐 州 ２ １０ ） 江 ２ ０ ８
摘要：目前防雷接地保护 已成为我们电气工作者非常关注的领域 ，特别是在弱电设备 中，它的好坏将极大影响设 备 的安 全运行 ，但 现在 有很 多人 不 太 了解 弱 电设 备 防 雷接 地技 术 及施 工 。文章 结合公 司俱 乐部及 文体馆 建 筑物弱
弱电系统防雷电应急预案
弱电系统防雷电应急预案
为减少在雷雨季节弱电系统（包括：闭路监控系统、楼宇对讲，红外周边防范、消防报警控制系统、车场道闸系统等）遭受雷电的冲击破坏，保护设备安全，制订以下防雷措施。
1．在雷雨季节必须坚持关注天气预报并加强设备巡视和保养。
2．检查各部分防雷装置、建筑物金属构件、低压配电保护线(PE)、等电位连接带、设备保护地、屏蔽体接地、防静电接地及接地装置等连接在一起的接地系统
3．检查和测量所属电器设备的接地情况，是否符合《电气装置安装施工及验收规范》要求，这是避免雷击的关键。
4．雷电来临之际立刻关停易受雷击破坏的设备（包括消防报警控制系统、车场道闸系统、闭路监控系统、红外线报警系统、楼宇对讲系统、天线接收系统等）。
5．电子系统应外部防雷和内部防雷等措施进行综合防护。
6．设备和装置外露可导电部分作电位基本相等的电气连接即等电位连接。
7．将工作接地与防雷接地分开布线，禁止互联互通。
8．过电压是一种高强电压、大电流、瞬间发生的电压。
其破坏力相当强，在其发生的同时还产生渐弱的空间感应电势，极性与之相反。
因此，使用良好的接地才能减除其破坏。
9．工程主管与护卫部协调工作，保证小区安全巡视，维修部设专人值守，保证出现意外雷电时能及时抢修，排除故障。
超详细的弱电视频监控立杆防雷接地设计方案
弱电视频监控立杆防雷接地设计方案如下：一、设计原则1.确保人身安全。
2.保护器不影响被保护设备的正常工作。
3.雷击产生冲击波时，所采用的防护器件应有低阻抗，将冲击电流直接导入大地而不产生危险的冲击对地电位差。
4.防护器件应有较高的承受冲击能量的能力，并有规范的接地系统。
二、防雷系统1.室外摄像机防雷：室外摄像机安装时，应将摄像机的金属外壳与立杆内的钢筋相连接，并做好接地处理，同时对于室外的摄像头应选用具备防雷击功能的设备。
2.立杆接地：立杆基础应设置接地网，接地网应采用热镀锌扁钢焊接成网，焊接点需要做防腐处理，基础接地电阻应小于4欧姆。
3.接地线缆：应使用截面积不小于16平方毫米的多股铜芯线作为接地线缆，接地线缆应从杆体底部穿入与接地网连接。
4.防雷器：在摄像头处安装防雷器，将摄像头的视频线连接到防雷器的输入端子上，防雷器的输出端子则连接到摄像头的视频线上，防雷器接地线应与立杆基础接地网连接。
三、监控杆监控杆高度、位置及材料可根据具体环境和监控需求确定，应保证杆体稳定性和防风能力。
立杆的支臂为碳钢管（Q235），直径60mm，壁厚3mm（部分立杆高度可根据实际要求按比例减少）。
摄像机立杆表面热镀锌后用专用设备对其表面进行抛光处理，采用活碳酸漆，再静电喷塑对其表面处理。
镀锌层厚度≥85um，塑层厚度≥85um，抗风能力≥45m/s，表面层保用五年，摄像机立杆保用二十年，紧固件螺钉及螺母为不锈钢。
四、室外机箱室外机箱结构为露天防雨箱设计。
机箱高度为300mm，宽度为200mm，厚度为150mm 米。
箱体防护等级达到IP54防护等级。
需要有机箱基础，整体美观，表面喷涂明显的警示标志，机箱离地面高度不小于300mm。
以上信息仅供参考，具体方案应根据实际情况制定。
如有需要，建议咨询专业防雷接地工程师或查阅相关行业规范和标准。
变电站弱电设备防雷问题及整改措施
坏， 与本地总通信单元和远方调度中心通信失败。
（ ） 向 电 路 拆分 图 ａ纵
圭
（ ） 向 电路 拆 分 图 ｂ横
２ 雷 击 损坏 弱 电设 备原 因 分 析
