防雷技術
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防雷技術范文第1篇
中圖分類號：TN131 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）04-0149-01
引言
防雷工作是信號接收系統(tǒng)中不可缺少的一部分，保護接收系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全，確保接收系統(tǒng)處于正常的工作狀態(tài)。接收系統(tǒng)中提高了對防雷工作的重視度，既可以保障系統(tǒng)的防雷能力，又可以保護工作人員的安全，降低了雷擊事故的發(fā)生率，同時維護接收系統(tǒng)的經濟價值，提高衛(wèi)星信號的接收與處理能力。
一、雷電的危害
一般分為兩類：一是雷直接擊在建筑物上發(fā)生熱效應作用和電動力作用；二是雷電的二次作用，即雷電流產生的靜電感應和電磁感應。雷電的破壞作用表現(xiàn)在：強大的電流、熾熱的高溫、猛烈的沖擊波和強烈的電磁輻射等物理效應，危害建筑物及電子電器設備。正因為有了強大的電流流過導體及電器設備，容易產生高溫，引起導體及附屬設備周圍的可燃物的燃燒而發(fā)生火災：
1.雷電流高壓效應會產生高達數萬伏甚至數十萬伏的沖擊電壓，如此巨大的電壓瞬間沖擊電氣設備，足以擊穿絕緣使設備發(fā)生短路，導致燃燒、爆炸等直接災害。
2.雷電流高熱效應會放出幾十至上千安的強大電流，并產生大量熱能，在雷擊點的熱量會很高，可導致金屬熔化，引發(fā)火災和爆炸。
3.雷電流機械效應主要表現(xiàn)為被雷擊物體發(fā)生爆炸、扭曲、崩潰、撕裂
4.雷電流靜電感應可使被擊物導體感生出與雷電性質相反的大量電荷，當雷電消失來不及流散時，即會產生很高電壓發(fā)生放電現(xiàn)象從而導致火災。
5.雷電流電磁感應會在雷擊點周圍產生強大的交變電磁場，其感生出的電流可引起變電器局部過熱而導致火災。
6.雷電波的侵入和防雷裝置上的高電壓對建筑物的反擊作用也會引起配電裝置或電氣線路短路而燃燒導致火災。
我國防雷權威機構的專家指出：“據不完全統(tǒng)計，我國每年因雷電事故造成人員傷亡達數千人之多，所造成的經濟損失高達近百億元人民幣。尤其隨著計算機網絡系統(tǒng)、建筑、電信、航空航天、電力、石油化工、消防和交通領域對防雷技術設備的需求日益迫切，雷電災害的防御工作應引起社會各界和政府有關部門的普遍關注”。
二、衛(wèi)星站防雷擊方法
避雷針的作用主要是吸收云層中大量的電荷，通過避雷針的接地將電荷傳輸至大地，衛(wèi)星接收天線主要有以下幾種避雷方法：
1.若衛(wèi)星接收天線安裝在有防雷系統(tǒng)的建筑物附近，由于天線與機房建筑物間的距離通常在30m內，天線基座的地腳螺釘、混凝土中的鋼筋與大地間形成地線，若測量到接地電阻R
2.若衛(wèi)星天線安裝在空曠的地區(qū)，可將避雷針分別安裝在主反射面的上沿和副反射面的頂端，或可以單獨架設避雷針，避雷針保護區(qū)的范圍應覆蓋整個主發(fā)射面。
3.若衛(wèi)星天線安裝在屋頂之上，衛(wèi)星天線與建筑物應共同使用同一防雷系統(tǒng)，所有引下線、天線基座務必要與建筑物上的避雷針網連接可靠，至少應有兩條不同的泄流引下路徑。對于雷電頻發(fā)區(qū)，宜在拋物面和副反射面上架設避雷針。
三、如何做好衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)的防雷工作
結合衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)中的雷擊危害以及防雷技術的實踐應用，分析如何做好接收系統(tǒng)的防雷工作，提出以下四點建議，輔助落實防雷技術的應用，更重要的是強化防雷工作的實踐性。
1.注重綜合防雷設計
衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)中的防雷工作，并不能采取單一的防雷方法，而是要注重綜合的防雷設計，根據接收系統(tǒng)的狀態(tài)，實現(xiàn)防雷設計的綜合化，加強防雷系統(tǒng)性的控制力度，在多個方面保護接收系統(tǒng)的安全運行，避免衛(wèi)星接收信號系統(tǒng)出現(xiàn)防雷漏洞，保持接收系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
2.落實防雷技術應用
部分衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)內，忽略了防雷工作的建設，未能投入成熟的防雷技術，此類接收系統(tǒng)中，應該積極落實防雷技術的應用。分析接收系統(tǒng)中較常出現(xiàn)的雷擊風險，設計有效的防雷技術，用于保護接收系統(tǒng)的安全運行，發(fā)揮防雷技術的保護作用。
