计算机的防雷措施（精选12篇）
计算机的防雷措施 第1篇
计算机系统由硬件 (子) 系统和软件 (子) 系统组成。前者是借助电、磁、光、机械等原理构成的各种物理部件的有机组合, 是系统赖以工作的实体。后者是各种程序和文件, 用于指挥全系统按指定的要求进行工作。自1946年第一台电子计算机问世以来, 计算机技术在元件器件、硬件系统结构、软件系统、应用等方面, 均有惊人进步。现代计算机系统小到微型计算机和个人计算机, 大到巨型计算机及其网络, 形态、特性多种多样, 已广泛用于科学计算、事务处理和过程控制, 日益深入社会各个领域, 对社会的进步产生深刻影响。
2 计算机的损坏及雷电入侵
造成计算机损坏和存储数据丢失的原因有二个, 主要是: (1) 病毒侵蚀、人为窃取、计算机电磁辐射、计算机存储器硬件损坏等等。 (2) 雷电电磁脉冲入侵。造成数据处理系统计算机硬件、软件数据遭到破坏, 计算机网络系统易遭受雷击损失的设备有:MODEM (调制解调器) 、ROUTER (路由器) 、HUB (集线器) 、网卡、通信卡、U巧、计算机电源及主板。雷电是一种具有极大破坏力的自然天气现象, 雷电瞬间可产生电压高达数百万伏, 瞬间产生的电流可达数万安培, 雷击后在雷击中心1.5-2㎞半径范围内都可能产生危险过电压损害造成电源线路和信号线路上的设备损坏。Cb云 (雷云与雷云之间) 放电, 产生雷电浪涌, 通过各种线路进入设备, 造成设备损坏。
3 计算机系统的防雷措施
按照防雷设计国家标准规范 (GB2887-2010) 的要求, 计算机房的防雷主要是防雷电电磁脉冲。主要内容包括: (1) 电源系统的雷电防护: (2) 计算机网络系统的雷电防护: (3) 等电位联接: (4) 防雷接地: (5) 计算机主房屏蔽等措施。
4 计算机防雷设计方按
4.1电源系统的雷电防护:在直击雷非防护区 (LPZOА) 或直击雷防护区 (LPZOB) 与第一防护区 (LPZI) 交界处安装一级分类试验产品防雷器REP-XEL385M250, (标称工作电压) Un=380V, (电压保护水平) Up1.5KV, (冲击电流) Iimp=25KA, (响应时间) △t100ns;产品特点:内置失效脱扣装置, 当保护器因过热、击穿失效时, 能自动将其从电网脱离, 具有失效指示功能;作为电源线路的第一级雷电防护。
4.2第一防护区之后的各分区 (含LPZI区) 交界处应安装限压型二级分类试验产品防雷器REP-XEL385M40, (最持续运行电压电压) Uc=385V, (电压保护水平) Up2.0KV, (标称放电电流) In=40KA, 作为电源线路的第二级雷电防护。
4.3使用直流电源的信息设备, 应安装适配的直流电源SPD作为电源线路的第三级雷电防护。
4.4、网络系统的雷电防护在机房的网络交换机处安装24口机架式网络防雷器, 型号:REP-X06-24RJ45E100 (标称工作电压) Un=5V, (电压保护水平) Up13V, (标称放电电流) In=5KA, (响应时间) △t1ns;作为控制机房网络交换机网络线路的雷电入侵防护。
4.5等电位联接, 将所有进入建筑物的外来导电物应在LPZOА、LPZOB与LPZI区的界面处应做等电位连接, 在配电房、控制机房内所有等电位连接线、静电接地及SPD接地线先汇集到等电位连接板再与汇入地网、将分开的外导电装置用等电位连接导体连接后接地, 以减少系统设备所在的建筑物金属构件与设备之间或设备与设备之间因雷击产生的电位差。接地装置, 接地体和接地线的总和, 用于传导雷电流并将其散入大地的这部分防雷装置。根据GB50343中有关规定, 所有进入建 (构) 筑物的电源线路与信号线路应分管 (或槽) 敷设, 线路的屏蔽层两端接地;安装信号、电源防雷器均采用现场建筑物地线, 现场无法取得接地点时, 应设立地网, 所有接地点其接地电阻值应小于4Ω。
进行静电地板的铺设, 并形成网格与屏蔽层的外层钢网共地。屏蔽室的门一般采用双层双开白钢无窗防盗门并与机房的地线连接, 即实现均压等电位又达到屏蔽接地的目的。按照此种设计方法屏蔽机房效果一般可以实现手机, 寻呼机、对讲机、收音机等常见的无线通讯工具在屏蔽机房内无法接受发射信号。机房内的硬盘监控设备和接触非接触门禁以及PSTN、ISDN/DDN等信息产品的终端设备的外壳都于屏蔽室内静电地板下的防静电母带连接形成等电位。由于计算机房一般采用UPS供电所以, 其电源系统的防雷也至关重要。现在防雷一般采用三级防雷措施, 但是对于精密设备的防护级别应该得到重视。所以, 在对电源系统的保护设计过程中在设备前端设计一只防雷插座是有必要和实际意义的。那么, 除电源系统外信号包括监控系统的RF信号, 程控交换机、网络设备和门禁系统的RS485信号等弱电系统也要增加相应的浪涌保护装置。建筑物内电子糸统、在己确定雷击电磁脉冲影响最小之处、等电位连接带宜采用金属板并与钢筋或其它屏蔽构件做多点连接, 电子系统不应设独立的接地装置。向电子系统供电的配电箱的保护地线 (PE线) 应就近与建筑物的等电位连接网络做等电位连接。
摘要：随着科学技术的快速发展, 计算机已经被人们广泛应用。在使用的过程中除了计算机自身因素外, 雷电也可能会造成计算机的损坏, 所以我们应该加强计算机防雷技术的重视, 采取一定的防雷措施, 保护好计算机。本文主要阐述了计算机的防雷措施, 供大家参考。
架空线路的防雷措施 第2篇
1．架设避雷线使雷直接击在避雷线上，保护输电导线不受雷击。减少流入杆塔的雷电流。对输电导线有耦合作用，抑制感应过电压
2．增加绝缘子串的片数加强绝缘，当雷落在线路上，绝缘子串不会有闪络 3．减低杆塔的接地电阻可快速将雷电流引泄入地，不使杆塔电压升太高，避免绝缘子被反击而闪络
4．装设管型避雷器或放电间隙以限制雷击形成过电压