２１ 变 电站冲 击接地 电 阻估算 ． ２１１ 变 电站 方子 水 平地 网 冲击接 地 电 阻估 算 ，． Ｌ 继 电保护 和综 合 自动 化装 置 接地 示 意 图如 图 １
一
所示 。７ ２ 月 ２日， 变 电站所 有 １０ｋ 该 １ Ｖ断路 器处 于 热备用 状态 ， 电入侵 路径 为避 雷线 或避 雷针 ， 靠 雷 均
般 情况 下 ， 雷击 方孔形 地 网边线 中央时 ， 距离
雷 击点 ２ 雷 电流 已经大 大衰 减 ， ５ｍ后 在计 算方 孔形 地 网垂直 接地体 总 冲击 电阻 可以 只考 虑雷击 点 ２ ５ｍ 范 围 内的垂直 接地 体 总的 冲击 电阻 。儒岩 变 电站在
图 ２雷 击 变 电 站水 平 方孔 地 网 横 向 边 线 中点 电路 拆 分 图
忽 略土壤 放 电效应 ，经 计算 雷击 变 电站水 平方 孔地 网横 向边线 中点 ５的冲击接地 电阻 Ｒ ＝ ． 。 ｔ３ ６Ｑ田 ８
２ １２ 变 电站方 孔地 网垂 直接 地体 冲击 电 阻估算 ．．
图 １ 继 电 保 护 和 综 合 自动 化 装 置 接 地 示 意 图
避雷 针距 离变 电站地 网横 向边 线 约 ６ 距 离纵 向 ． ｍ， ５
中心 线约 ７ｍ，雷击 变 电站 水 平方 孔 地 网横 向边 线 中点 时 ， 以将 地 网拆成 图 ２］ 可 ｌ １ 。
边线 【 心 ｛ Ｊ 边线 中心
近端 子 箱 “ ” ， 查 故 障 时 的落 雷 幅值 为 ２ Ａ， ６处 经 ５ｋ 在 图 １ 电保 护 和综 合 自动化 装 置接 地 示 意 图 中 ， 继
浅谈水电站弱电设备的雷击危害及防雷措施
直击雷电流通过地表突出物 的电阻人地散流 。 如果受雷击 电站输 电线路来 自另一个不 同的变 电
第 １ 期 ８
３ ２ 避 雷 器 ．
邹
成等： 浅谈水 电站弱 电设备的雷击危害及 防雷措施 影 响传输 的准确性和传输速率。
２ ３ 感 应雷 ．
量、 通讯设备大多 自动化程度较高 ， 自然大量的高集 成度的自动化设备 ， 各类先进的电子设备都得到广 泛 的运用 ， 同时其 遭 受 雷 击 危 害 机率 大大 增 加 。尤
其是水电站内电子设备 ， 附于处在受避雷针保护 依 范围内的一次设备 ， 受雷击影响概率更大 ， 且采用传 统防雷措施 ， 防护多有不当 ， 其 应当引起重视。
邹
摘
成， ， 甘肃 张掖 ７４ ０ ） ３０ ０ 要： 随着大量先进 的微 电子设备 在水 电站的广 泛应用 ， 而现 有 的防雷设备 只有针 对一次设备 的 ， 没有针对 弱电
设备 的。就此 着重介绍 了水 电站弱 电设备受雷 电伤害 的几种方式及相应 的防范措施 。 关键 词 ： 雷电 ； 弱电设备 ； 避雷器 ； 防范措施
的预防措施 ， 有效地降低 了雷害。
２ 雷电危 害的几 种方式
２ １ 直接 雷击 和绕 击雷 云 ．
直接雷击和绕击雷云单 体浮在大地上空， 其所 带电荷拖着地表相反 电荷随风移动 。如果途经电站
３ 电站现有防雷措施 的不足
３ １ 避 雷针 ．
的避雷针或地表其他突出物 （ 包括高层建筑物） 地 ， 电荷会导致突出物顶端电场畸变集 中。闪电开始之 前先是雷云底部的始发先导按间歇分级跃进方式向 地表发展 ， 当距地面 ５ １０ ０～ ０ ｍ时 ， 由避雷针等地表 突出物电场畸变集中的地方产生垂直向上的迎面先 导。两者相接 ， 进入直击或绕击 的主放电阶段 。
弱电设备防雷措施
弱电设备防雷措施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、合理布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方法，也不够完善，下边对弱电设备防雷开展探讨，主要对雷电浪涌及地电位差的防护提出一些自己的看法。