3.定期檢查防雷效果
防雷系統(tǒng)在衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)內，處于高效運行的狀態(tài)，受到外界環(huán)境的干擾，防雷技術有可能出現(xiàn)缺陷[4]。衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)的防雷工作中，采取定期檢查的方法，檢測防雷效果是否符合保護標準，找出系統(tǒng)防雷中出現(xiàn)的缺陷并提出有效的解決措施。
4.引入防雷新技術
衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)中的防雷技術，雖然具有高效率的防雷效果，但是仍舊存在局限性，加大防雷新技術的研究力度，不斷引入防雷技術，降低防雷工作的難度，簡化防雷技術的操作方式，推進防雷工作的積極發(fā)展。
四、防雷技術保護方法
避雷針是防雷技術中常用的形式，對于很多城市的高層建筑來說，避雷針則是最為多見的防雷裝置。從性能原理上看，避雷針主要是針對直擊雷進行防范的一種措施，在相應的地點安裝避雷針能夠把雷電引入大地，這樣就能對雷擊區(qū)域內的相關設施起到很好的保護作用。經過長期研究發(fā)展，避雷針具有雙重性作用，在發(fā)揮避雷作用的同時也有引雷效果，使得地面設施免遭雷擊傷害。對于避雷針周圍的電源、信號線路等需嚴格采取保護措施，確保各個裝置間留有適當的距離。這就需要在安裝避雷針時，衛(wèi)星信號接收天線和發(fā)射機房處于避雷針的保護區(qū)域內，應盡量遠離衛(wèi)星信號接收天線和發(fā)射機房，這樣可以有效防止接收機和發(fā)射機房內的電氣設備受到損壞，確保各項地面設施能夠正常運行。因此，對于避雷針的使用也是一個需要深入研究的問題。
五、防雷系統(tǒng)的維護
雷電的發(fā)生時間和強度都無法預測，除了構建盡量完善的防雷系統(tǒng)外，系統(tǒng)的維護也是一項重要的項目。每年在春夏雷雨多發(fā)季節(jié)之前，應做好防雷系統(tǒng)的維護，檢查接閃器是否完好可靠，特別是焊接點有無銹蝕；檢查各個接地體的接地電阻，確保各個接地體的接地電阻均在標準值之內；檢查各個接引導線是否完好，等電位接地母板是否可靠連接；檢查浪涌保護器是否有效，盡量減少進入室內的臨時拉線。可靠的系統(tǒng)設計和構建，以及日常使用中定期的檢查和維護，才能確保把雷電危害降低到最小。
目前為止，雷電的危害還是不能完全的克服，還沒有能完全防護雷電的產品。防雷技術還有許多有待探索的東西，目前雷云起電的機理還不完全清楚，雷電感應的定量研究也很薄弱，因此防雷產品也在不斷的發(fā)展，各種新技術新效果的防雷產品仍需以科學的態(tài)度在實踐中檢驗，在理論上發(fā)展完善，仍需要在實踐中不斷的積累經驗，不斷的完善各種防雷規(guī)范。
六、結語
我國經濟在快速發(fā)展，信息技術水平也在迅速提高，而雷災的危害及造成的經濟損失也呈逐漸增大的趨勢，防雷技術的需求在全社會變得越來越大，社會對防雷管理的要求也日益提高。在我國的公共管理改革取得進展的背景下，在我國的氣象發(fā)展戰(zhàn)略取得一定成果的基礎上，相信防雷管理領域的研究成果將日益豐碩，防雷管理體系將日益完善，雷電社會防御能力將日益提高。為消除雷電災害隱患，切實保障防雷安全。
參考文獻
[1] 顧艷君，錢志良，楊全超，于鑫淼，盧熊熊.一種新型超高壓電動短路接地線夾[J].蘇州大學學報（工科版）.2012（02）.
防雷技術范文第2篇
關鍵詞：雷擊；綜合錄井儀；防雷；接地
1 雷電的成因及危害
隨著石油勘探力度的增加，以前難以引起人們注意的山區(qū)地帶也正成為油氣資源的主要接替區(qū)，往往這些地區(qū)雷暴天數遠高于平原地區(qū)，因此，在這些地區(qū)施工的綜合錄井儀經常會發(fā)生雷擊事件。輕者造成錄井資料的準確性降低，重者可能會造成儀器的電子線路、傳感器等部件遭到損壞，甚至影響到儀器操作人員的人身安全。
1.1 雷電的種類
雷電的種類有直擊雷、雷電侵入波、雷電感應、雷電電磁脈沖（LEMP）和反擊等。如果建筑物的引下線與各種金屬導線管道或用電設備的工作地線之間的絕緣距離未達到安全要求，則可能造成接地引下線與各種金屬導線、管道或用電設備的工作地線之間放屯，從而使這些金屬導線、管道或用電設備的工作地線上引入反擊電流，造成人身和設備雷擊事故。
1.2 雷電入侵的途徑
當建筑物防雷設施比較完好時，則室內儀器不會直接遭受雷擊，但可間接受到雷電影響，雷電可通過如下途徑影響室內儀器設備。
1.3 雷電的危害
雷電的破壞作用主要是雷電流引起的，根據上述的危害形式，可將雷電的危害基本上可分為三種類型：一是直擊雷的作用，即雷電直接擊在建筑物或設備上發(fā)生的熱效應作用和電動力作用；二是雷電的二次作用，通常稱之為間接雷擊，即雷電流產生的靜電感應作用和電磁感應作用；三是雷電對架空線路或金屬管道的作用，所產生的雷電波可能沿著這些金屬導體、管路，特別是沿天線或架空電線引入室內，形成所謂高電位引入，而造成火災或觸電傷亡事故。