5．装设自动重合闸预防雷击造成的外绝缘闪络使断路器跳闸后的停电现象 6．采用消弧圈接地方式使绝大多数的单相着雷闪络的接地故障电流能被消弧圈所 熄弧，从而故障被自动消除。架设耦合地线增加对雷电流的分流 7．架设耦合地线增加对雷电流的分流 8．不同电压等级输电线路，避雷线的设置
（1）500kV及以上送电线路，应全线装设双避雷线，且输电线路愈高，保护角愈小（有时小于20度）。在山区高雷区，甚至可以采用负保护角。（2）220～330kV线路，一般同样应全线装设双避雷线，一般杆塔上避雷线对导线的保护角为20至30度。
对于电厂防雷措施的探析 第3篇
【关键词】电厂防雷；避雷针；浪涌保护器；接地
0.概述
随着科学技术水平的不断提高以及国民经济的不断快速发展，人们对于生产生活的质量的需求也越来越高，更多新兴的高科技家电、设备等应用在日常生产生活中，同时也对日常用电的需求大大增加，人们希望能够随时享受到高质量高水准的电力服务。电厂作为电力系统的发电环节，对于高质量电能的生产和发送具有至关重要的作用，大量微电子产品的电气设备在发电厂中的应用，极大地提升了发电厂的生产效率，但是由于本身设备的低电压工作属性，也提升了电厂遭受雷击的概率，如果没有有效的防雷措施，发电厂将很容易受到雷电的袭击，进而为电力系统造成不可预知的人员、物体伤害和经济损失。所以对于电厂防雷措施的研究和分析对于提升发电厂的雷电防御能力和抗雷击能力进而提升电能的质量来说具有很重要的实际意义。
1.雷电造成的灾害
雷电的形成是由云层在移动过程中，内部的固体颗粒、冰晶等物体随着而进行翻滚运动，经过一系列复杂的过程，久而久之致使云层带上了大量的电荷，变成了雷雨云。当带电云层靠近地面时，与地表的凸出物、金属等形成感应电磁场，当电场足够强时，带电云层就会下行先导，瞬间对地表物体进行大量电荷放电，从而形成电流，造成雷击。雷电的发生一般带有瞬发性，而且电荷量较大，冲击电压高，所以雷电对地表物体造成的破坏是巨大的。
常见的雷电灾害有直击雷和感应雷两种。其中直击雷是带电云层直接对地表物体进行发电而造成的灾害，由于带电云层直击放电时间短、电荷量大，所以雷电放电时会瞬间产生高电压和强电流，远远超过了电力设备的额定工作值，所以会对电力设备和通信设备造成直接破坏，另外，由于雷电直击放电会伴随热效应和机械效应，会瞬间产生大量的热，也会使电厂内的物体发生严重的撕裂和扭曲，所以会引起火灾或者爆炸等灾害发生，对于电厂设备的人员造成二次伤害。感应雷主要是由于带电云层放电时会对电厂内其他的导体生成静电场，形成感应电动势和感应电荷，进而形成过电压、强电流和强烈的电磁干扰，致使微电子设备失效甚至瘫痪，无法正常工作，从而对电力系统造成破坏。特别的，某些地方由于地势和环境的原因形成球形雷，它在移动过程中碰到物体就会发生爆炸，造成的灾害也是不可预估的，但是球形雷发生的概率极低，电厂内主要的雷电防护对象是直击雷和感应雷。
2.发电厂的防雷措施
针对发电厂的雷电防护工作，要从源头开始，尽量避免雷电直击的灾害发生，同时要采取必要的措施对电力电气设备和通信设备进行保护，以直击雷和感应雷发生时对发电厂的电力设备、电气设备和通信设备进行有效地保护。
2.1安装避雷装置
由于我国的电力系统以火力发电为主，而火力发电的主体高度在80m到120m之间，而且多孤立地处于空旷地带，火力塔的高度以及所处的特殊的地理环境，是很容易受到直击雷的雷击，所以对于火力塔的的雷电防护以主动防雷为主，在火力塔顶部安装限流型的避雷针或避雷器等避雷装置，当有带电云层飘过火力塔顶时，避雷装置就能够将带电云层的电荷泄流入地，从而衰减雷电放电时产生的电磁场强度，降低放电的电压值和电流量，将雷电直击的灾害降到最低点。
2.2安装SPD保护装置
电厂内雷电保护的装置有浪涌保护器，主要是对侵入电厂电源系统、通信系统、机电系统和控制系统内的雷电压、雷电流进行过滤，从而保护电厂内的电力设备、电气设备和通信设备正常工作。在电厂的电源系统中，要在每个机房内的电源配电线路中安装相应级别的电源浪涌保护器，而且保证连接线长度满足需求切SPD可靠接地，同时在直流电源的正负极之间也应该安装直流浪涌保护器对电源进行保护。电厂内通信系统的各个网络接口、设备测试盒、移动通信基站、数据采集板等通信接口处都要安装信号浪涌保护器，通过最经济的方式以提高通信系统的安全可靠性和抗雷击的性能。此外，机电控制部分的RS232、RS422、RS485等工业控制信号传输线对于雷电灾害的抵抗能力也很弱，所以在要在这些控制信号端口安装相应的信号SPD，并且尽可能地接近设备使其保护作用最大化。PLC系统的电源线进线外装设备和电源回路末端配电箱和通信接口等处都需要安装相应的SPD，将侵入通信网络的雷电残余电压电流消除，进而能够正常工作。
2.3接地处理
将发电厂的电力设备、电气和通信设施进行接地处理也是常见的雷电防护措施。发电厂对于设备接地的要求非常严格，要为电厂建立加大等效面积的接地网，同时选用较大数量的铜包钢接地极或者离子接地单元作为接地末端连入接地网，从而满足电厂接地电阻值的要求，同时能够长期稳定地工作。
3.总结
发电厂的雷电防护措施要从源头入手，根据雷电灾害发生的原理来为电厂设置防雷措施，同时采用主动防雷，通过安装避雷装置来降低雷电对火电厂火力塔的雷电压和雷电流造成的伤害，同时采用被动防雷方式，为电厂的电源系统、通信系统、机电系统和工业控制系统的电源线和通信接口安装相应的浪涌保护器，消除侵入电力系统的雷电压和雷电流，最后通过接地处理来提升发电厂的防雷能力，使其能够长期安全稳定地运行，为人们提供高质量的电力服务。 [科]
【参考文献】
[1]马小强.有关于电厂防雷接地系统的问题的分析[J].中国新技术新产品，2013（03）.
[2]王春莹，高雪莲.某电厂防雷接地系统简析[J].科技情报开发与经济，2011（15）.
[3]蔡丽娜.接地系统及应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2011（06）.
