防雷击保护装置
保护装置如何预防电器被雷击？
保护装置如何预防电器被雷击？一、什么是保护装置保护装置是指针对电器设备在雷电天气中容易遭受雷击而设计的一种防护装置。
它可以有效地减少雷电引起的损害，保护电器设备的正常运行。
二、保护装置的原理1. 雷电防护原理保护装置一般采用闪络保护器、避雷针等设备，通过提前将雷电能量引导到安全的地方，从而避免了电器设备的损害。
闪络保护器利用它特殊的材料，将雷电引入到地下，以保护设备。
而避雷针则是通过尖锐的形状，将电荷引导到空气中，从而避免了电器设备的损坏。
2. 接地防护原理保护装置还可以通过接地装置来防止电器遭受雷击。
接地装置能够将电器设备的电压与地电压保持在同一水平，从而避免了电器设备受到过高的电压冲击。
接地装置通常采用接地线连接设备和地下的金属导体，以形成一个闭合电路，将电流引入地下。
三、保护装置的选购与安装1. 选购保护装置在选购保护装置时，应选择具有高效保护能力和可靠性的产品。
要选择符合国家相关标准的产品，同时考虑设备的适应性、品牌的信誉等因素。
建议咨询专业人士或生产厂家，以确保选购到适合自己设备的保护装置。
2. 安装保护装置在安装保护装置时，应根据设备的特点和布局选择合适的位置。
保护装置通常需要连接到电源线路和地线上，因此需与设备的电源和接地线路相连接。
在安装过程中，还要注意杜绝因安装不当造成的短路或断路等问题，避免对设备和人员带来安全隐患。
3. 定期检测与维护保护装置的定期检测和维护是确保其正常工作的关键。
建议按照相关规定进行定期的检查，包括对接地装置的检测、对保护装置的测试等。
同时，还要注意对设备进行维护，如定期清除灰尘、检查线路是否存在老化等问题，以保证设备的可靠性和安全性。
四、保护装置的优势与前景1. 保护装置的优势保护装置具有快速反应、高效保护、可控性强等优势。
它能够减少电器设备受到雷击的风险，降低损坏率，延长设备的使用寿命。
2. 保护装置的前景随着科技的不断进步，保护装置的技术也在不断发展。
雷电及防雷保护装置简介
主要用于10kV以下配电网线路的保护，往往与自动重合闸装 置配合使用。
过电压波
保护间隙的伏秒特性
角形保护间隙
0
绝缘上受到的实际电压波形
1－主间隙; 2－辅助间隙 3－绝缘瓷瓶
管式避雷器：
实质上是一只具有较强灭弧能力的保护间隙。伏秒特性陡峭 、动作产生截波、放电分散性大，主要用于输电线路上绝缘 比较薄弱的地方和变电站、发电厂的进线段保护。
旋弧型磁吹间隙：
主要用于FCD系列中 1－永磁铁 2－内电极 3－外电极 4－电弧
灭弧栅型磁吹间隙：主要用于FCZ系列中 1－磁吹线圈 2－辅助间隙 3－主间隙 4－主电极 5－灭弧栅 6－分路电阻 7－阀片电阻
●阀片电阻：SiC阀片和MOV阀片
阀片的非线性伏安特性：
特点：流过小电流时（如工频续流），
1. 原理结构图
瓷套
F—火花间隙 R—非线性阀片电阻
2. 动作过程 3. 主要特性参数 ▼额定电压 ▼冲击放电电压 ▼工频放电电压 ▼灭弧电压 ▼冲击系数 ▼切断比
●残压 ●通流容量 ●保护水平
●保护比
4. 结构特征
●火花间隙：平板间隙和磁吹式间隙
单个平板火花间隙：1－黄铜电极； 2－云母垫圈；3－间隙放电区 普通阀式避雷器的火花间隙由多个这种间隙串联而成
常用计算波形： (1). 双指数波
I
0.5I
0
(2).等值斜角平顶波前 I 0
(3).等值半余弦波前
I 0.5I
0
§8.2 防雷保护装置
防雷保护装置：指能使被保护物体避免雷击， 而引雷于本身，并顺利地泄入大地的装置。
一. 避雷针和避雷线
防雷器工作原理
防雷器工作原理防雷器是一种用来保护电力设备和建筑物免受雷击侵害的装置。
它能够通过引导和分散雷电的电荷，将雷电的能量安全地引导到地下，从而保护设备和建筑物的安全。