雷擊的閃電過程中可產生強大的雷電流和高電位，若用其電位與電流的乘積功率來表示，雷電具有極強大的功率，能形成巨大的爆炸過程，直擊到地面的建筑和各種生物上，產生強大破壞力。
2 綜合錄井防雷
2.1 綜合錄井儀的雷擊后果
經過對綜合錄井儀遭受雷擊破壞的實際情況進行統(tǒng)計分析，雷擊造成的主要后果主要表現(xiàn)形式為以下幾種：
（1）傳感器損壞
如果安裝在井架的傳感器緊固不牢，與井架之間存在有一定的電阻，則容易被雷電擊毀。
（2）電源系統(tǒng)燒毀：
由于在儀器的電源系統(tǒng)設計過程中，井場動力電源進入儀器前首先進入配電箱，在配電箱內設計有電源保險絲，一旦電壓高于一定的幅度，在保險絲熔斷的同時，電源系統(tǒng)也有可能被燒毀。
（3）數據采集系統(tǒng)燒毀
由于各種傳感器采集的信號通過信號線與綜合錄井儀內部的信號采集面板進行連接，一旦發(fā)生感應雷電后，該區(qū)域的強大的電磁波作用于信號線，在信號線上感應產生出瞬態(tài)尖峰脈沖沿著信號線向兩端快速傳遞。
2.2 綜合錄井儀防雷
綜合錄井儀防雷是綜合性的系統(tǒng)工程，所采取的技術措施也是多方面的。這些防護措施可概括為：外部防護和內部防護，防護技術包括屏蔽、等電位連接、分流接地和過壓保護、電源防雷、信號防雷。不同部分和各項技術都有其重要作用，相互之間緊密聯(lián)系，不能將它們割裂開來，也不存在替代性。
2.3 外部防雷保護
（1）屏蔽
屏蔽一般分為電場屏蔽、磁場屏蔽及電磁場屏蔽幾種。
靜電屏蔽（電場屏蔽）是為了消除和抑制靜電電場的干擾。磁場屏蔽：是為了消除或抑制由磁場耦合引起的干擾。
磁場屏蔽又分為低頻屏蔽和高頻磁屏蔽兩種情況。電磁場屏蔽：一般在遠離干擾源的空間單純的電場或磁場是少見的，干擾是以電場、磁場同時存在的高頻電磁場輻射的形式發(fā)生的。雷電電磁脈沖在遠場條件下可看作平面電磁場傳播。因此，應同時考慮電場和磁場的屏蔽。
信號傳輸電纜的全屏蔽。電纜的屏蔽要求對機房內、外所有架空、埋地的電纜都用金屬層屏蔽起來，以防雷電電磁脈沖的干擾，這稱作全屏蔽。當全屏蔽電纜接觸或穿過另一金屬部分時，還要采用中間接地點，因此，全屏蔽電纜要求多點接地。
（2）等電位連接
等電位連接也稱電位均衡連接。就是把所有導體相互作良好的導電性連接，并與接地系統(tǒng)連通。其本質是由可靠的接地系統(tǒng)、等電位連接用的金屬導線、等電位連接器（即避雷器、地線隔離器）和所有導體組成一個電位補償系統(tǒng)。
（3）分流接地
分流是將雷電流能量向大地泄放過程中應符合層次性原則。層次性就是按照所劃分的防雷保護區(qū)對雷電能量分級瀉放。接地就是讓已經納入防雷系統(tǒng)的閃電能量泄放入大地，良好的接地才能有效地降低引下線上的電壓，避免發(fā)生反擊。接地是釋放直擊雷和雷電電磁干擾能量的最有效的手段之一，也是電位均衡補償系統(tǒng)基礎。目的是使雷電流通過低阻抗接地系統(tǒng)向大地泄放，從而保護建筑物、人員和設備的安全。
2.4 內部防雷保護
（1）電源防雷
在電源進入端安裝低壓總電源防雷器，將由外部線路可能引入的雷擊高電壓引至大地泄放，以確保后接設備的安全。作為系統(tǒng)電源進線端的防雷器，在雷擊多發(fā)地帶至少應有60～100KA的通流容量，可將數萬甚至數十萬伏的雷擊過電壓限制到數千伏，防雷器可并聯(lián)安裝在板房電源進線端。
（2）信號防雷
在雷擊發(fā)生時，產生巨大瞬變電磁場，在1Km范圍內的金屬環(huán)路，如網絡金屬連線等都會感應到雷擊，將會影響信號網絡的正常運行甚至徹底破壞信號網絡系統(tǒng)，對于信號網絡方面的防雷工作也是較易被忽視的。
3 防雷接地
3.1 防雷接地的方式
接地方式多種多樣，我們常用到的有以下幾種：
（1）安全接地
安全接地即將高壓設備的外殼與大地連接。防止機殼上積累電荷，產生靜電放電而危及設備和人身安全。當設備的絕緣損壞而機殼帶電時，促使電源的保護動作而切斷電源，以便保護工作人員的安全。
（2）工作接地
工作接地是為電路正常工作而提供的一個基準電位。這個基準電位一般設定為零。該基準電位可以設為電路系統(tǒng)中的某一點、某一段等。當該基準電位不與大地連接時，視為相對的零電位。當該基準電位與大地連接時，基準電位視為大地的零電位，而不會隨著外界電磁場的變化而變化。
（3）屏蔽接地
屏蔽與接地應當配合使用，才能起到良好的屏蔽效果。當用完整的金屬屏蔽體將帶電導體包圍起來時，在屏蔽體的內側將感應出與帶電導體等量異種的電荷，外側出現(xiàn)與帶電導體等量的同種電荷，因此外側仍有電荷存在。
（4）防雷接地
當電子衡器被雷擊時，不論是直接雷擊還是感應雷擊，如果缺乏相應的保護，設備都有可能受到很大損害甚至報廢。
3.2 防雷接地的原理