计算机机房的内部防雷措施 第4篇
关键词：计算机机房,雷电电磁脉冲,等电位,静电防护
近年来, 随着微电子技术的高速发展, 计算机机房的使用也越来越多, 作用也越来越大。但是机房中的微电子设备普遍存在着绝缘强度低、过电压和过电流耐受能力差、对电磁干扰敏感等弱点, 一旦建筑物受到直接雷击或其附近区域发生雷击, 雷电过电压、过电流和雷电电磁脉冲会通过供电线、通信线等途径侵入, 威胁机房内电子设备的正常工作和安全运行、如果防护不当, 这些雷电灾害轻则使电子设备工作失灵, 重则永久性损坏电子设备, 严重时还可能造成机房工作人员的伤亡, 造成巨大的损失。因此, 我们要高度重视计算机机房的防雷, 做好计算机机房的雷电防护是具有重要意义和长远利益的。
1 雷电电磁脉冲的防护
计算机机房为了防止雷电电磁脉冲的侵害, 须采用完善的电磁屏蔽、等电位连接等措施, 还应在电源系统及信号系统进线端安装浪涌保护器 (SPD) , 靠相互配合达到安全防雷的目的。
1.1 电磁屏蔽措施
1) 机房结构的屏蔽。在建造建筑物时, 将钢筋混凝土建筑中的梁, 柱, 楼板及墙板内的钢筋等自然金属物件同建筑物本身的金属门窗、金属栏杆等连接成一个电气整体, 即形成一个暗装式避雷网—法拉第电磁屏蔽笼, 就可以对建筑物构成一个立体屏蔽网, 当建筑物附近发生雷电活动时, 这个金属屏蔽网能对雷电电磁脉冲形成初级屏蔽, 使之受到一定程度的衰减。
2) 线缆的屏蔽。线缆的屏蔽是一项很重要的技术措施, 计算机机房的电源线和信号线从室外引入时, 宜全线采用有屏蔽层的电缆埋地或架空敷设, 其两端的屏蔽层、钢管等均应可靠接地, 并在屏蔽层两端及雷电防护区交界处做等电位连接并接地, 以防雷电电磁脉冲的干扰。当采用非屏蔽电缆时, 应使用一段护套电缆穿钢管直接埋地引入, 钢管应可靠接地, 并在雷电防护区交界处做等电位连接并接地。其埋地长度应符合式 (1) 要求, 但不应小于15m。
3) 设备的屏蔽。良好的设备屏蔽可以成为雷电电磁脉冲的第三道关卡, 进一步加大电磁场的衰减。对于金融系统的计算机通讯设备, 如服务器、路由器等, 则更应该注意设备的屏蔽。凡是对电磁脉冲干扰敏感的微电子设备和仪器, 特别是那些高精尖的信息处理设备, 都应放入金属机柜, 并将柜体外壳可靠接地, 进入仪器的电源线路和信号线路须做线缆屏蔽, 将电缆两端与设备金属外壳等保持良好的电气接触, 使它们构成一个完整的屏蔽体系, 此外, 还需在设备电源线、信号线等与外界有进出的金属线路上安装合适的浪涌保护器 (SPD) , 并可靠接地。
2 机房的静电防护
2.1 静电对计算机的影响
计算机主机基本上都是由半导体元器件构成, 而半导体对静电比较敏感, 当计算机系统运行时, 当静电电压>40V, 就可能损坏敏感晶体管的逻辑电路。由于种种原因而产生的静电, 是发生最频繁, 最难消除的危害之一。因为电脑内有部件有相当多的集成电路内都有C O M S电路、场效应管电路, 而这些电路最怕静电, 静电的电荷虽少, 但与电子元件间放电时的电压很高, 很容易导致计算机机房内某些元器件的击穿和毁坏。而且静电容易吸附灰尘等, 若灰尘吸附在磁盘上则很容易发生数据错误, 严重时会损坏磁盘数据, 造成不可修复的后果, 有时还会使软件人员误认为是软件故障, 从而造成工作混乱。
2.2 防护措施
1) 防静电地板。地板是各种活动的主要接触面, 必须用抗静电材料铺设成活动地板或活动地毯。关于机房在静电防护方面国标G B 50174-2008《电子计算机机房设计规范》中规定:主机房和辅助区的地板或地面应有静电泄放措施和接地构造, 防静电地板、地面的表面电阻或体积电阻值应为2.5×10的4次方~1.0×10的9次方欧姆, 且应具有防火、环保、耐污耐磨性能。主机房内采用的活动地板可由陶瓷、钢、铝或其它阻燃性材料制作。活动地板表面应是导静电的, 严禁暴露金属部分。单元活动地板的系统电阻应符合现行国家标准《计算机机房内的活动地板技术条件》的规定:在温度为15~30℃、相对湿度为30%~70%时活动地板系统电阻值为1.0×107~1.0×10 10Ω。不论是木质地板, 还是其它类型的活动地板, 都需保证从地板表面到接地系统的电阻在105~108Ω之间。
2) 预防人体静电。人在活动过程中, 会使衣服、鞋底带有一定量的静电荷。人穿着不同质料的衣服、鞋子在相同的环境下所产生静电大小是不相同的。因此在计算机机房内不应穿化纤衣服, 有条件的话须使用符合安全规定的防静电劳保用品和工具, 若条件不允许, 可以穿100%的棉织物, 穿55%化纤与45%棉布混纺物也可以, 这样就能有效减少人体所带静电。有必要时也可在机房内加装静电泄放金属板或金属球, 人在操作高精度仪器前, 先触摸下此类静电泄放装置, 从而有效地防止人体接触放电。
3) 消除环境静电。环境参数中, 湿度与静电的关系最为密切。室内比较干燥, 相对湿度低时.静电产生较多。相对湿度是30%时的起电电荷密度为相对湿度为55%的10~30倍。南方夏天, 尤其是梅雨季节湿度较大, 静电不易产生。大多数情况下, 相对湿度达70%时, 静电能基本消除, 但人体生理上适应的相对湿度最优值是55%。对于环境静电, 可以使用专用静电防护设备进行防护。可以使用空调或离子吹入法消除空气中的静电。在一些重要的机房中可以安置静电防护设备, 如在主机房内安装离子风静电消除器等。
3 结束语
计算机机房的雷电防护是一个系统工程, 随着经济的发展, 科技的进步, 机房的作用将会越来越大, 对机房的雷电防护工作要求也会越高。在实际工作中, 除做好电磁屏蔽、等电位连接、静电防护和接地等, 还应该根据实际情况做好机房外部建筑物的防雷工作, 只有内外并重, 才能设计出最佳的防护方案, 将雷电带来的隐患防范于未然。
参考文献
[1]建筑物防雷设计规范GB 50057-2010.
[2]电子计算机机房设计规范.GB50174-2008.
[3]刘晓莉.计算机接地系统的研究.煤炭技术, 1998.
[4]吕立波.浅谈计算机机房的电磁防护.广东公安科技, 2001.
[5]易兰珍.计算机机房的电磁兼容设计与实现.计算机与数字工程报, 2003.
[6]张宝铭, 林文荻.静电防护技术手册.电子工业出版社, 2000
计算机的防雷措施 第5篇
一、建筑物内的设备、管道、构架、电缆金属外皮、钢屋架、钢窗等较大金属物和突出屋面的放散管、风管等金属物，均应接到防雷电感应的接地装置上，
金属屋面周边每隔18～24m应采用引下线接地一次。
现场浇制的或由预制构件组成的钢筋混凝土屋面，其钢筋宜绑扎或焊接成闭合回路，并应每隔18～24m采用引下线接地一次，
