新型直击雷防护装置及系统的综合防雷

当金属电极积累的电荷使其对地的电位差达到高压 大电流开关的设定电压值时， 大电流开关导通， 通过接地导线从地面向金属大气电极装载电荷，金 属电极变成了单一的电荷，（见图B）。金属电极 上装载的电荷，保证了上行先导对下行先导的瞬间 （微秒级）中和能力。 当下行先导对金属电极的电场强度达到 8.5kV/cm 时金属电极上的电荷反放电出现上行先导，此时 上下行先导中和的瞬间金属电极对地电压低于设定 电压值时大电流开关关断。
1.2.2 避雷针的接闪过程
1.3 新的外部防雷措施—新型直击雷保护装置
1.3.1新型防直击雷保护装置—不让闪电落下来的 装置 1.3.2 国外动态 新的思路:将雷电的下行先导能量在空中耗散 （消散），使在局部不产生直击雷。这种消雷不让闪电产生或在保护区没有闪电一直是人们 的理想。从70年代以来欧美一些国家，包括中 国、日本、韩国一直在为消除闪电的危害而努 力。 七十年代美国有航天器遭受雷击损坏，促使人 们开始了对消雷器的探索。美国的”闪电消除 公司（LEA）”推出了“消散阵系统（DAS）得 到了航天部门的广泛试用。
1.3.4 国内的成功 第二炮兵装备研究院和东方瀚易公司联合研制生产 研发了同样原理的产品。取得专利 专利号：ZL200620115493. 防闪电回闪保护装置 专利号：200920081702.1 加强型直击雷防护装置 2009年、 2010年在二炮装备部 “天幕-Ⅰ型直击 雷保护装置”先后通过了成果鉴定和生产定型，获 得了 总装备部军队科技进步二等奖

2.2 现代化的新型建筑都在向智能化努力，各种通 信设备、电子设备、智能化建筑的电子系统都是利 用微机、芯片和高集成度的制作，感应雷击都会威 胁到设备的正常工作。
二、新型直击雷保护装置的应用
因此，大幅度减少常规避雷针接闪（引雷入地）时 所产生的大量的感应雷击。都需要将雷电对地面的 闪击大幅度减少，进而大大减少了从电源线、信号 线、天馈线上的感应雷击。新一代防雷装置大保护 角防直击雷装置，将是最佳的选择。军用市场前景 广阔。 四川电业局输变电系统天幕的应用案例 输变电系统的铁塔上的避雷线不能有效的保护 铁塔下的高压绝缘子，高压避雷器或跳闸，造成停 电事故。仅在四川21个地市的20个电业局安装了近 2000台天幕得到了良好的效果。
二、新型直击雷保护装置的应用
国外同类型产品 在海上的应用
三、感应雷防护

3.1 感应雷防护——二次雷的防护 为什么按防雷标准作的还是不能完全解决问题。 电力信息系统是指电力系统内各种形式的电子系 统，包括计算机、通信设备、控制系统等。因为从 EMC观点看，电子设备、信息设备和信息系统是同一 类型的设备和系统，雷电电磁脉冲防护LEMP将直击 雷之外的雷击灾害的防护也包括在内。电力信息系 统雷电电磁脉冲的防护所涉及的防雷范围、技术措 施等要比直击雷的防护更复杂。实际上电力信息系 统也好电子信息系统也好，雷电电磁脉冲的防护也 是属于EMC的一部分。只不过雷电电磁脉冲对信息 系统的干扰是唯一可能损坏信息系统设备的干扰。
二、新型直击雷保护装置的应用
遭受直接雷击，易发生打坏绝缘子、打坏高压避雷 器或跳闸，造成停电事故。天幕系列产品在四川电 网公司19个电业局，已有上千台的应用案例。
发电厂主厂房、主控室和配电装置室一般不装 避雷针（线），是为了避免感应雷过电压或反击使 继电保护误动作或造成绝缘损坏。而且随着无人值
班变电站的增加，微电子设备的安全运行，防止感 应雷过电压的要求更为迫切。
1.3 新的外部防雷措施—新型直击雷保护装置
英国的Francis & Lewis股份有限公司则用“消雷 器”的名称大批量生产。 1973年Snyder引人注目地声称它的数千尖端组成的 阵列已获得成功，可以消雷。 意大利ISPE公司1990年推出了LPD系列防雷器专利 （美国欧洲专利）专利提供的防雷装置，能与雷电 的先导相互作用，防止回击。 2011年日本HPT公司推出防雷设备“放散器” （Dissipation wire）装在楼顶代替普通避雷针。
目录
一、防雷技术标准—综合防雷技术 1.1 综合防雷技术 1.2 外部防雷措施—直击雷的防护(接闪器:针、 网、带、线） 1.3 新的外部防雷措施—新型直击雷保护装置— 不让闪电落下来的装置； 国内外动态； 1.4 新型直击雷保护装置的工作原理、特点 二、新型直击雷保护装置的应用 三、感应雷防护
目录
一、防雷技术标准—综合防雷技术 1.1 综合防雷技术 1.2 外部防雷措施—直击雷的防护(接闪器:针、 网、带、线） 1.3 新的外部防雷措施—新型直击雷保护装置— 不让闪电落下来的装置； 国内外动态； 1.4 新型直击雷保护装置的工作原理、特点 二、新型直击雷保护装置的应用 三、感应雷防护
二、新型直击雷保护装置的应用
1.1、综合防雷技术
建筑物综合防雷 外部防雷措施 接闪器 （针网 带线） 接地系 统（含引
下线）
内部防雷措施 等电位 连接
（屏蔽）
电涌保 护器 (SPD）
1.2 外部防雷措施—直击雷的防护 1.2.1 外部防雷措施接闪装置的局限性 接闪入地的过程中产生强大的电磁场也 引 来了更多的感应雷击。特别是微电子设备相对集 中的地方，感应雷击对设备的安全构成极大的威 胁。 避雷针的保护范围是不肯定的，常常可能绕 过避雷针发生绕击。避雷针频繁的引雷入地还会 产生地电位反击、跨步电压等问题。
＜7Kg 见安装图
＜8.8Kg
＜ 3.5Kg ＜4Kg
＜0.55m（架设总高由用户确定） 全不锈钢
1.4.2 新型直击雷保护装置的检测报告
新型直击雷保护装置的系列产品的检测报告
1.4.2 新型直击雷保护装置的检测报告
1.4.3 新型直击雷保护装置的工作原理、特点
避雷针接闪是其避雷针上感应的电荷反放电（上行 先导放电)与雷云产生的梯式（级）下行先导形成闪 电形成一个充满负电（对负地闪）荷为主的通道， 称为电离通道或闪电通道，通过避雷针引电荷入地。 而“天幕“金属电极积累的电荷反放电后，高压大 电流开关以纳秒级的速度关断天幕的接地通道，金 属电极放出的电荷将“有去无回”，在空中破坏了 下行先导产生闪电的条件。