防雷接地裝置包括接地體和接地線，位于地下一定深度之處，它的作用是使雷電流順利流散到大地中去。防雷接她要求接地電阻要小，接地電阻越小，散流就越快。被雷擊物體高電位保持時間就越短，危險性就越小。
3.3 防雷接地裝置的應用
按照GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》的要求，儀器房房內的安全保護地、信號工作地、屏蔽接地、防靜電接地和防雷器接地宜共用一組接地，接地電阻應小于4歐姆。地線接地電阻的大小與土壤的導電性能、導體尺寸、接地體與土壤接觸的松緊、埋設深度有關（見下表）。
根據避雷地線接地電阻
3.4 接地電阻測量
接地電阻是指埋入地下的接地體電阻和土壤散流電阻，通常采用ZC型接地電阻測量儀（或稱接地電阻搖表）進行測量。接地電阻測量儀還隨表附帶接地探測棒兩支、導線三根。
參考文獻：
防雷技術范文第3篇
關鍵詞：FTTH 防雷 防雷接地技術思考
近年來，隨著IPTV、網絡視頻等高帶寬消耗型業(yè)務的激增，用戶對網絡帶寬的需求也越來越大，由此對寬帶的接入形式要求不斷提高，過去傳統(tǒng)的ADSL為主要接入模式的寬帶接入方式已經無法滿足普通用戶對于高速寬帶的使用需求了，因此，迫切需要引入新的寬帶接入方式，以提高網絡帶寬。
一 、FTTx基本情況
FTTx技術主要用于接入網絡光纖化，范圍從區(qū)域電信機房的局端設備到用戶終端設備，局端設備為光線路終端（OLT）、用戶端設備為光網絡單元（ONU）或光網絡終端（ONT）。根據光纖到用戶的距離來分類，可分成光纖到路邊（FTTC）、光纖到大樓（FTTB+XDSL或FTTB+LAN）及光纖到戶（FTTH）等3種服務形態(tài)，可統(tǒng)稱FTTx。固網運營商在建設改造接入網時，會綜合考慮CAPEX、OPEX、ROI，新業(yè)務對帶寬的需求、現(xiàn)有銅纜資源的優(yōu)化利用，靈活選擇FTTx建設模式，以獲得最優(yōu)的投入產出比。
二、FTTx網絡現(xiàn)狀和存在的問題
固網運營商新建駐地網小區(qū)主要采用FTTH方式接入寬帶用戶，對于老舊小區(qū)或商務寫字樓主要是采用FTTC或FTTB方式接入。因室外網絡機柜防雷設計缺陷導致ONU設備故障高發(fā)是FTTC和FTTB方式故障率高于FTTH的一個重要原因。
室外網絡機柜防雷設計存在的主要問題有：
1.室外網絡機柜沒接地或是接地不符合要求
2.存在已開通的設備沒有重新設置防雷保護地線。
3.大部分樓道ONU的過流過壓保護（ONU本身具有一定的防護性能）接地是通過其三芯交流電源插座的接地極來實現(xiàn)的，必須共用樓道配電系統(tǒng)的保護接地。
4.樓道ONU至用戶的電纜或是五類線，沒有采取任何防雷保護措施。
三、 雷擊情況分析
根據雷電的放電原理，當雷云對地閃絡時，其附近的架空輸電線、金屬通信電纜芯線就會感應過電壓，感應電壓是造成室外ONU端口損壞的主要原因。因此，必須做好室外ONU的各項防護措施，才能有效地減小雷電帶來的損害。
四、解決措施
（一）規(guī)范要求
1.根據目前的實際情況，要解決樓道ONU的防雷問題，則必須解決其接地的問題，其接地電阻應
2.ONU機柜安裝在公共建筑物時應利用建筑物的基礎地網作為接地體。
3.當ONU機柜安裝位置無基礎地網，可利用樓宇內現(xiàn)有電氣防雷接地裝置。
4.機柜地排接地線線截面積應大于16mm2，當距離較長時，截面積應大于35mm2。
5、網絡柜引入無金屬護層電纜時，需套金屬軟管保護，金屬軟管應做可靠接地處理。
6、網絡柜引入有金屬護層電纜時，需將電纜金屬護層與地線排可靠連接。
7、網絡柜引入光纜時，需將光纜金屬護層和金屬加強件與地線排可靠連接。
8、網絡柜引入市話電纜是，需采用具有防雷功能的MDF模塊，并可靠接地。
9、網絡柜引入交流電源應采用防雷單元。
（二）對于已安裝或已開通的樓道ONU
1.落實住宅樓配電箱內交流布線是否采取單相三線，若是，則表明該住宅樓安裝有保護地線（否則沒有保護地線）。可在其配電箱內將地線引出至ONU的交流電源插座內。但必須對配電箱內的地線進行測試，確認其是否可靠。
2.對于沒有裝設保護地線（或有地線，但不可靠的）的住宅樓，則必須重新敷設地線。如果住宅樓為鋼混結構，可找到該住宅樓的建筑主鋼筋直接引入至機箱作為保護地線。
3.對于雷害較嚴重的區(qū)域，則適當考慮在樓道ONU的交流電源端口以及100Mbps銅纜網線口加裝相應的防雷保護器。
（三）對于新建寬帶接入網系統(tǒng)
1.安裝樓道ONU的機箱必須提供保護接地的匯接端子排（作等電位連接用），機箱應具有屏蔽作用。
2.樓道ONU的接地方案可按第二條第1、第2點同樣處理。
3.樓道ONU至用戶的10Mbps非屏蔽5類雙絞線必須在樓道內進行敷設。若條件確實不允許非得繞外墻敷設，則必須布放具有屏蔽的5類雙絞線。屏蔽層在機箱內與接地端子進行等電位連接。
4.對于雷害較嚴重的區(qū)域，則適當考慮在樓道ONU的交流電源端口以及100Mbps銅纜網線口加裝相應的防雷保護器。
參考文獻
[1]方木龍，鄧華秋.世界FTTx的最新發(fā)展狀況與預測[J]. 光通信技術. 2010（08）