防雷器的工作原理可以分为以下几个方面：1. 电气原理：防雷器利用电气导体的导电性能，将雷电的电荷引导到地下。
通常，防雷器由一个金属导体构成，它与地下的接地系统相连。
当雷电接近时，导体会吸引雷电的电荷，通过导体的导电性，将电荷引导到地下，从而消散雷电的能量。
2. 电磁原理：雷电产生的电磁场会对设备和建筑物产生破坏。
防雷器利用电磁感应原理，通过感应电流的产生来减弱或消除雷电对设备和建筑物的影响。
防雷器中的感应线圈会感应到雷电的电磁场变化，从而产生感应电流。
这个感应电流会产生一个与雷电相反方向的磁场，从而抵消雷电的影响。
3. 放电原理：防雷器中的放电装置能够将雷电的能量释放到地下。
当雷电接近时，放电装置会自动启动，通过放电通道将雷电的能量引导到地下。
放电装置通常由一个气体放电管或氧化锌压敏电阻器构成，它们具有较高的电阻值，当雷电产生足够的电压时，放电装置会自动导通，将雷电的能量引导到地下。
4. 绝缘保护原理：防雷器需要具备良好的绝缘性能，以保护设备和建筑物不受雷电侵害。
防雷器通常采用绝缘材料对导电部分进行绝缘，以防止雷电通过导体直接影响设备和建筑物。
同时，防雷器的外壳也需要具备良好的绝缘性能，以防止雷电通过外壳进入设备和建筑物。
总结起来，防雷器的工作原理是通过电气导体的导电性能、电磁感应原理、放电原理和绝缘保护原理来保护设备和建筑物免受雷击侵害。
它能够引导和分散雷电的电荷，将雷电的能量安全地引导到地下，从而保护设备和建筑物的安全。
防雷器在电力设备、通信设备、建筑物等领域得到广泛应用，为人们的生活和工作提供了可靠的保障。
避雷器的工作原理及作用
避雷器的工作原理及作用一、工作原理：避雷器是一种用来保护电力设备和电力系统免受雷击伤害的重要装置。
它的工作原理基于雷电的物理特性和电气原理。
当雷电挨近或者直接击中电力设备或者电力系统时，会产生巨大的电流和电压。
避雷器的工作原理是通过引导和分散这些电流和电压，将其安全地引入地下，从而保护设备和系统的安全。
避雷器通常由金属氧化物(varistor)组成，这是一种特殊的电阻材料。
当电压低于某个阈值时，避雷器的电阻非常高，几乎不导电。
但当电压超过阈值时，避雷器的电阻迅速减小，形成一条低阻抗的通路，将电流引导到地下。
二、作用：1. 防止设备损坏：避雷器能够迅速引导和分散雷电产生的过电压，防止其通过电力设备和电力系统，从而避免设备损坏。
避雷器起到了“保护神”的作用，确保设备正常运行。
2. 保护人身安全：雷电产生的过电压不仅会损坏设备，也会对人身安全造成威胁。
避雷器能够将过电压安全地引导到地下，减少雷击对人体的伤害风险。
3. 保护电力系统：电力系统是一个复杂的网络，包括变压器、电缆、开关设备等。
雷电可能对电力系统造成严重破坏，导致停电和其他事故。
避雷器能够有效地分散雷电的过电压，保护整个电力系统的安全稳定运行。
4. 延长设备寿命：过电压是电力设备寿命缩短的主要原因之一。
避雷器能够有效地降低过电压的影响，延长设备的使用寿命，减少维修和更换成本。
5. 提高电力系统的可靠性：通过安装避雷器，可以有效地降低雷击事故的发生概率，提高电力系统的可靠性和稳定性。
总结：避雷器是一种重要的电力设备保护装置，其工作原理基于引导和分散雷电过电压的特性。
它的作用是保护电力设备免受雷击伤害，保障人身安全，保护电力系统的安全稳定运行，并延长设备的使用寿命。
通过安装避雷器，可以提高电力系统的可靠性和稳定性，减少事故发生概率，为电力行业的发展提供保障。
防雷器工作原理
防雷器工作原理防雷器是一种用于保护电气设备免受雷击损坏的装置。
它通过引导和分散雷电的电荷，将其安全地引导到地面，从而保护设备和人员的安全。