二、平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物，其净距小于100mm时应采用金属线跨接，跨接点的间距不应大于30m；交叉净距小于100mm时，其交叉处亦应跨接。
当长金属物的弯头、阀门、法兰盘等连接处的过渡电阻大于0.03Ω时，连接处应用金属线跨接。对有不少于5根螺栓连接的法兰盘，在非腐蚀环境下，可不跨接。
三、防雷电感应的接地装置应和电气设备接地装置共用，其工频接地电阻不应大于10Ω。防雷电感应的接地装置与独立避雷针、架空避雷线或架空避雷网的接地装置之间的距离应符合要求。
PLC控制系统的防雷措施 第6篇
【关键词】PLC；控制系统；雷电防护
0.引言
PLC控制系統是一种广泛应用于工矿企业单位、满足于实时控制要求的专用计算机系统。它的工作原理是靠存储程序、执行指令进行信息交换处理，实现外部输入信号到输出信号的转换，驱动各种类型的外部设备进行工作的自动控制系统。PLC控制系统大量采用高度集成化的CMOS电路和CPU单元，集控制、通讯、监测为一体。要实现PLC控制系统安全可靠的工作，对PLC控制系统要尽可能降低雷电带来的损失，就必须采取系统的、综合的防雷措施。
1.PLC控制系统的防雷措施
根据瞬间过电压产生、危害途径等特点，本文从配电系统防雷、控制系统网络线路、输入输出设备防雷、构筑物防雷和合理接地等几个方面论述了PLC控制系统的防雷措施。
1.1配电系统的防雷
当雷击输电线或雷闪放电在输电线附近时，都将在输电线路上形成雷电冲击波，其能量主要集中在工频至几百赫的低端，容易与工频回路涡合。雷电冲击波从配电线路进入PLC控制系统的电源模块以及从配电线路感应到同一电缆沟内的自控网络线上进入PLC控制系统的通讯模块的几率比从天馈线和信号线路进入的要高得多。因此配电线路的防雷是控制系统防雷的重要部份。
一般的配电系统在高、低压进线都已安装有阀型避雷器、氧化锌避雷器等避雷装置，但PLC的电源机盘仍会遭受雷击而损坏。这是因为这些措施的保护对象是电气设备，而PLC控制设备耐过压能力低，同时，这些避雷器启动电压高而且有些有较大的分散电容存在，与设备负载之间成为分流的关系，从而使加在PLC控制设备上的残压较高，至少高于避雷装置的启动电压，一般为峰值2～2.5倍（单相残压不低于800V），极易造成PLC控制设备损坏。同时大型设备启停产生的操作过电压也是危害PLC控制系统的重要原因之一。由上述，用单一的器件或单级保护很难满足PLC控制设备对电源的要求，所以对电源防雷应采取多级保护措施，具体级数根据各自实际情况而定。如图所示为一典型PLC控制系统采用的三级保护方案（原有的高压避雷器保留）。
第一级在变压器二次侧，主要泄放外线等产生的过电压，其雷通量大，启动电压高（900-1800V）。第二级在各控制站PLC专用隔离变压器前，主要泄放第一级残压、配电线路上感应出的过电压和其它用电设备的操作过电压、其电流通量居中，启动电压居中（470-1800V）。隔离变压器的安装非常重要，它能有效抑制各种电磁干扰，对雷电波同样有效。末级在PLC专用电源模板前，主要泄放前面的残压，完全可达到嵌位输出，其残压低，响应时间快。
1.2通讯线、天馈线、输入输出设备防雷
PLC控制系统通讯线一般都采用特制屏蔽双绞线，并且一般在安装时都是采取穿管直埋（或电缆沟）铺设，所以雷电在此处的感应电压不高（1KV～2KV）。但由于其直接进入PLC或计算机通讯口这一薄弱环节（正常电压一般为正负5V，12V，24V，48V等），故损害也很大。计算机数据交换或通讯频率是从直流到几十兆赫兹（据系统而定），在选用避雷器件时一般都不采用氧化物避雷器，因为它的分布电容大、对高频损耗大，除非对之进行特殊处理。选用避雷器时还应以通讯电平和频率或速率来确定，对于比较高频的讯号便需要特殊设计的防雷器以确保其阻抗与该系统对应，否则会有信号反射的现象。避雷器应靠近通讯接口处安装（减小反射损耗）。
而对于PLC的I/O模板、仪表、传感器等设备，应根据各种设备的具体情况，按设备的电压等级配置，其工作电压以安装在电路中部件的额定电压为准。防止线路在受感应雷的影响，形成过电压或电流，造成设备损坏。除了安装相应避雷器，有良好的接地和布线系统，安全距离外，还要按供电线路、电源线、信号线、通信线、馈线的情况采取屏蔽措施。网络通讯线路避雷的最好方法当然是采用光纤网络。
1.3控制站构筑物的防雷
PLC控制系统的总控站是控制和信息中心，集中了很多的计算机设备、通讯设备、仪器仪表，大多数还有电台和天馈线，是整体生产监控、调度中心，在装修中大量采用了铝、铁等金属材料，所以对防雷的要求就更高一些，其目的是要形成均压等电位屏蔽措施。控制站所在构筑物应安装避雷带、避雷网，只安装避雷针效果不好，特别是在构筑物高度低、地势空旷、临近水源的地方，极易遭受各方向的各种形式的雷击。雷电的危害途径主要通过感应而进入自控系统，所以避雷针、带、网的引下线应尽量多设几条，使雷电电流有更多的分流途径，以减小每条线上的泄放电流量从而降低感应能量。室内计算机、PLC控制系统要尽量置于远离避雷设备的导地金属体。
1.4合理接地
防雷的最终目的是“泄放”雷电电流，因而对防雷设备的“接地”切不可掉以轻心。一般接地主要有构筑物接地、配电系统及强电设备接地、计算机自控系统接地。如这三种接地配置不合理，极易在雷击时通过接地网对控制系统造成反击从而对设备造成损坏。
PLC控制系统是一个特殊用电系统，它包括以下几种接地：系统工作地（小于4欧），直流工作地（信号屏蔽地、逻辑地等小于2欧），安全保护地（小于2欧）。在安装时难以分开（特别是对PLC系统），对PLC系统采用联合接地较好。接地电阻取最小值，至少小于2欧。
地网分开设置时应注意避免地网之间的闪络。雷击时，会在地网及附近导体中产生很高电位，地网分开，则可能造成接闪接地体向其它接地体闪络。所以，地网之间的距离当涉及自控系统接地时应大于10M。在接地线引入室内时，若与其它地网距离太近，可局部采取既绝缘又屏蔽的措施。
2.结束语
由于计算机、PLC系统大量采用大规模CMOS集成电路和分散控制用的CPU单元，使其对瞬间过电压承受能力大幅度减弱，同时控制系统各种线路伸入到工厂的各种环境之中，采用任何一种单一的防雷器件都难以保证其安全，必须采取综合防护的措施，对症下药，将各类可能引起雷害的因素排除，才能将雷害减少至最低限。
【参考文献】
[1]李根荣.PLC控制系统的防雷设计与保护[J].南方金属，2011，（2）：54-56.
[2]贾沛，李明军.PLC控制系统的雷电防护[J].机电信息，2011，（5）：207-208.
[3]陈勤，徐润生.油库PLC控制系统的防雷应用[J].有色冶金设计与研究，2009，（6）：43-45.
[4]张朝晖，朱荔，朱国良，邵长军.仪表控制系统的防雷现状分析[J].石油化工自动化，2009，（5）：71-73.