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防雷技術范文第4篇
關鍵詞：輸電線路；防雷水平；雷擊跳閘率；耐雷水平
中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）20-0132-02
1 輸電線路防雷的意義
電力系統(tǒng)輸電線一般是的架設在離地20～60 m的空中，鋪設距離長，跨度廣。它聯(lián)通我國各個省市的發(fā)電廠和用電負荷中心，是輸送電力的主要通道，也是國民的經濟命脈。但是其突出于地面其他物體且具有良好的導電性能，很容易遭受雷電的入侵。一方面造成輸電線絕緣子閃絡或爆炸，對輸電線絕緣水平造成永久性損傷，形成單相或多相接地短路故障，引起繼電保護和斷路器的觸動。另一方面雷電波可能沿輸電線入侵變電站或發(fā)電廠，將會對變壓器發(fā)電機等大型設備造成難以修復的損傷，引起大面積的斷電。無論哪種情況都會對人民的生活和企業(yè)的生產造成巨大的影響和損失。因此，輸電線路的防雷具有遠大重要的意義。
2 我國防雷技術現(xiàn)狀
我國輸電線路的防雷技術水平總體上處于世界較為先進的水平，防雷技術水平主要的衡量指標是：雷擊跳閘率和耐雷水平。雷擊跳閘率是指全年折算成40個雷電日的情況下100 km輸電線路上由于雷擊造成的跳閘次數。耐雷水平是指：在雷擊線路時，其絕緣尚不至于發(fā)生閃絡的最大電流幅值或能引起絕緣閃絡的最小雷電流幅值，單位為kA。雷擊跳閘率包括雷擊桿塔時的跳閘率和雷繞擊導線時的跳閘率，他們是衡量線路防雷性能的綜合性指標。其計算公式如下：
雷擊桿塔時的跳閘率
n1=Ng×δ×η×P1（次/l00 km?40雷電日）
雷繞擊導線時的跳閘率
n2=Ng×Pa×η×P2（次/100 km?40雷電日）
其中：Ng表示在40個雷電日下每百公里線路上雷擊桿塔的次數；P1為雷電電流的幅值大于雷擊塔頂的耐雷水平 I1的概率；P2為雷擊導線時雷電流超過耐雷水平I2的概率；η為建弧率；δ為擊塔率；Pa為線路繞擊率。
根據以上內容可知，輸電線路總的雷擊跳閘率應為雷擊桿塔時的跳閘率與雷繞擊導線時的跳閘率之和（n=n1+n2）。
在我國，目前35 kV及以上電壓等級的輸電線路上基本都實現(xiàn)了架設避雷線，110 kV及以上電壓等級沿線路全線架設，330 kV及以上電壓等級的輸電線路更是全線架設雙避雷線。避雷線的保護角度一般取在20～30？，在變電所和發(fā)電廠的進線段處以及500 kV及以上電壓等級的超高壓、特高壓線路避雷線的保護角在15？及以下。對指定的絕緣子片在不同電壓等級的輸電線路使用片數也做出了明確的規(guī)定：以X-4.5型絕緣子為基準，35 kV電壓等級輸電線路使用3片，110 kV電壓等級輸電線路使用7片，220 kV電壓等級輸電線路使用13片，500 kV電壓等級輸電線路使用28片。
3 提高防雷水平的措施
雷電過電壓主要分為感應雷過電壓和直擊雷過電壓。感應雷過電壓是指累計線路附近大地，由電磁感應在導線上產生的過電壓，一般只對35 kV以下線路有威脅。直擊雷過電壓包括雷直擊桿塔或避雷線造成的反擊和雷直擊導線造成的繞擊。為了有效地減少雷電過電壓對電力系統(tǒng)造成巨大的損失，有必要采取一些有用的措施來提高輸電線路的防雷技術水平。本文在考慮系統(tǒng)運行方式、線路電壓等級以及重要程度等因素后，提出以下幾種基本的防雷措施和補充措施。
3.1 合理選擇路徑
根據實地考察整個輸電線路所通過的路線區(qū)域內的雷電活動強度、地質地形地貌特點、土壤電阻率等自然條件，在前期規(guī)劃時就避開山區(qū)風口和順風河谷等雷暴走廊、土壤電阻率有突變的地帶以及地下有導電性礦產的地面等易遭受雷擊的地段。如果實在不能避免，則要對該易遭受雷擊的區(qū)段加強絕緣保護和防雷保護。
3.2 架設避雷線
避雷線是用來防止雷直擊導線的基本措施之一，同時避雷線可以分流減小桿塔頂端的電位、對導線屏蔽降低導線感應過電壓，并且能與導線耦合降低絕緣子兩端的電位差。避雷線的保護角一般取在20～30？，500 kV及以上線路保護角小于15？，目的是為了降低繞擊率，對于某些特殊線路或線路段，保護角甚至有可能取為負角度。
超高壓線路常將避雷線通過一個小間隙接地，通過這種方式來降低正常運行時避雷線中感應電流的附加損耗并利用避雷線兼作高頻通道。這樣正常運行時避雷線對地絕緣，雷擊時與地相連，起來避雷線應有的作用。
3.3 降低桿塔接地電阻
規(guī)程規(guī)定土壤電阻率在100～300 Ωm的地區(qū)，除自然接地外，還應設人工接地裝置。在土壤電阻率在300～2 000 Ωm的地區(qū)，一般采用水平敷設的接地裝置。在土壤電阻率大于2 000 Ωm的地區(qū)，采用放射形接地體或連續(xù)伸長接地體。在高土壤電阻率地區(qū)，如在鐵塔基礎附近有土壤電阻率較低的地帶，可部分采用引外接地與放射形接地裝置相結合的方式。此外，還可以采用接地電阻降阻劑、爆破接地技術、多支外引式接地裝置以及伸長水平接地體等方式來降低桿塔接地電阻，其中使用降阻劑是相對常用而且有效的方法。在降低高土壤電阻率地區(qū)接地電阻時，應根據當地原有運行經驗、氣候狀況、地形地貌特點和土壤電阻率的高低等情況，綜合分析，采用合適的方法來降低桿塔接地電阻。