防雷器的工作原理可以分为以下几个方面：1. 引导作用：防雷器通过提供一个低阻抗的通路，将雷电的电荷引导到地面。
当雷电接近设备时，防雷器会自动启动，形成一条电流通路，使雷电能够顺利地流向地面，而不会对设备造成伤害。
2. 分散作用：当雷电接近设备时，防雷器会将电荷分散到设备周围的导体上。
这些导体通常是金属材料，具有良好的导电性能。
通过将电荷分散到导体上，防雷器可以减少雷电对设备的直接冲击，降低设备受损的风险。
3. 接地作用：防雷器通常与地面连接，形成一个有效的接地系统。
当雷电接触到防雷器时，防雷器会将电荷引导到地面，从而消散雷电的能量。
地面作为一个广阔的导体，能够有效地吸收和分散雷电的能量，保护设备免受雷击的影响。
4. 限流作用：防雷器还具有限流的功能，可以控制雷电通过的电流大小。
通过引入限流元件，如气体放电管或者压敏电阻，防雷器可以限制雷电电流的大小，防止过大的电流对设备产生破坏性影响。
防雷器的工作原理可以简单总结为引导、分散、接地和限流。
通过这些措施，防雷器能够有效地保护电气设备免受雷击的危害。
在实际应用中，根据不同的环境和需求，可以选择不同类型和规格的防雷器，以提供最佳的保护效果。
需要注意的是，防雷器虽然能够有效地保护设备免受雷击损坏，但并不能彻底消除雷电的影响。
在雷电天气条件下，仍然需要采取其他措施，如断电、避雷针等，以进一步提高设备和人员的安全性。
总结起来，防雷器是一种通过引导、分散、接地和限流等措施，保护电气设备免受雷击损坏的装置。
在选择和安装防雷器时，需要根据具体的环境和需求，选择合适的类型和规格，以确保设备和人员的安全。
接闪线的原理和作用
接闪线的原理和作用接闪线是一种用于防止雷击的安全装置。
它被设计用来引导和放电雷电，以保护建筑物、电力设备和其他重要设施不受雷电的破坏。
接闪线工作的原理是通过提供一个低阻抗路径，使得雷电能够尽可能地流过，在保护装置和受保护设备之间建立一个电气连接，从而使雷能够安全地释放到大地中。
接闪线通常由导体材料制成，如铜、铝或铜镀锡。
这些导体通常以直线或曲线形式布置在建筑物或结构的顶部，并延伸到地面。
接闪线系统由以下几个关键组件组成：1. 储雷器：储雷器通常位于建筑物或结构的顶部，是整个接闪线系统的核心部分。
它由一个或多个金属导体杆组成，用于接收并放电雷电。
储雷器的设计考虑了导电性能和防腐能力，以确保可靠地引导和释放雷电。
2. 接地系统：接地系统是接闪线系统的重要组成部分，用于提供一个可靠的地线连接，使雷电能够安全地释放到大地中。
接地系统通常由一组深埋在地下的导体组成，如接地棒或垂直接地电极。
3. 导线：导线是连接储雷器和接地系统的物理媒介，它通常由导电材料制成，如铜或铝。
导线应具有足够的导电能力和机械强度，以保证在雷击发生时能够承受电流和电压的冲击。
接闪线的作用主要有以下几个方面：1. 防止雷击：接闪线的主要作用是引导和放电雷电，从而保护建筑物、设备和人员免受雷击的危害。
雷击是由于大气中积累的电荷差异引发的，通过合理布置接闪线系统，可以提供一个低阻抗路径，使雷电能够尽可能地流过，从而减少对受保护设备的破坏和人身安全的威胁。
2. 保护设备：雷电对设备的威胁主要表现为过电压和过电流的冲击，可能导致设备的损坏、故障甚至彻底失效。
接闪线通过提供一个低阻抗的放电路径，能够吸收和分散雷电的能量，减少对设备的冲击，提高设备的运行稳定性和寿命。
3. 保护人员：当雷电直接击中建筑物时，有可能引发火灾、爆炸、倒塌等危险。
合理布置接闪线系统可以将雷电导向地面，减少对建筑物和人员的伤害风险。
另外，好的接闪线系统可以通过减少雷电的闪爆声和视觉效应，减轻人员的恐慌和心理压力。
避雷针 原理
避雷针原理
