2013 防雷技术与科学-01 第一章
综合防雷技术
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二、电源线路SPD的选择要求 2
4、使用直流电源的信息设备，视其工作需要，宜分别选 用适配的直流电源SPD，作为末级保护。
可选择中光ZGB系列直流电源SPD。
5、SPD连接导线应短而直，SPD连接导线长度不宜大 于0.5m。
2a
20 kV
2c 1b
2a
远处雷击: 击在远处架空输送线缆
上
1a
Rst 信号线路
电源线路
2b 雷云之间的放电通过架 空线缆引起感应雷电波 及过电压。
2c 在野外,雷电击中通信 线缆
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五、电防护由避雷针防直击雷发展到综合 防雷理论的新阶段。
在治理雷电灾害方面总结出了“整体防御、综合 治理、多重保护、层层设防”的基本原则。
建筑物之间的互连电缆，应敷设在金属管道内。管道的两端应电 气连通，建筑物之间的接地装置应互相连接组成共用接地系统。
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第八节 电涌保护器SPD的设计
一、供电电源线路的要求： 电子信息系统机房内电源的进、出线不应采
用架空线路。 电子信息系统设备交流配电系统的接地应采
用TN—S系统。 配电系统耐冲击电压的类别及电涌保护器分
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第三节 电子信息系统雷暴等级的划分
一、根据年平均雷暴日数将雷暴发生的地区划 分为：少雷区、中雷区、多雷区、强雷区。
年雷暴日平均值： 20天以下的地区定为：少雷区。 20天以上40天以下的地区定为：中雷区。 40天以上60天以下的地区定为：多雷区。 60天以上的地区定为：强雷区。
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计算机信息系统的娇嫩性和脆弱性
防雷技术基础
概述雷电是自然界最普遍的大气变异现象, 地球每天约有四万多个雷暴中心形成，发生八百万次雷闪放电，平均每秒放电一百次左右，每次释放数百兆焦耳的能量。
闪电的起源与大气电场有关。
大气电场的变化使空气中的云团形成带电的雷云。
雷云中不同局部之间聚集着不同极性的电荷，形成100万伏到100000万伏的高电位，当电位到达一定程度时，就会在云团的不同局部之间、不同云团之间以及云团与地面之间产生很强的电场。
当空中的电场强度到达25~30时，将引起空气分子电离，导致空气绝缘被击穿，从而在云与云之间，或云与大地之间产生瞬时强火花放电，形成闪电。
闪电可分为云内闪电、云际闪电和云地闪电等，一般说来云闪发生的概率要比地闪发生的概率大得多，但它主要表如今对航空航天方面的影响；与人类关系最亲密，对地面通信台站影响最大的是云地闪，即落地雷。
从古至今,雷电不仅对人类赖以生存的环境构成宏大威胁,而且对人类生活产生深远影响。
但是，由于受科技程度和认识才能的局限，雷电长期被认为是神力的作用。
十八世纪中叶，富兰克林创造避雷针，创始了人类科学避雷的先河,使雷电对人类生活的危害程度大为减轻。
从避雷针的出现到本世纪五、六十年代,防雷技术随着科技的进步不断开展,特别是在建筑防雷和电力系统防雷方面逐渐形成一些固定标准,使针对直接雷和强电方面的防雷技术有了进一步的完善随着电子技术的迅猛开展，雷灾特征也随之有了新的变化，雷电的许多曾不引人注意的特性通过电子新器件的破坏作用显现出来，对现代电子设备的平安构成极大威胁。
国际上，首先对雷灾的新情况引起关注的是以航空航天部门为代表的尖端科技领域，因为最新的器件、最新的科技成果总是产生和应用于这些领域。