3.4 架設耦合地線
當遇到采用降低桿塔接地電阻十分困難的情況時，一般可以在導線下方架設耦合地線從而來提高防雷水平。，用以增加避雷線與導線之間的耦合作用，降低絕緣子串上的過電壓，從而達到降低線路斷路器雷擊跳閘率的目的。同時，耦合地線也可以增加對雷電流的分流作用，進一步降低桿塔頂端的電位。運行經驗證明，這的這一效果非常顯著。
3.5 采用不對稱絕緣
現(xiàn)代輸電線線路中為了減少輸電線占用的土地資源，越來越多的使用了同塔雙回輸電線的架設方式。對于此類輸電線，可以使用不對稱絕緣的方式來提高雷擊情況下的供電可靠性。不對稱絕緣是指同電壓等級的兩回輸電線路的絕緣子串數不相同，在雷擊情況下絕緣子串片數少的一回輸電線路先閃絡。閃絡后，該回導線接地，相當于地線并與另一回未閃絡的輸電線耦合，進而提高其耐雷水平，保證供電的可靠性。兩回輸電線絕緣子串片數的差異應根據各方面技術經濟比較來決定，一般提倡兩回輸電線路的絕緣水平差異為1.73倍的相電壓峰值。
3.6 安裝線路型避雷器
避雷線并不能使繞擊率降為零，并且在特別大的雷電過電壓情況下，反擊發(fā)生的概率也非常大，在線路上安裝管型避雷器能很好地免除線路絕緣沖擊閃絡，并能使建弧率減為零，從根本上降低雷擊跳閘率。當雷擊避雷線或導線時，沿線的避雷器動作，將雷電流通過導線傳播到相鄰的鐵塔上，在雷電流通過避雷線和導線時，由于耦合作用提高了導線電位，減小了導線和塔頂之間的電位差。
3.7 采用自動重合閘裝置
一般的雷電沖擊閃絡不會產生永久性的絕緣損傷，空氣具有自恢復的功能，在閃絡發(fā)生后很快就會自動恢復為絕緣介質，因此，使用自動重合閘對供電可靠性和及時恢復供電有極大大的幫助。在我國，110 kV及以上的高壓線路重合閘成功率達一般在75%～95%之間，35 kV及以下的線路成功率一般在50%～80%之間。由于雷擊閃絡一般為單相閃絡，故一般采用單相的自動重合閘裝置即可。
4 結 語
輸電線路是整個電力系統(tǒng)的大動脈，是輸送電能的唯一通道。保證輸電線路不因雷擊造成短路接地以及跳閘等故障影響電力系統(tǒng)的供電可靠性和穩(wěn)定性是輸電線路防雷技術研究的重要課題。充分利用現(xiàn)有的各種運行數據和積累的氣候資料，經常總結現(xiàn)有的防雷保護工作經驗，結合現(xiàn)有的幾種防雷措施，尋找更加有效、經濟實惠的新措施是輸電線路防雷技術的發(fā)展方向。
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防雷技術范文第5篇
本文分析目前自然“村村通”接收衛(wèi)星高頻頭常常被雷擊的實質，為了防雷擊現(xiàn)象，介紹自然“村村通”防雷高頻頭技術，就此推廣到防雷電子產品。
國家對“自然村村通”設備采取了大量的防雷措施，仍然有不同層次上發(fā)生雷電擊壞電子產品，給“自然村村通”設備造成極大的損失，嚴重影響用戶的收看率，結合多年的實踐、維修經驗、經過統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)“自然村村通”接收衛(wèi)星高頻頭（下簡稱高頻頭）被雷擊的實質，本文就此介紹“自然村村通”防雷高頻頭技術。
分析當前雷擊高頻頭的因素
目前，高頻頭都采用高頻頭外面金屬殼作接地線（零線），同時保證接地電阻為4歐姆以下即可。如圖1。為了進一步防雷，又在高頻頭外面金屬殼輸出口上增加一個避雷器，再加一根接地線；或者在上述的基礎上再加一根避雷針等等，但是采取上述這些措施仍有嚴重雷擊現(xiàn)象，甚至連接數字接收機一起雷擊發(fā)生，給“自然村村通”設備造成極大的損失，嚴重影響用戶的收看率。接地引線、接地板、接頭等始終有一定電阻值，電阻值再小，如，接地電阻遠遠小于4Ω以下，高頻頭外殼處都起分壓作用，絕不能忽略，如圖1，例如：假若以目前避雷方法計算，接地電阻遠小于4Ω并為0.1Ω，雷電時電壓為10000V，雷電時電流為1000A（因科學家研究時，測量出雷電最大電流一般為100KA，我在此取它的1／1000為1000A），U=IR=1000×0.1=100(V)即高頻頭外殼處都起分壓為100V，100V遠遠高于高頻頭內殼處的5V或0.1V等，這樣，雷電一定進入高頻頭內部擊壞三極管等；假若雷電是正電，根據電的正負會相互吸引，高頻頭內部的正一定向外沖擊出高頻頭外殼與雷電的負電中和（即放電），從而會雷擊壞高頻頭內部三極管、電容、集成電路等；假若雷電是負電，根據電的正負會相互吸引，高頻頭內部的正電一定向外沖擊出高頻頭外殼，并與雷電的負電中和（即放電），若高頻頭外面金屬殼輸出口增加一個避雷器，根據避雷器內部結構正好是尖端，尖端放電更好是雷電的通暢條件；若接地電阻忽略不計，這就認為高頻頭外殼處不起分壓作用，而認為是零電位，也就認為高頻頭外殼是零電位邊界條件。