避雷针是一种用于防御雷击的装置，其原理是利用一个金属尖端与大地之间的导电路径，将雷电引导到大地，从而保护建筑物和设备免受雷击损害。
避雷针的工作原理基于静电的功能。
当云层中的正电荷与地面的负电荷之间形成巨大的电势差时，将会引发闪电放电。
为了防止这种放电对建筑物和设备造成损害，一个具有尖端形状的金属导体被安装在建筑物的高处，使得其高于周围物体，以便充分吸引雷电。
当云层中形成雷暴时，空气中的分子会受到电场强度的影响而电离，形成带电粒子，从而在云层和大地之间形成一个导电路径。
当雷电形成时，它会被金属导体的尖端吸引，并沿着导体流向大地。
由于导体的导电能力较好，大部分电流都会通过导体流向大地，从而将雷电引导到安全的地方，避免对建筑物和设备造成损害。
在避雷针的设计中，导体需要具备良好的导电性能。
常见的材料有铜、铝等具有较高导电率的金属，以确保电流能够顺利通过导体。
此外，避雷针还需要具备足够的高度，使其能够高于周围物体，从而吸引雷电。
一般来说，避雷针的高度应该超过周围物体的高度约1.5倍，以确保有效地引导雷电。
总之，避雷针通过利用金属导体的导电能力和尖端形状的设计，将雷电引导到大地，从而保护建筑物和设备免受雷击的损害。
它是一种重要的防雷措施，广泛应用于各种建筑物、大型设施以及其他需要防雷保护的场所。
防雷器工作原理
防雷器工作原理防雷器是一种用于保护建造物、设备和人员免受雷击伤害的装置。
它通过引导和分散雷电的电荷，将雷电的能量引导到地面，以保护被保护物体免受雷击的破坏。
防雷器的工作原理可以分为以下几个方面：1. 雷电感应：当雷电挨近被保护物体时，防雷器能够感应到雷电的存在。
这是通过防雷器内部的感应线圈或者传感器来实现的。
2. 引导和分散电荷：一旦感应到雷电，防雷器会迅速反应并开始工作。
它会利用导体材料（如金属）来引导雷电电荷。
防雷器通常具有一个或者多个导体材料的导线，这些导线将雷电电荷从被保护物体引导到地面。
3. 接地：地面是一个很好的导电体，可以吸收和分散雷电的能量。
因此，防雷器通常需要与地面接触，以确保雷电电荷能够有效地引导到地面。
接地系统通常由导线和接地电极组成。
4. 能量分散：当雷电电荷通过防雷器引导到地面时，它们会在地面上分散。
这样做可以确保雷电的能量不会对被保护物体造成伤害。
5. 瞬态电压抑制：防雷器还可以在雷电冲击期间提供瞬态电压抑制。
当雷电冲击通过防雷器时，它会产生瞬态电压。
防雷器会通过调整电阻、电容或者其他电子元件来抑制这些瞬态电压，以保护被保护物体的电气设备。
6. 维护和检测：为了确保防雷器始终处于良好的工作状态，定期的维护和检测是必要的。
这包括检查导线和接地系统的连接，清除导线上的杂物和积聚物，以及测试防雷器的电气性能。
需要注意的是，防雷器并不能彻底消除雷击的可能性，但它可以显著减少雷击对被保护物体的破坏。
因此，在设计和安装防雷系统时，需要根据具体的需求和环境条件选择适当的防雷器类型和配置。
总结起来，防雷器的工作原理是通过感应雷电、引导和分散电荷、接地、能量分散以及提供瞬态电压抑制等方式来保护被保护物体免受雷击的伤害。
它是一种重要的装置，广泛应用于建造物、设备和人员的防雷保护中。
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输油气管道站场信息设备防雷击电磁脉冲保护
一、具体措施
1、通信部分
将压气站内明敷用户的电话线穿金属软管保护，金属软管的两端与接地极可靠连接，同时电话线路的屏蔽层在入户处做等电位连接。
同时对于综合办公楼内的卫星通信设备、特高频电台同轴馈线在天线和机房入口处均进行可靠接地，作好等电位连接。
进入机房后与通信设备连接处，安装通信线电涌保护器，限制由于电磁脉冲造成的瞬态过电压，分流电涌电流，从而保护通信设备的可靠运行。