1.弱电设备的外部防护弱电设备的外部防护首先是使用建筑物的避雷针将主要的雷电流引人大地；其次是在将雷电流引人大地的时候尽量将雷电流分流，防止造成过电压危害设备；第三是利用建筑物中的金属部件以及钢筋可以作为不规则的法拉第笼，起到一定的屏蔽作用，如果建筑物中的设备是低压电子逻辑系统、遥控、小功率信号电路的电器，则需要加装专门的屏蔽网，在整个屋面组成不大于5m-5m, 6m-4m的网格，所有均压环采用避雷带等电位连接；第四是建筑物各点的电位均衡, 防止由于电位差危害设备；第五是保障建筑物有良好的接地, 降低雷击建筑物时接点电位损坏设备。
2.弱电设备的内部保护从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，从而将过电压降到设备能承受的水平。
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）。
随着电脑通信设备的大规模使用，雷电以及操作瞬间过电压造成的危害越来越严重。
以往的防护体系已不能满足电脑通信网络安全的要求。
弱电设备防雷技术措施
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弱电设备的防雷分析
摘要本文介绍了计算机等弱电设备遭雷电危害的主要途径，对弱电设备防雷的技术原则及措施作一般分析。
关键词计算机；弱电设备；防雷分析
中图分类号tu85 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）49-0067-02
1 概述
随着计算机技术的发展，各种各样的自动化化设备广泛应用于发电厂的控制、保护，监控、通信等系统。
这对电力系统的安全稳定运行提供了巨大保障。
但是，计算机等弱电设备进入，也给系统带来了许多前所未有的问题。
因为计算机都是采用大规模的集成电路芯片，而这些高度集成的电路芯片对雷电等侵入波电流极其敏感，对过电压的承受能力很低，当雷电等过电压超过某一定值时，就会引起系统失灵或元器件的损坏。
这时一般强电设备的防雷措施已不足以保护电子系统的雷电波入侵问题。
因此，加强和改进计算机等弱电设备（系统）的防雷保护，已经成为电力系统利用计算机技术提高运行的安全可靠性、经济性和自动化水平的至关紧要的问题。
2 雷电危害弱电设备的途径
雷电放电过程中包括雷云与雷云之间放电，或直接击向大地，都会产生强大的静电感应和磁场感应，最终在附近金属物体或引线
产生瞬间尖峰冲击电压而破坏设备。
它其实主要是透过电阻性或电感性两种方式耦合到电子设备的电源线，控制线或通讯线上，最终把设备打坏，或造成控制设备的误动作（详见图1）。
雷电，特别是感应雷过电压是造成弱电设备受损的主要原因。
感应雷电侵入损坏弱电设备的主要途径有以下两点：
1）感应雷过电压通过弱电设备的电源线路侵入弱电设备；
2）感应雷过电压通过弱电设备的信号传输线路侵入弱电设备。
3 弱电设备防雷保护的技术原则
如前所述，感应雷主要是透过电源线、信号线或数据线入侵而破坏电子设备，所以感应雷的防护是要在各种线路的进出端口安装适当而优良的防雷器，在安装防雷器时可以考虑以下原则：1）设备所在的地方是否处于高雷击区而经常有雷击发生；
2）设备本身的价值是否很高，值得保护；
3）设备一旦发生损坏是否容易引起人员伤亡；
4）设备本身的价值不高，那么一旦它遭雷电击坏后，是否引起较严重的间接经济损失；
5）接地网的设计及连接情况；
6）设备的外接线路是否加有屏蔽并且远离建筑物的接地金属体。
一个典型而较为全面的感应雷防雷器安装示范图如图2所示：
1、信道设备防雷器（包括电话及各种数据线）.