1.3 新的外部防雷措施—新型直击雷保护装置
1.3.3 国内动态 90年代国内出现了SLE半导体少长针 消雷装置它利用电晕层中和雷电，能 对下行雷主放电电流的抑制，对雷击 次数具有消减作用。 2008年国内出现了利用地电荷中和雷 电、防止回击的新型直击雷保护装置。
1.3 新的外部防雷措施—新型直击雷保护装置
abc
图1A
图1B
D
阶 段 C 阶段
图2 工作原理图
1.4 新型直击雷保护装置的工作原理、特点
图3 新型直击雷防护装置中和雷电下行先导示意图
__ _ _ _ __ __ _ _ _
_ __ _ __ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ __ _ _
_
_
+++ +
+++
1.4 新型直击雷保护装置的工作原理、特点
新型直击雷防护装置及系统的
综合防雷
目录
一、防雷技术标准—综合防雷技术
1.1 综合防雷技术 1.2 外部防雷措施—直击雷的防护(接闪器:针、 网、带、线） 1.3 新的外部防雷措施—新型直击雷保护装置— 不让闪电落下来的装置； 国内外动态； 1.4 新型直击雷保护装置的工作原理、特点
二、新型直击雷保护装置的应用 三、感应雷防护
雷电通流量>kA （接闪的能力） 接闪电压（反放 电时电场强度）
≥65 kA
8.5kV/cm
≥65 kA
7.5kV/cm
≥65 kA
8.5kV 抗风强度m/s
重量Kg（不含底 坐） 法兰盘 总高m 材质
≥55°
≥50°
＞70° 40m/s
＞70°
≥9Kg
≥9Kg
三、感应雷防护
3.2避雷带与避雷针在“建筑物防雷设计规范”中都 是可以使用的接闪器。在站场中应用的效果有较大的 差别： ①避雷针接闪雷电流泄放点距离建筑物内或站场上 的电子电气设备距离较远，故雷电流在雷电流泄放入 地过程中，产生的感应场比较弱，地电位反击也较低。 而建筑物上的避雷带的直击雷泄放点距离电子、电气 设备近得多，其感应雷较强。 ②雷电流产生的地电位反击也会大得多。 ③建筑物上的避雷带面积很大，接闪概率比较高， 感应雷次数也高。
1.4 新型直击雷保护装置的工作原理、特点
提前放电 的高度
13m
提前放电 避雷针 普通避雷 针
45°
39m
45°
可控放电 避雷针 CPD-Ⅰ 地面
26m
70
6m
21m 31m 37m
CPD-保护半径
图4 新型直击雷保护装置提前放电避雷针、普通避雷针比较
提前放电 避雷针保 护半径
普通避雷 针保护半 径

1.4 新型直击雷保护装置的工作原理、特点
上下行先导中和破坏了下行先导产生闪电的条件。 经过以上过程后，金属大气电极又回到开始时的 状态，开始对雷电下行先导的下一次中和。在这 一循环过程中加强型直击雷防护装置自动的有效 地抑制了雷击的演变。
1.4 新型直击雷保护装置的特点
新型直击雷保护装置的特点 1、天幕-Ⅰ直击雷保护装置将雷电对地面的闪击次数大 幅度减少，也相应的大幅度的减少了从电源线、信号线、 天馈线上的感应雷。它不但大大的减少了雷电对人、畜、 物的伤害和破坏。而且它解决了“脆弱”的微电子设备 感应雷防护难题。 2、本装置采用了用地电荷中和雷电下行先导的原理， 由于雷云下行先导的分布不是“密集”分布，下行先导 被中和以后不大可能就近出现新的下行先导，故其保护 角较传统避雷针大得多，达到70°以上，这就大大降低 了防雷的费用。 3、本装置采用了用地电荷中和雷电下行先导的原理， 接地仅是地电荷向金属电极冲填电荷，没有传统避雷针 （接闪装置）接闪时的大的雷电流入地，故本装置对防 雷接地电阻要求不高。