但是，接地電線實質客觀存在物理學和化學性質，接地電阻再小也不可能忽略呢？它絕對不為0電位。綜上所述，目前避雷方法違背了邊界條件E=0實質條件。并且目前有科學家、專家認為安裝在高處較多。如：目前，絕大部的地面接收衛(wèi)星天線、鐵塔等等都安裝在高處，這是鐵的證據實例。特別是地面接收衛(wèi)星天線都安裝在高處，絕大部的地面接收衛(wèi)星天線的高頻頭有雷就壞給國家造成成千上億元的經濟損失。假設：在絕大部分技術人員安裝時、選用材料不同、作接頭面不同、選址不同時，接地電阻遠遠大于4Ω以上，甚至無窮大（即沒有接地線），只有通過長長的電線到電力線后，再到電力線的接地板，長長的電力線電阻是多大啊，這時，會使在高頻頭外殼的分壓值更高，遠遠超過高頻頭5v以上的。只有如圖4虛線部分或如下防雷擊高頻頭理論電路圖2或實物圖4和實物圖7（即衛(wèi)星天線金屬體用高級絕緣材料隔離高頻頭金屬體）讓它們兩者分別經過接地線與大地達到效應條件，如圖2，形成真正的E=0的邊界條件，符合靜電屏蔽效應規(guī)律，從而達到高頻頭避雷效果，最終解決高頻頭、功分器、接收機等防雷擊現(xiàn)象。這也是證明我們各種電子產品建立的鐵塔、轉播站、有線網絡、無線網絡等雷擊頻繁的本質，造成成千上億元的經濟損失的實質原因。也能解釋大城區(qū)房下的電子產品和電器不被雷擊，比如，我縣扶貧山區(qū)的村村通工程每逢遭遇雷雨季節(jié)時，成百上千的衛(wèi)星接收高頻頭就會被雷擊壞。根據實驗和理論，證明：目前，我們大量高頻頭、功分器、接收機雷擊的實質（含其它電器電子產品）：絕不能照搬建筑物的避雷針方法，我們的高頻頭是特低電壓產品，有它更嚴格的要求。為了使村村通設備徹底避雷，防止部分人安裝不好上述避雷裝置，防止用戶使用村村通設備避雷意識差，防安裝不美觀，特設徹底防雷衛(wèi)星高頻頭特殊設計工藝。介于此種情況，特設計如下地面接收衛(wèi)星高頻頭。
補正防雷技術―防雷高頻頭
根據上述理論和實踐分析，金屬罩著電子產品，如：高頻頭、家電、功分器、光發(fā)射機、光接收機、衛(wèi)星接收機等等電子產品，并且用高級絕緣材料隔離金屬罩和電子產品，讓金屬罩和電子產品的零線兩者分別經過各自的接地線與大地相連，如圖2。這是真正意義上徹底解決原來接地線與電子產品的地線（零線）形成串聯(lián)起分壓作用的條件下（如圖1）變成，完全兩者分別經過各自的接地線與大地相連，讓它們通過金屬罩和高頻頭之間的高級絕緣材料達到效應條件（如圖2），各自的接地線引起的接地電阻值再小也不能忽略的條件下，也形成真正的E=0的邊界條件，符合靜電屏蔽效應規(guī)律（如圖a、如圖b、如圖c），從而達到電子產品避雷效果，最終解決電子產品雷擊現(xiàn)象。這也是我們解決各種電子產品建立的鐵塔、轉播站、有線網絡、無線網絡等雷擊的本質，進一步解決由此造成的經濟損失上億元的原因。
因此，為了解決這個問題，在高頻頭上特作一定技術創(chuàng)新――徹底防雷地面衛(wèi)星接收高頻頭（簡稱防雷高頻頭），示意圖如圖2、圖4、圖3，在圖3中少發(fā)光元件，把光纜改成同軸電纜時，圖3就變成圖7（即沒有光發(fā)元件，圖7略，參考圖3），其中圖3的光纜作用是阻止雷電流輸入，信號通暢輸出。原理：有雷擊（含直接雷擊、侵入波雷擊等）來時如圖2、如圖a、圖b和圖c，首先，雷擊電流（含雷電電磁波）到衛(wèi)星高頻頭外部金屬罩，接著，雷擊電流再由衛(wèi)星高頻頭外部金屬罩到衛(wèi)星高頻頭外部金屬罩接地線進入大地；又由于接地線電阻值雖然小而又不能省略的存在，（雷擊電流較大時，在衛(wèi)星高頻頭外部金屬罩上電壓會因地線電阻存在而有分壓作用產生一定的電壓，外部金屬罩上的電壓會高于內部電路板上電壓，若不采取進一步降壓或隔離，部分雷電流就進入內部電路板擊壞元件），便使衛(wèi)星高頻頭外部金屬罩有一定量的電壓存在，又有變化雷擊電流引起的感應電壓到達衛(wèi)星高頻頭內部金屬罩上，其上面又有一定較低感應電壓量存在，這部分電壓電流又隨著再到高頻頭內部金屬罩接地線進入大地；若高頻頭內部金屬罩上感應電壓還高，就采取層層降壓法，方法同上重復加工1、2、3（見圖中說明），一般情況對上述加工即可；若采用的饋線是光纖，不可能有雷電到下面衛(wèi)星數字接收機，又不可能有雷電到衛(wèi)星高頻頭。這樣其原理才能完全符合物理學邊界條件――E=0的邊界條件，符合靜電屏蔽效應規(guī)律。現(xiàn)在市場上衛(wèi)星高頻頭只有外部金屬罩一層，并且又是高頻頭的接地線，又是金屬罩和高頻頭的接地線公共點，形成分壓作用，沒有用絕緣材料使這兩者分開，有的還另加避雷器反而高頻頭更加容易遭到雷擊，因為避雷器內部結構有尖端放電元件，當有負電雷擊時，放電就進入衛(wèi)星高頻頭的正電，達到中和，這是現(xiàn)在市場上衛(wèi)星高頻頭更加容易遭受雷擊的本質原因。 徹底防雷衛(wèi)星高頻頭原理核心技術完全可以用于其它電器和電子產品。若輸入電線加工防雷電開關或防雷器就行，電子產品防雷擊達到最好效果。根據實驗和理論，證明：目前，我們大量高頻頭、功分器、接收機雷擊的實質：絕不能照搬建筑物的避雷針方法，我們的高頻頭是特低電壓產品，有更嚴格的要求。同樣分析出，我的衛(wèi)星天線金屬體基座安裝（如圖5）與廠家設計基座安裝（如圖6）不同的原因，圖5的接地板沒有經過混凝土就與大地相連，接地電阻值相對較小，而圖6的接地板經過混凝土后進入大地，由于混凝土電阻值較大，從而增加了接地電阻值。