简论防雷的重要性和防雷措施 第7篇
1.1 雷电的危害
据有关资料显示, 全世界每年由于雷电灾害造成的经济损失高达数百亿美元, 因此雷电一直是人类研究的一项重要内容。雷电是自然界中一种常见的自然现象, 雷电放电常危及人类和动物的生命财产安全、引发森林和油库等失火, 毁坏各类建筑物和家用电器等弱点设备, 以及在电力系统中导致绝缘遭破坏后造成的各种灾害。雷电以其强大的破坏力给人类社会带来惨重的灾难, 特别是近十几年来, 我国家用电器日渐普及, 功能齐全的新产品不断涌向居民家中, 再加上高层、超高层建筑日益增多, 金属建筑物高耸入云, 雷电灾害也频繁发生, 雷击对国民经济和人民生活造成直接和间接危害日趋严重, 给人类敲响了防雷保护的警钟。
1.2 雷电灾害的主要特点
1) 遭受灾害的范围大大扩展;
2) 雷电危害从二维空间入侵升级为三维空间入侵;
3) 雷电造成的危害和经济损失大大增加;
4) 雷电灾害的主要对象已集中到微电子元器件上;
5) 对电力系统来说, 雷电放电可能在电力系统中产生很高的过电压, 称为雷电过电压或大气过电压, 如果对它不加限制, 将造成输电线路和发电厂、变电站配电装置等的绝缘发生故障, 从而引发停电事故。
此外, 雷电放电所产生的巨大电流, 也会因感应效应和热效应造成机电设备损伤或毁坏。
可见, 防雷减灾对保障国民经济发展和人民生活安宁显得特别重要, 而且迫在眉睫。
2 雷电的形成和雷击的几种形式
2.1 雷电的形成
雷电放电是由雷云引起的放电现象;所谓雷云, 就是带电荷的云, 但雷云又是怎样形成的呢?夏秋季的午后或傍晚, 地面附近的热空气携带大量的水蒸汽不断上升到高空, 当然气流上升到一定高度后, 由于温度的下降, 水蒸汽凝结成水滴, 在足够的冷的高空, 水滴会进一步冷却成冰晶, 水滴和冰晶因其复杂的电荷分离过程及强烈气流的作用, 便形成带电的雷云。关于雷云的带电原理有多种说法, 到目的为止尚无定论。比较有科学性的理论是冰结起电和水滴分裂起电, 前者认为水滴冻结时首先从表面开始, 表面形成冰壳后, 内部在温度作用下, 水中的正离子移向水滴的表面而使它带正电, 留在水滴中心部分的水分子则为负离子;当水滴的中心部分也结冰时, 因膨胀会使早先已结冰的表层破裂, 带正电的碎片被气流带到云的上部, 带负电的核心部分则留在云的中、下部;而后者认为, 强气流使云中水滴吹裂时, 较大的水滴带正电, 而较小的水滴带负电, 小水滴同时被气流带到云的上部。实测表明:在5~10KM的高空主要是带正电荷的云层, 而在1~5KM的高空主要是带负电荷的云层。雷电放电可能在雷云之间、雷云与地面之间以及同一雷云内部发生;雷云对地的放电是造成雷电灾害的主要因素, 它会对地面建筑物、电子电器设备和人畜造成很大的危害, 因此需要认真研究应对措施。
2.2 雷击的几种常见形式
1) 直击雷:当雷云与地面突起物 (比如高建筑物、构筑物、输电线和高大树木等) 之间带电性质不同时, 就会发生放电现象并形成很强的电场把大气击穿, 从而击坏放电通路上的建 (构) 筑物、输电线路等, 击死或击伤人畜和引发建 (构) 筑物、输电线路被毁和森林大火。由于这种云层与大地间的迅猛放电直接击打在物件上, 它的热效应、电磁感应效应直接传递, 因此称为直击雷。
2) 感应雷:感应雷是间接雷, 是感应电荷放电时造成的;但直击雷发生后, 云层中所带电荷迅速消失, 而地面某些范围由于散流电阻较大, 以致出现局部高电压, 或者由于直击雷在放电过程中, 其强大的脉冲电流对周围的导线或金属物件产生电磁感应效应而引发高电压, 以致发生雷击现象, 这种雷击叫做“感应雷”, 又称为“二次雷”。
3) 球形雷:球状闪电是一种危害较大的闪电;它是闪电形态中的一种, 也称为球闪, 民间常称其为“滚地雷“。球形雷闪电时的平均直径为25CM, 大多数在10~100CM之间, 最小的只有0.5CM, 最大的直径达数米;球状闪电偶尔也有环状或中心向外延伸的蓝色光晕, 发出火花或射线;其颜色常见的有橙红色或红色, 当它以特别明亮并使人目眩的强光出现时, 也可看到黄、蓝、绿和紫色, 其寿命只有1~5秒, 最长可达几分钟。球状闪电至今仍是人类不能解释清楚的奇怪自然现象, 由于球状闪电较为罕见, 所以研究它十分困难, 至今仍然是人类对自然界的一个谜。
3 常用防雷措施
尽管雷电的危害很大, 但只要我们从思想上加强防雷意识, 并在日常生产、工作和生活中, 在各种电气设备和电气线路及建 (构) 筑物上采取有效的防雷措施, 雷电灾害是完全可以减轻和预防的。
3.1 电气设备和电气线路的防雷措施
1) 用避雷针和避雷线防止电气设备和电气线路受到直击雷的危害。
2) 用各种不同形式的避雷器和放电间隙, 防止电气设备和电气线路受到感应雷的危害。
3.2 住宅楼的防雷措施
住宅楼防雷保护有两种情况:第一种是低层或多层住宅楼建筑, 可采取在屋顶女儿墙压顶上焊接避雷带作为接闪器, 引下线可与框架柱或构造柱内的两根主筋焊接;第二种是小高层、高层和超高层建筑, 则应设避雷针、避雷带系统, 其中一、二类建筑的接地电阻R≥10Ω (欧姆) , 三类建筑R≤30Ω, 与其他接地合用电阻R≤1Ω;凡是突出层面的金属物体、构架等, 均应与避雷器 (带) 连接, 采用框架柱内两根主筋做引下线;所有引上线与引下线均应作可靠焊接;引下线组数及位置由具体设计确定;进出建筑物的埋地金属管道、入户电缆金属外皮及建筑物内主干金属管道, 均应与防雷装置相连, 以防引入雷电磁波;接地装置可利用建筑物基础内的钢筋网主筋作可靠焊接;在距离室外地坪1.8M处做测试端子。除此以外, 还应特别注意以下三点:
1) 当雷电来临之际, 应立即关闭有外接天线的家用电器设备, 并将插头拔离插座 (如电视机、收音机、太阳能热水器等) , 以免引雷入室、酿成火灾。
2) 不要触摸外墙内壁、暖气管 (或暖气片) 、自来水管等。
3) 不要使用其他形式的淋浴器, 因为自来水管与防雷接地引下线相连, 雷雨天气时淋雨, 极易引起触电事故的发生。
3.3 常用的避雷设备
1) 避雷针:避雷针是一种保护电器设备不受直击雷危害的有效设备。
2) 避雷线:避雷线也是一种保护电器设备不受直击雷危害的设备, 只是它的结构和使用场合与避雷针不同而已。
3) 避雷器:避雷器是一种用来预防感应雷的装置。
摘要：雷电是自然界中一种常见的自然现象, 雷电放电常危及人类和动物的生命安全, 引发森林和油库大火, 毁坏各类建筑物和家用电器等弱点设备, 以及在电力系统中导致绝缘破坏后造成的各种灾害等。因此, 我们有必要认识雷电的形成及其危害, 加强防雷意识, 采取有效的防雷措施, 以便最大限度地降低和消除雷电对人类正常工作和生活的危害。
变电站的防雷措施 第8篇
变电站是电力系统的重要保护设施, 如果发生雷击事故, 将造成大面积的停电, 严重影响社会生产和人民生活。因此要求变电站的防雷措施必须十分可靠。
1 变电站遭受雷击的来源及解决方法
(1) 雷击的来源。一是雷直击于变电站的设备上;二是架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电站。
(2) 变电站对于直击雷的保护, 一般采取装设避雷针或沿变电站进线段一定距离内架设避雷线的方法。
(3) 架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电站, 是导致变电站雷害的主要原因, 若不采取防护措施, 势必造成变电站电气设备绝缘损坏, 引发事故。在变电站内装设避雷器的目的在于限制入侵雷电波的幅值, 使电气设备的过电压不致于超过其冲击耐压值。而变电站的进线段上装设避雷线的主要目的, 在于限制流经避雷器的雷电流幅值及入侵雷电波的陡度。
2 变电站装设避雷针的原则