从60年代初到80年代的20多年时间里,意大利、美国发生了一系列导弹、火箭遭雷击的损毁事故，甚至出现因受雷击影响火箭自行升空的事故,引起了这些国家的军事和航空航天部门的极大关注。
美国不惜巨资,集中许多国家部门和大学，结合研究雷电规律和相关的防雷工程技术，以大规模现代化研究为根底，提出了一整套综合的防雷工程措施。
8.防雷、接地技术
屏蔽接地
将电气干扰源引入大地，抑制外来电磁对电子设备的干扰；减少电子设 备产生的干扰影响其他电子设备。
信号接地
保证信号具有稳定的基准电位。如：检测漏电流的接地；阻抗测量电桥 接地、电晕放电损耗测量接地等。
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第五节 联合接地
联合接地的构成 1.独立的接地系统
早先的避雷接地、电气接地、建筑接地等都是相互独立、自成系统的。 每个系统都有接地装置、接地汇流排、连接线等构成。
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第六节 几个术语的定义
过电流
超过额定电流的任何电流称为“过电流”。
短路电流
不同电位点间由于阻抗可忽略不计的故障产生的过电流称为“短路电流”。
故障电流
由于绝缘损坏而产生的电流称为“故障电流”。
碰壳电流
相线因绝缘损坏与电气设备接地外壳接触所产生的电流称为“碰壳电流”。
跨步电压
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3.避雷带和避雷网 高层建筑的顶部用扁钢在女儿墙上面构成带状或在楼顶构成平面网状的 防雷保护。 4.避雷线 采用塔、杆进行高空明线敷设的电力电缆输送线路、通信电缆传输线路 的最上端必须采用避雷线进行防雷保护。
引下线
引下线的作用是将雷电流按照既定的线路快速引入到接地装置。
接地装置
接地装置亦称为“接地极”。接地极主要由金属接地体构成，有时为 了加 大接地极的散流能力，还采用其他辅助材料构成接地极。
球形雷
球形雷一般是直径10〜20厘米的火球，呈红色、黄色或橙色。从产生到 消失约4〜120秒钟或更长，期间亮度和大小几乎不变。 球形雷有时爆炸，有时无声而逝，有时在地面上缓慢移动，有时跳跃行 走，有时在地面上不高处悬浮……。 球形雷的形成原因、构成物质至今仍然是个谜，如何防范也没有可行和 有效的办法。
图解防雷技术基础知识
图解防雷技术基础知识1雷电形成雷电形成防雷基础知识雷电的形成•天空中云层间的相互告诉运动、剧烈摩擦，使高端云层和低端云层带上相反电荷。
•低端云层在其下面的大地上感应出大量的异种电荷，形成一个极大的电容。
•当磁场强大一定程度时，就会产生云间放电、云地放电，这就是雷电现象。
2雷电分类雷电分类防雷基础知识•云地闪•云云闪•球状闪电3跨步电压跨步电压防雷接地术语：跨步电压4防雷分区防雷分区通信防雷技术防雷分区5雷电引入途径雷电引入途径防雷基础知识雷电引入途径与防雷6直接雷防护直接雷防护防雷措施直接雷防护滚球保护法7防雷接地防雷接地防雷基础知识接地系统•通过防雷接地系统可以保护建筑内人员设备不受到损害8等电位连接等电位连接通信防雷内部防护一等电位链接9保护接地（1）保护接地术语定义保护接地•设备外壳保护接地，由于人体电阻与接地电阻并联，而人体电阻远远大于接地电阻，电流基本通过接地电阻入地，通过人体电流很小，起到保护作用。
10保护接地（2）保护接地2术语定义保护接地•设备外壳保护，由于人体电阻与接地电阻并联，而人体电阻远远大于接地电阻，电流基本通过接地电阻入地，通过人体电流很小，起到保护作用。
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防雷技术基础