特高频电台的天线支架也应可靠接地。
针对这一教训，在今后的设计中应注意严禁将用户线架设在避雷针设施上。
2、清管站
在温度检测回路加装电涌保护器，同时在PLC的通信接口处加装电涌保护器并确保电涌保护器就近与接地极相连，切实作好等电位联结工作。
3、自控部分
对供电线路切实作好接地连接，接地保护。
同时对站内的低压母线上的避雷器进行改造，更换为低残压水平的电涌保护器，确保电涌保护器的良好接地，确保泄流通道的通畅。
对供电UPS将已有的串联电涌保护器进行可靠有效的接地，接地铜线截面大于16mm2，长度不超过5m。
对UPS下端的仪表、通信设备的供电系统同样加装电涌保护器，防止雷击电流沿供电电缆引入自控设备，烧毁板子。
同时将所有的模拟量检测回路和通信接口处加装电涌保护器，分流电涌电流沿地网引入大地。
屏蔽电缆的两端屏蔽层可靠接地。
通过上述措施的处理改造后，站内没有再出现雷击损坏设备的事故发生。
由此，根据实例总结出防雷击电磁脉冲的措施如下：
二、信息设备防雷击电磁脉冲技术措施
雷击电磁脉冲是指闪电直接击在建筑物防雷装置上或建筑物附近遭受雷击时，由于雷电流或部分雷电流沿金属导体引入造成雷电波侵入建筑物内或由于电磁干扰的感应效应使雷击电磁脉冲以“场”或“路”两种形式耦合影响敏感的电子信息设备，使之产生过电压或过电流损坏的现象。
总结近年来信息系统设备雷害事故经验教训并结合近年来输油气管道系统防雷击电磁脉冲的设计实践，提出一些看法。
1、接闪
对输油气站场内放置通信、自动化信息设备的建筑物应按第三类防雷建筑物进行防直击雷设计和建设。
2、分流和接地
通过防雷引下线和接地装置给雷电流提供一条低阻抗泄流通道。
同时在信息设备建筑物内，防雷接地、电气设备接地和信息设备接地宜共用接地系统，接地电阻不应大于1欧姆。
3、屏蔽
屏蔽是减少通过空间“场”形成的电磁干扰的基本措施。
应将与建筑物和安装信息设备房间组合在一起的大尺寸金属构件，如：金属支撑物、金属框架、屋顶金属表面、立面金属表面、混凝土内钢筋和金属门窗框架等等电位连接在一起，形成一个“法拉第”笼。
4、等电位连接
对进入建筑物和进入信息设备安装房间的所有金属导电物（如电力线、通信线、数据线、控
制电缆等的金属屏蔽层和金属管道等），在各防雷区界面处做等电位连接，并应采取屏蔽措施。
设等电位连接带，连接带应就近与环行接地体相连，而且各屏蔽结构和内部设备外壳、金属导电物也应连接到该带上。
数据线、控制电缆、通信线等采取屏蔽电缆时，除按上述要求在防雷区交界处作等电位连接外，还要求应至少在电缆的首末端也要作等电位连接。
当系统要求只在一端作等电位连接时，应采用双屏蔽层电缆，外层屏蔽仍按前述要求处理。
5、过电压保护
对于不能直接参与等电位联结的带电体，如：电源相线和中性线、信息设备线路以及安装位置不在防雷区界面处的被保护设备，应使用电涌保护器（SPD）进行等电位联结，起到限制瞬态过电压，分流电涌电流，保护信息系统设备的作用。
在低压电源系统中，应在站场站变低压母线侧、站控室电源配电箱内和UPS电源进线侧分别安装2～3级SPD。
在信息系统的信号线路上应安装SPD，SPD选型时其功率、插入损耗、驻波、频率、带宽等参数应和信息系统相匹配，信息系统信号线主要包括：通信线、数据线和控制线等。
在站场户外安装的照明、动力配电箱内也应加装SPD以防高电位窜入。
在防爆区域安装的，用于温度、压力检测的自动化仪表箱内应加装SPD。
同时在自控设备与其它设备相连的通讯接口处，应加装电涌保护器。
电涌保护器应就近与接地干线可靠连接，接地铜导线应尽量短而直，导线截面不应小于
16mm2，长度不超过5m。
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