变电站装设避雷针的原则是所有被保护设备均应处于避雷针 (线) 的保护范围之内, 以免遭受雷击损坏。
当雷击避雷针时, 避雷针对地面的电位可能很高, 如它们与被保护电气设备之间的绝缘距离不够, 就有可能在避雷针遭受雷击后, 使避雷针与被保护设备之间发生放电现象, 这种现象叫反击。此时避雷针仍能将雷电波的高电位加至被保护的电气设备上, 造成事故。不产生反击事故的避雷针与电气设备之间的距离称为避雷针与电气设备之间防雷最小距离。
3 避雷针与电气设备之间防雷最小距离的确定
雷击避雷针时, 雷电流流经避雷针及其接地装置, 为了防止避雷针与被保护设备或构架之间的空气间隙被击穿而造成反击事故, 空气间隙必须大于最小安全净距。
为了防止避雷针接地装置与被保护设备或构架之间在土壤中的间隙被击穿而造成反击事故, 其间隙必须大于最小安全净距。
4 装设避雷针 (线) 的有关规定
对于35 k V及以下的变电站, 因其绝缘水平较低, 必须装设独立的避雷针, 并满足不发生反击的要求。
对于110 k V及以上的变电站, 由于此类电压等级配电装置的绝缘水平较高, 可以将避雷针直接装设在配电装置的构架上, 因而雷击避雷针所产生的高电位不会造成对电气设备的反击事故。装设避雷针的配电构架, 应装设辅助接地装置, 该接地装置与变电站接地网的连接点, 距主变压器的接地装置与变电站的接地网的连接点的电气距离不应小于15 m。其作用是当雷电流通过避雷器时, 在避雷器接地装置上产生的高电位, 沿接地网向变压器接地点传播的过程中逐渐衰减, 使侵入的雷电波在达到变压器接地点时, 不会造成对变压器的反击事故。由于变压器的绝缘强度较弱, 同时变压器又是变电站的重要设备, 故不应在变压器的门型构架上装设避雷针。
变电所的防雷措施 第9篇
1 雷电的形成
雷电放电是带电荷的雷云引起的放电现象, 在某种大气和大地条件下, 潮湿的热气流进入大气层冷凝而形成雷云, 大气层中的雷云底部大多数带负电, 它在地面上感应出大量的正电荷, 这样, 雷云和大地之间就形成了强大的电场, 随着雷云的发展和运动, 当空间电场强度超过大气游离放电的临界电场强度时, 就会发生雷云之间或雷云对地的放电, 形成雷电。按其发展方向可分为下行雷和上行雷。下行雷是在雷云产生并向大地发展的, 上行雷是接地物体顶部激发起, 并向雷云方向发起的。
2 雷电的危害
2.1 雷的直击。
一次雷击主放电一般为几万安培到十几万安培。瞬间高热和电动力, 会造成混凝土杆炸裂, 小截面金属熔化, 引起火灾和大爆炸, 金属导体连接部分断裂破损, 建筑物倒坍, 电气设备损坏。
2.2 雷电反击。
直击雷电流通过地表突出物的电阻入地散流, 雷电流沿变电所的接地网散流, 支线上的雷电流和各点电位差异很大。连接在不同等电位地网上的电子设备。如果其间有电信号联系, 那么超过其容许承受能力的地电位差将导致设备损坏。
2.3 感应雷直击。
雷放电的能量通过电磁感应和静电感应方式向四周辐射, 导致设备过电压放电, 则为感应雷。当雷击过后, 雷击点地表变为电荷的相对空穴, 周围高电荷区域内与地电位相对绝缘的导体上的电荷, 将像受突然击发的水波一样冲向雷击点, 导致设备打火, 绝缘受损和电子设备失效。显然, 感应雷危害是大面积的, 是电子设备的克星。
2.4 雷电侵入波。
雷电波在传输过程中通过不同参数的连接线段或线路端点时, 波阻抗发生变化会产生反射、折射, 可导致波阻抗突变处的电压升高许多, 加大了对设备的危害。
3 变电所遭受雷击的来源
雷击的来源。变电所遭受的雷击是下行雷, 主要来自两个方面:一是雷直击在变电所的电气设备上;二是架空线路的感应雷过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电所。因此, 直击雷和雷电波对变电所进线及变压器的破坏的防护十分重要。变电所对于直击雷的保护一般采取装设避雷针或采用沿变电所进线段一定距离内架设避雷线的方法解决。架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电所, 是导致变电所雷害的主要原因, 若不采取防护措施, 势必造成变电所电气设备绝缘损坏, 引发事故。在变电所内装设避雷器的目的在于限制入侵雷电波的幅值, 使电气设备的过电压不致于超过其冲击耐压值。而变电所的进线段上装设保护段的主要目的, 在于限制流经避雷器的雷电流幅值及入侵雷电波的陡度。
4 变电所的防雷措施
4.1 变电所的直击雷防护。
装设避雷针是直击雷防护的主要措施, 避雷针是保护电气设备、建筑物不受直接雷击的雷电接受器。它将雷吸引到自己的身上, 并安全导入地中, 从而保护了附近绝缘水平比它低的设备免遭雷击。
装设避雷针时对于35k V变电所必须装有独立的避雷针, 并满足不发生反击的要求;对于110k V及以上的变电所, 由于此类电压等级配电装置的绝缘水平较高, 可以将避雷针直接装设在配电装置的架构上, 因此, 雷击避雷针所产生的高电位不会造成电气设备的反击事故。变电所装设避雷针的原则:所有被保护设备均应处于避雷针 (线) 的保护范围之内, 以免遭受雷击。当雷击避雷针时, 避雷针对地面的电位可能很高, 如它们与被保护电气设备之间的绝缘距离不够, 就有可能在避雷针遭受雷击后, 使避雷针与被保护设备之间发生放电现象, 这种现象叫反击。此时避雷针仍能将雷电波的高电位加至被保护的电气设备上, 造成事故。不发生反击事故的避雷针与电气设备之间的距离称为避雷针与电气设备之间防雷最小距离。
4.2 变电所对侵入波的防护。
变电所对侵入波防护的主要措施是在其进线上装设阀型避雷器。阀型避雷器的基本元件为火花间隙和非线性电阻, 目前, FS系列阀型避雷器为火花间隙和非线性电阻, 其主要用来保护小容量的配电装置SFZ系列阀型避雷器, 主要用来保护中等及大容量变电所的电气设备;FCZ1系列磁吹阀型避雷器, 主要用来保护变电所的高压电气设备。
4.3 变电所的进线防护。
对变电所进线实施防雷保护, 其目的就是限制流经避雷器的雷电电流幅值和雷电波的陡度。当线路上出现过电压时, 将有行波沿导线向变电所运动, 其幅值为线路绝缘的50%冲击闪络电压, 线路的冲击耐压比变电所设备的冲击耐压要高很多。因此, 在靠近变电所的进线上加装避雷线是防雷的主要措施。如果没架设避雷线, 当靠近变电所的进线上遭受雷击时, 流经避雷器的雷电电流幅值可超过5k A, 且其陡度也会超过允许值, 势必会对线路造成破坏。
4.4 变压器的防护。
变压器的基本保护措施是靠近变压器安装避雷器, 这样可以防止线路侵入的雷电波损坏绝缘。
装设避雷器时, 要尽量靠近变压器, 并尽量减少连线的长度, 以便减少雷电电流在连接线上的压降。同时, 避雷器的接线应与变压器的金属外壳及低压侧中性点连接在一起, 这样, 当侵入波使避雷器动作时, 作用在高压侧主绝缘上的电压就只剩下避雷器的残压了 (不包括接地电阻上的电压压降) , 就减少了雷电对变压器破坏的机会。
4.5 变电所的防雷接地。
变电所防雷保护满足要求以后, 还要根据安全和工作接地的要求敷设一个统一的接地网, 然后避雷针和避雷器下面增加接地体以满足防雷的要求, 或者在防雷装置下敷设单独的接地体。
5 变电所加强防雷措施
变电所传统防雷措施对高压电气设备的防护是有效的, 但对电子设备的防护并不恰当, 为了适应智能化变电所的发展要求, 必须在原定防雷措施基础上, 更进一步进行防范。采取措施的原则是分区防护、三级过压保护、多重屏蔽、均衡电位、浮点电位牵制。
5.1 第一级防护区为全所范围内的高压设备部分和高压线路的进线段保护范围。
主要措施为独立避雷针、构架避雷针、架空避雷线、高压避雷器、设备引下线、主接地网和微波塔及其接地。其主要任务为引雷、泄流、限幅、均压, 完成基本的防雷功能。
5.2 第二级防护区包括进出变电所管线、二次电缆、端子箱、所用电系统及微波天馈线。