防雷技术基础和应用雷电防护的基本原理一、雷电的危害方式和中心防护雷电及其它强干扰对通信系统的致损及由此引起的后里是严重的，雷电防护将成为必需。
雷电由高能的低频成份与极具渗透性的高频成份组成。
其主要通过两种形式，一种是通过金属管线或地线直接传导雷电致损设备；一种是闪电通道及泄流通道的雷电电磁脉冲以各种耦合方式感应到金属管线或地线产生浪涌致损设备。
绝大部分雷电损害由这种感应而引起。
对于电子信息设备而言，危害主要来自于由雷电引起的雷电电磁脉冲的耦合能量，通过以下三个通道所产生的瞬态浪涌。
1、金属管线通道，如自来水管、电源线、天馈线、信号线、航空障碍灯引线等产生的浪涌；2、地线通道，地电们反击；3、空间通道，电磁小组的辐射能量。
其中金属管线通道的浪涌和地线通道的地电位反击是电子信息系统致损的主要原因，它的最见的致损形式是在电力线上引起的雷损，所以需将其作为防扩的重点。
由于雷电无孔不入地侵袭电子信息系统，雷电防护将是个系统工程。
雷电防护的中心内容就是泄放和均衡。
1、泄放是将雷电与雷电电磁脉冲的能量通过大地泄放，并且按照层次性原则，即尽可能多、尽可能远地将多余能量在引入通信系统之前泄放入大地；层次性就是按照所设立的防雷保护区分层次对雷电能量进行削弱。
防雷保护区又称电磁兼容分区，是根据人、物和信息系统对雷电及雷电电磁脉冲的感应强度不同把环境分成几个区域：1、LPZOA区，本区内的各个物体都可能遭到直接雷击，因此各物体都有可能导走全部雷电流，本区内电磁场没有衰减。
2、LPZOB区，本区内的各物体不可能遭到直接雷击，但本区电磁场有衰减。
3、LPZ1区，本区内的各物体不可能遭到直接雷击，流往各导体的电流比LPZOB区进一步减少，电磁场衰减和效果取决于整体的屏蔽措施。
后续的防雷区（LPZ2区等）如果需要进一步减小所导引的电流和电磁场，就应引入后续防雷区，应按照需要保护的系统所要求的环境区选择后续防雷区的要求条件。
保护区序号越高，预期的干扰能量和干扰电压越低。
《防雷知识培训教材》课件
电磁脉冲
雷电产生的电磁脉冲干扰电子 设备，导致设备损坏或数据丢
失。
雷击引起火灾
雷电击中建筑物或树木时，可 能引发火灾。
雷击对人体的影响
雷电可能导致人体受到电击、 烧伤、休克甚至死亡。雷电的种类直击雷
雷电直接击中地面物体，产生电 火花和热效应。
感应雷
雷电产生的电磁场对附近的导体产 生静电感应或电磁感应，使其带上 电荷。
电力系统
02
在电力系统中，雷电监测与预警可以用于指导电网的运行和维
护，降低因雷击造成的停电和设备损坏风险。
航空安全
03
在航空领域，雷电监测与预警可以提供航路上的雷电活动信息
，保障飞行安全。
预警信息发布
预警信息可以通过手机短信、电视、广播等多种方式发布，提醒公 众采取相应的防雷措施。
预警准确率
提高预警准确率是雷电预警系统的关键，需要不断优化算法和加强数 据采集的准确性。
雷电监测与预警的应用
气象服务
01
雷电监测与预警是气象服务的重要组成部分，可以为公众提供
及时的雷电预警信息，减少雷击造成的损失。
前提。
静电感应
积雨云中的水滴和冰晶 在运动过程中会发生摩 擦，产生静电感应，形
成电场。
电荷分离
随着积雨云的进一步发 展，云层中的电荷开始 分离，形成正负电荷区
域。
击穿空气
当电场强度达到一定程 度，空气将被击穿，形 成放电现象，即雷电。
雷电的危害
01
02
03
04
直接雷击
雷电直接击中建筑物、设备或 人，造成严重损坏或伤亡。
防雷工程施工
施工准备
包括施工图纸的审核、材料采 购、施工队伍的组织等。
防雷基础知识
防雷基础知识防雷知识1.基础知识雷电是⼀种常见的⾃然现象，在世界上每天约形成44000个雷暴中⼼，发⽣800万次雷闪放电，平均每秒放电100次左右，可见雷电活动是相当频繁的。