2、电源防雷箱.
3、
法拉第笼
图2感应防雷器安装示意图
4 弱电设备防雷保护的技术措施
弱电设备抗过电压能力低，在雷雨季节极易受到雷电波的侵害，造成设备的损坏和误动作。
弱电设备的电源系统（包括直流供电系统）可能受到侵入过电压和感应过电压的危害，在实际运用中应加装电源防雷（过压）保护器（spd）进行多级保护，将过电压降低到无危害的水平，对于引入控制室的信号线，网络线和微波馈线，均应加装信号防雷（过压）保护器，保证监测系统及通信的正常工作。
对于弱电设备的防雷保护，总体来说是一个综合性的问题，要对接地、屏蔽、分流、均压等多个环节都要认真对待，才能确保设备的安全。
4.1 接地
弱电系统的接地是为了保证系统的可靠性、稳定性，希望接地电流受外界条件影响时，接地点的电位变化尽量少，因此希望接点地电阻越小越好。
良好的接地能有效降低接地点的电压，避免反击发生。
接地是整个防雷的基础环节，接地不好，所有防雷措施的防雷效果都不能发挥出来
4.2 屏蔽
屏蔽就是为了防止外界雷电波入系统，而采用金属网、箔、壳、
管等导体把需要保护的对象包围起来，同时对屏蔽体外壳须进行有效接地。
一般来说，为减少外界雷电波的干扰，装设有弱电设备的建筑物钢筋、金属地板构架等均应相互焊接，形成等电位法拉第笼。
4.3 分流
分流就是一切从室外进来的导线与接地线之间并联一种适当的避雷器。
当入侵的雷电波沿着这些导线进入室内的弱电设备时，避雷器的电阻突然降低，以达到将入侵电流分流入地的目的。
为保证分流效果，接地引下线要有足够的面积，同时要防止接地线中途有断裂的情况。
需要注意的是在雷电波分流后，仍会有少部分沿导线进入设备，因此对重要设备在导线进入机壳应进行多级分流。
4.4 均压
均压就是在同一层面、同一房间内的四周设置一闭环的接地母线带，并将里面所有设备接到接地母线上，使各设备形成一具等电位岛，保证各设备之间不用产生有害的电位差。
避免因旁侧闪络对人员和设备构成危害。
5 工程实例
飞来峡水利枢纽拥有诸多的自动化、计算机、通信等弱电系统，并且位于雷击高发区，主要采用了阀型避雷器、避雷针和避雷线三种避雷方式。
枢纽设备多次遭雷电的危害，损失严重。
通过采取室外、室内两个方面改善防雷措施，取得了更好的效果。
5.1 室外接地网改造
针对室外接地网接地电阻不符合要求的问题，通过新造接地网的办法，用4根长2.5mφ2”钢管打接地网,采用4×40的扁铁连接，同时用4×40的扁铁作为引下线，另外，用4×40的扁铁将新打的地网与原来的接地网相连，使接地电阻<4ω。
5.2 室内设备防雷改进
将通信及自动化系统机房进行屏蔽处理，同时在机房用3×30
扁铜制作一汇流排进行等电位处理，并通过一条70mm2的铜芯线与接地网相连接。
对电源采用防雷器进行三级保护，总进线电源一级防雷，主要是防止直击雷和传导雷；在重要设备进线配电箱安装电源防雷器作二级防雷；最后采用插座式电源防雷器作设备的三级防雷。
通过一系列的防雷改进，整个枢纽弱电设备的防雷情况大为改善，设备遭雷击损坏情况大大减少。
6 结论
随着发电厂自动化设备改造的不断进行，计算机等电子设备的应用越来越广泛，若未采取必要的防雷措施，弱电设备则较容易因雷击造成损坏。
各发电厂应根据设备的实际情况采用相应的防雷保护措施，但由于电子防雷是一项复杂的系统工程，因此，需要我们根据实际情况不断改进和完善，对于提高发电厂设备的安全可靠运行具有重要意义。
参考文献
[1]建筑物防雷设计规范(gb50057-94)中国计划出版社，2001.
[2]雷电的防护.中国大百科全书.电工(卷释文)，1992.。