注（1）：圖7，左邊是高頻整體，黑環(huán)是摩托車內胎橡膠絕緣體，右邊是安裝天線在地面上的高頻頭）實物,右邊二是天線安裝在高處的高頻頭實物。建議安裝天線在地面上的高頻頭也蓋上塑料桶后，又蓋上鋁桶或鐵桶，并且鋁桶或鐵桶與天線相連，這樣最佳。
（2）：徹底防雷衛(wèi)星高頻頭示意圖3，1、外層、內層和其間內部為絕緣材料（即小正形部分），絕緣材料越厚越好。2、外罩為外部金屬罩。3、內罩為內部金屬罩（內部金屬罩可以是金屬網罩，甚至是內部電路板地線代替，適用雷擊很小），并罩著內部電路板。4、黃色（即圓形部分）為衛(wèi)星信號輸入口。5、長箭頭為饋線（電纜）,最佳饋線是光纖（即：高頻頭內部電路板上加一個發(fā)光頭，并用鋰電池等類供電，用光接收頭作衛(wèi)星接收機的接收頭，這時，可取消原高頻頭內部部分元件加上發(fā)光源，用在高頻頭上作發(fā)光頭，光纖就可以作饋線了）。6 、可以把1、2、3、重復疊加使用，層層加上地線，并且它們之間地線板相互距離為8米以上，作層層防雷用。7 、地線電阻在4Ω以下。8、發(fā)光頭和光接收頭可以類似搖控板發(fā)光頭、電視機接收頭，加上尾纖作饋線，光纖高頻頭就形成，也可用現(xiàn)在激光通訊信息技術等，用在高頻頭上。因為一般高頻頭到接收機絕大部分是幾米至十幾米，這樣，可以用電視機的搖控板等發(fā)光頭作光源，電視機接收頭作接收頭。9、綜合價格與原高頻頭相等。
具體實施方式
1、現(xiàn)成產品的加工方法：例如，衛(wèi)星接收高頻頭（A）、將饋源盤的高頻頭插入孔中的兩個支點面，用鋼鋸或砂輪磨掉2mm，使高頻頭插入大孔成一個光滑圓柱面。（B）、用耐曬、防腐材料絕緣做一個圓柱長4厘米左右橡膠環(huán)，套入高頻頭圓柱形外面。如實物圖7的左上圖的黑環(huán)。（C）、將加工好的高頻頭正確插入加工好的饋源盤中，并固定高頻頭，即饋源盤金屬體與高頻頭金屬體完全隔離一定的距離，并保持高度絕緣。（C）、在饋源盤上的某螺栓上，固定φ2mm以上長1.5m以上的鋁線或鍍鋅鋼梭，即相當避雷針。（D）、最后，在高頻頭上另外加一根接地線，又接在另外一塊接地板上，做再一次避雷。注意：高頻頭的接地線金屬體不能與天線的金屬體相互接觸，并且此接地板嚴格應該離基座8米處埋入地下。（E）、在高頻頭上蓋上耐曬絕緣的小桶，并且保證下雨時，高頻頭不被雨淋濕，又在絕緣小桶上蓋上鋁桶或鐵桶與天線相連最佳，如下:實物圖7的右二圖。
2、生產成品的方法例如：徹底防雷衛(wèi)星接收高頻頭
（1）、衛(wèi)星接收高頻頭的主電路板上的所有地線與衛(wèi)星接收高頻頭的金屬外殼用絕緣材料隔離開，并且分別引接接地線。如，徹底防雷衛(wèi)星高頻頭示意圖7、圖3。（2）、兩者之間的接地線相離8米以上。（3）、兩者接地線電阻值在4歐以下。（4）、衛(wèi)星接收高頻頭的安裝在地面越低落越好。如實物圖7的右圖。
補充建議：根據上述要求，地面接收衛(wèi)星的高頻頭的變頻電路板（含電子元件）做成活動卡，即：將地面接收衛(wèi)星的高頻頭的金屬外殼、水平垂直的信號探針和中周等不容易壞（含雷擊不壞），都固定在高頻頭的金屬外殼上，并且高頻頭的水平垂直的信號探針上有彈性片，地面接收衛(wèi)星的高頻頭的變頻電路板（含電子元件）做成活動卡，就像今天的銀行刷卡的卡子，暫時稱變頻電路板卡，用戶取下此卡換新或維修或插入此卡，極其簡單方便，相當于傻瓜卡，看就會，學就懂，用戶免除各式各樣的操作、請技術員等環(huán)節(jié)，節(jié)約經濟。在長期維修中發(fā)現(xiàn)此方法非常可行，徹底防雷衛(wèi)星高頻頭的內部結構（即變頻電路板）完全適用于此方法，使變頻電路板變成變頻電路板卡。因為只要把變頻電路板塑料殼裝作變成卡用，只留水平垂直的信號探針用的孔子和中周線孔以及輸出孔子，讓孔子 的金屬能與對應的金屬接洽，然后做成這樣的卡：只有這樣插入才能安裝上，又類似于卡，用戶只要插入卡，不用再調試衛(wèi)星天線等即可使用了。這樣，能大大解決絕大部分用戶無法將高頻頭放在原位問題――只要用戶自己取下高頻頭卡，拿來維修，又能拿去高頻頭卡插入安裝，或者說培訓用戶安裝極其簡單，（因為絕大部分邊遠山區(qū)、交通不便，用戶文化低較多，經濟十分困難，一般這樣的用戶使用產品要達到傻瓜操作系統(tǒng)才行。并且科技發(fā)展方向是自動化、傻瓜操作化），總而言之，可以解決很多技術困難和經濟問題。