其主要任务是防感应雷过电压和侵入波过电压的传递以及危险电位内引外送。
5.2.1 进出所管线处理。
进出所管线包括水管、煤气管、热力管、电源线、纵联保护导引线、信息传输线等。进所金属管类均应直埋进所, 并与地网分几处连接, 且宜在进所前经绝缘管道隔离后引入。
5.2.2 二次电缆及端子箱。
直接与电子设备屏柜和装置相连的控制信号电缆、电流、电压回路电缆都应该采用屏蔽电缆, 且屏蔽层金属保护层及备用芯均应两端接地。端子箱及断路器机构箱、汇控柜等不管内部是否安装电子设备均应避开避雷器或构架避雷针的主要散流线接地。
5.2.3 所用电系统。
电子设备雷害事故大多与电源相关。一方面是防护力度不够, 另一方面说明从所用电入侵的雷电波能量足够大, 经几级高压泄放仍具有强大的破坏力。
根据国标 (GB50057-94) 《建筑物防雷设计规范》规定, 对微电子设备的供配电系统应采取三级过电压保护。三级分别为所用变低压出口, 所用电配电柜各分路出口, 各设备UPS电源出口。
5.3 第三级防护区包括变电所主控室、远动通信机房及全部电子设备。
其主要任务是多重屏蔽、电源过压嵌位、信号限幅滤波、地电位均压、浮点电位牵制。
架空光缆线路的防雷措施 第10篇
一、雷的产生和对架空线路的影响
1、雷的产生
空中的尘埃、冰晶等物质在云层中翻滚运动的时候, 经过一些复杂过程, 使这些物质分别带上了正电荷与负电荷。空中的尘埃、冰晶等物质经过复杂运动运动, 部分物质带上正或负电荷, 一般带负上相同电荷的质量较重的物质会到达在云层的底部下, 部 (一般为负电荷) , 带上正相同电荷的质量较轻的物质会到达云层的上部顶部。 (一般为正电荷) 。这样, 同性电荷的汇集就形成了一些带电中心, 当异性带电中心之间的空气被其强大的电场击穿时, 就形成"云间放电" (即闪电) 。带负电荷的云层向下靠近地面时, 地面的凸出物、金属等会被感应出正电荷, 随着电场的逐步增强, 雷云向下形成下行先导, 地面的物体形成向上闪流, 二者相遇即形成对地放电。
大多数雷电放电发生在云间或云内, 只有小部分是对地发生的。在对地的雷电放电中, 雷电的极性是指雷云下行到地的电荷的极性。根据放电电荷量进行的多次统计, 90%左右的雷是负极性的。
2、雷对架空光缆线路的危害影响
(1) 直击雷影响
一般来说, 大气是很好的绝缘体物质。但是当其大气下部形成较为强势的雷电云 (负电荷) 后, 将导致地面凸出物 (如架空电杆) 由于感应形成正电荷, 从而形成尖端电荷。而架空杆路的杆顶直指天空, 具备尖端放电条件。这种雷击也称为直击雷。
该种类型雷电的放电电荷为20~50C, 放电电流为20000~50000A, 甚至高达200000A。因此, 此类雷击直接击中电杆, 电杆将被劈断, 直接击中吊线将导致吊线被直接熔断。
(2) 间接雷影响
当雷击中光缆附近大地时, 落地点的电位明显的升高。由于光缆距离一般盘长较长, 因此光缆远端的点位可以考虑电位为0, 故雷击附近光缆金属构件的电位也为0。因此, 这必然造成高电位差。若电位差超过土壤的及光缆保护层所能承受的最大允许值, 便产生电位击穿, 从而形成电弧通道。雷电流将通过电弧通道进入塑料外护层、光缆金属构件内, 从而损坏光缆。
另外, 架空方式敷设的光缆, 光缆悬挂钢绞线下, 由于钢绞线与光缆相距很近, 且经挂钩与光缆接触, 钢绞线遭雷击时, 由于瞬间电位升高, 将击穿光缆保护层进而损毁光缆。
(3) 雷电感应影响
在通信线路附近, 当雷电击中其他物体放电时候, 或者在上空发生云间放电时, 由于电磁感应, 通信线路也将产生电压造成感应雷击。感应雷击电压较低, 电流较小, 对光缆影响较小。对于雷害特别严重地区且雷电感应特别强的地区, 建议采用非金属加强芯的光缆用于建设光缆网络。
3、雷电对光缆线路影响小结
(1) 雷电主要通过直接击中的方式击中直顶物, 导致如电杆等物体被直接劈断, 从而引起通信终端受损。因此, 有必要对直顶物进行保护。
(2) 光缆中的光纤是非金属材料制成的, 它传输的是光信号、不受外界电磁场的干扰。但是光纤的成缆并不都是非金属材料, 在现有的光缆通信线路中, 光缆的金属防潮层, 金属护套等金属构件都会受到雷电的影响。间接雷产生的高电位差, 造成光缆的挂钩和钢绞线与光缆塑料外护层的金属护层、金属加强芯等部件间击穿而烧断光缆, 引起通信中断。
总之, 如何实现避免杆路被雷直击、降低电位差对通信影响, 是减少雷击造成通信中断的主要措施。
本文主要提出直接雷、间接雷以及感应雷防治方案, 具体方案如下:
1、架空光缆线路电杆防雷保护
(1) 保护范围以及避雷针长度取定
为避免雷电直接击中电杆, 需要对光缆线路电杆进行保护。避雷线是电杆有效防雷的重要措施之一。具体方式如下:
●避雷线上端高出保护物体, 下端直接埋于地下或者接在接地装置上, 当有雷电时, 直接将雷电引入大地而放电。
●良好的避雷线效果, 须雷击电流放电要迅速, 导体电阻、接地电阻要小。
●选择适当的避雷保护范围。
根据《电信工程设计手册》经验公式:
式中取值见表1:
根据上公式计算可得hx=0.1~0.3m, hx建议取值为0.1m。具体避雷针保护范围如图1所示。
(2) 电杆安装避雷针的方法
避雷线应伸出杆路0.1m, 避雷线在距杆梢15cm处用3.0铁线扎4圈固定。具体安装情况如图2。
避雷线接地电阻以及延伸 (地线部分) 参考长度见表2。
2、架空光缆线路吊线防雷保护
对于高电位雷击区杆路或者架空光缆可能被雷电击中的区域, 应对吊线装设地线。其方法是将地线夹板夹住吊线, 在把夹板连接至地线上。对于雷害不太严重且接地电阻小于5欧姆的区域可以采用将夹板通过4.0的铁丝与拉线抱箍连接起来。对于雷害较为严重区域, 或者接地电阻较大的区域建议采用地气棒法或者是延伸式法, 必要时可在电杆顶部加装与钢绞线平行4.0铁线, 减少高电位可能击穿光缆的损害。架空吊线接地电阻见表3。
吊线接地国家强制性要求接地方式如下:
(1) 光 (电) 缆吊线应间接接地。
(2) 光 (电) 缆金属屏蔽层线路两端必须接地, 接地点可在引上杆、终端杆或者其附近。
(3) 对于雷害特别严重区域装设架空地线。
接地制作方式如图3所示。
吊线两端接地或多点 (间隔) 接地的, 因此具有吊线与大地之间构成磁场屏蔽作用, 从而减轻光缆遭雷击的可能性和损坏程度。
3、架空光缆线路光缆防雷保护
目前, 国内光缆以及设备防雷有两种:电气连接接地方式和电气断开接地方式。其区别就是在光缆接头处缆内金属构件是否断开。此两种防雷的方式均较好。
采用连通式接地, 考虑到多山、多沙漠、高土壤电阻率的地带埋设一组合格的接地线较为困难。如果采用连接各个金属构件地线不满足要求, 在土壤电阻系数较高的地区, 地中雷电流大部分通过人工接地反击到光缆金属构件回路中, 当雷电流较大时, 将会发生多处多次击穿, 也有使光纤被损坏的危险。
采用不连通接地方式, 可以减少接地装置, 降低施工难度, 简化施工工艺, 也减少工程费用和维护费用。同时光缆金属构件不连通, 不会使得感应电动势在光缆中的累积超过耐压指标, 光缆引入中继站的雷害也将被减少至最小。
《通信线路工程设计规范》 (YD 5102-2010) 《本地通信线路工程设计规范》 (YD5137-2005) 中也强制性的要求光缆接地采用如下方式:
(1) 光缆沿线不接地, 仅在各局、机房内接地。
(2) 光缆的金属构件, 在接头处不作电气连通, 各金属构件间也不作电气连通。
三、结束语
对于通信架空防雷的问题, 目前国内还有较多的争论。本文主要就通信工程常用的防雷措施进行论述和归纳。希望更多的工程技术人员能够根据通信工程实际情况对其进行深入研究, 提出更多的解决方法。
参考文献
[1] 邮电部, 福建省邮电管理局.电信工程设计手册:长途光通信系统. 1991.