通常，雷云形成之后，雷云对⼤地哪⼀点放电，虽然因素复杂多变，但客观上仍存在⼀定的规律。
通常雷击点选择在地⾯电场强度最⼤的地⽅，也就是在地⾯电荷最集中的地⽅，从那⾥升起迎⾯先导。
地⾯上导电良好和地形特别突出的地⽅，⽐附近其它地⽅密集了更多的电荷，那⾥的电场强度也就越⼤，成为遭受雷击的⽬标。
在地⾯上特别突出的地⽅，离雷云最近，其尖端电场强度最⼤。
例如旷野中孤⽴的⼤树、⾼塔或单独的房屋、⼩丘顶部、房屋群中最⾼的建筑物的尖顶、屋脊、烟囱、避雷针、避雷线等，都是最容易遭受雷击的地⽅。
雷击会严重损害建筑物、电⽓设备和电⼦设备。
数⼗乃⾄⼀、⼆百千安的雷电冲击电流，具有巨⼤的电磁效应、热效应和机械效应，雷电冲击电流流过被击物体形成幅值很⾼的冲击电压波，使电⽓设备绝缘破坏；冲击电流的电动⼒作⽤，使被击物体炸裂；冲击电流使导线等⾦属物体温度突然升⾼，以致熔断毁坏。
其中以第⼀种情况的破坏性最⼤，也是我们主要关注的问题。
由于雷击作为⼀种强⼤⾃然⼒的爆发，⽬前的⼈类是⽆法制⽌的。
⼈们⼒所能及的主要是设法去预防和限制它的破坏性。
这就要求装设防雷保护装置，采⽤防雷保护措施。
1.1雷电特性和危害1.1.1雷云带电的原因雷电放电是由带电荷的雷云引起的。
雷云带电原因的解释很多，但还没有获得⽐较满意的⼀致认识。
⼀般认为雷云是在有利的⼤⽓和⼤地条件下，由强⼤的潮湿的热⽓流不断上升进⼊稀薄的⼤⽓层冷凝的结果。
强烈的上升⽓流穿过云层，⽔滴被撞分裂带电。
轻微的⽔沫带负电，被风吹得较⾼，形成⼤块得带负电的雷云；⼤滴⽔珠带正电，凝聚成⾬下降，或悬浮在云中，形成⼀些局部带正电的区域。
实测表明，在5～10km的⾼度主要是正电荷的云层，在1～5km的⾼度主要是负电荷的云层，但在云层的底部也有⼀块不⼤区域的正电荷聚集。
防雷工程设计和施工三版ppt课件
ü
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LPZ 1
防雷等电位连接 雷电流SPD
ü
局部等电位 过压保护器
SPD
电源系统 信息网络系统
LPZ 防雷保护区
精选课件ppt
26
第二节 雷暴等级的划分
• 计算机信息系统雷暴等级的划分
• 根据年平均雷暴日数将雷暴发生的地区划分为：少雷区、 中雷区、多雷区、强雷区。
年雷暴日平均值： 15天以下的地区定为：少雷区。 15天以上40天以下的地区定为：中雷区。 40天以上90天以下的地区定为：多雷区。 90天以上的地区定为：强雷区。
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放电原理
• 工作原理：一般来说，当浪涌电压超过系统绝 缘耐电强度时，GDT被击穿放电，从而在瞬间 限制浪涌电压的侵入.GDT放电后迅速由辉光 放电进入弧光放电，由于弧光电压很低 （几 十伏），从而限制了浪涌电压的上升。
• 工作过程：将GDT简单理解为一个低电容开关。 常态时阻抗为兆欧级，击穿放电后迅速跌落至 1欧姆以下，浪涌消失后自动恢复到高阻抗状 态。
影响巨大数量用户，为此建议使用GDT来进行防护。
具有外延电缆和放大器的高精度的CATV、门禁、摄
像监控系统也可以采用GDT来防护感应电压所产生的
危害。
数据线 避雷器
等电位连接
接地
系统
EBB
地下的钢筋用作
基础接地装置 精选课件ppt
建筑物屏蔽和接地系统 30
电源线路、信号线路、天馈线的防护方法
•电源线路的防护 •信号线路的防护 •天馈线的防护
SPD = 电涌保护器 浪涌保护器 过电压保护器 避雷器 防雷器
精选课件ppt
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第四章 直击雷防护
• 第一节 一般防护原理