[2] 段振中, 刘学春.通信光缆的雷击形式与防雷方法.湖北气象.2002.
[3]建筑物防雷设计规范.GB50057-94, 2000年修订版.
计算机的防雷措施 第11篇
摘 要：随着社会经济的不断发展，电力行业也发展迅速，电力应用范围的广泛，应运而生了很多的架空输电线路，这些输电线路满足了电力的传输功能，但是容易受到雷击的影响，对供电企业造成极大的困扰，本文针对架空输电线路有效防雷措施进行相关探讨。
关键词：输电;线路;架空;防雷;安全
1 架空输电线路的现状
在输变电过程中架空输电线路是一个重要的环节，并且在架空输电线路的分布中，大多分布在旷野上，这就使得输电线路暴露在自然环境当中，一旦在雷雨天气中就容易遭受雷击，在电力系统的供电稳定中，输电线路防雷是一项重要的工作，所以为了保证输电线路的稳定、安全的输电工作，必须对输电线路的防雷设计提起充分的重视，提高输电线路的抗雷击性能。
在输电线路中，架空输电线路能够将电能分散运送到不同地区，满足工业和生活的需求，另外输电线路连接了不同区域的发电站、变电站以及电力用户，从而形成了一个完善的电力交换网络，这种多级的交换网络中造成输电线路跳闸等问题的原因有很多，其中雷击是众多原因中的一项重要影响因素。
在输电线路运行中，雷击会直接影响输电线路运行的安全性和稳定性，对输电线路的危害主要分为几方面：雷击电流通过线路导体，这种情况下由于雷电的瞬时作用就会造成电流瞬间加大从而产生大量的热能，热能的骤然加大就造成输电线路的负担加大，输电线路本身有一个自身的承受范围，一旦超出了这个范围就会造成输电电路的避雷线的损坏或者断股等问题，输电线路出现故障就影响了整个供电系统的运行，除此之外，雷击电流对地的放电形式也会造成大地的瞬时电压增大产生过电压的现象，这种现象就会造成附近导线受到影响，甚至发生闪络、击穿等问题，造成输电线路的运行出现问题，影响了输电系统的正常供电。
2 架空输电线路防雷措施
2.1 接地 在防雷工作中，一个重要的措施和系统就是接地系统，对于输电线路的防雷工作来说也是如此，做好输电线路防雷工作的首要内容就是做好接地措施，输电线路的良好接地装置能够保证在雷击的时候将瞬时雷击产生的巨大电流引入地下，避免线路承受过多的电流和热量，从而保证线路的正常运行，确保了输电线路不出现跳闸等现象，除了接地工作之外，在输电线路处架设避雷线、避雷针等也是一种有效简单的防雷措施，这种措施能够避免雷电对输电线路的直击，这种设备的应用能够有效的防治过电压对电缆绝缘性的破坏，一旦雷电击中避雷针、避雷线等设备后，雷电将不经过输电线路，雷电流直接经过避雷针避雷线流入大地，从而保障输电线路的运行安全。
2.2 避雷器 避雷器设置在输电线路上，避雷器的作用顾名思义，当雷电击中输电线路之后，避雷器将对雷电的瞬时大电流进行有效的转移，防止了单一输电线路的承受电流瞬间增大造成的故障，分流动作将部分电流转移到相邻杆塔，从而减轻了输电线路的负担，另外避雷器还可以将电流引入地下，从而避免遭受雷电冲击波的影响，当沿线路传入变电站的雷电冲击波超过避雷器保护水平时，避雷器首先放电，并将雷电流经过良导体安全的引入大地，利用接地装置使雷电压幅值限制在被保护设备雷电冲击水平以下，使电气设备得到保护。
2.3 架设避雷线 架空输电线路中架设避雷线对于防雷来说是一个非常有效的措施，能够对输电线路的雷击现象有效的防止，发挥出输电线路本身的屏蔽作用，当雷击中输电线路中的避雷线时，避雷线能够降低输电线路的感应电压，从而避免了输电线路的压力瞬时增大，提高了输电线路的安全性，通常情况下，输电线路的电压越高，通过架设避雷线防止雷击跳闸的效果越好，通过合理控制保护角，可发挥良好的避雷效果。
2.4 降低杆塔接地电阻 塔杆接地电阻的降低对于防雷来说直接而有效，当塔杆接地电阻较大时，输电线路一旦发生雷击现象就会造成塔杆顶部高电位的发生，这种高电位的问题就会造成雷电反击现象，这种情况的预防和解决措施就是对土壤电阻率进行相关改造，一般对于土壤电阻率较低的岩石、高山等地区，要充分接地，避免这种现象的发生。
2.5 提高输电线路绝缘水平 提高输电线路的绝缘水平的一个重要因素就是供电线路绝缘子的选择，在绝缘子选择中要注重选择绝缘水平较高的，重点考虑新技术应用的绝缘子，绝缘子在安装完成之后不能置之不理，必须对绝缘子后期的检修、维护以及更换工作提高重视，只有绝缘子随时保持良好状态才能够保证其绝缘可靠性。目前来说，常用的绝缘子是一种通过有机合成的材料，这种绝缘子相较于传统的陶瓷绝缘子、玻璃绝缘子来说性能要差，但是它具有一项非常有效的特性就是不击穿结构，这种结构的特点就是能够在出现雷击放电的情况下有效的防止不可逆现象的出现，这就保证了线路的绝缘优势，在绝缘子的维护上必须及时进行检测和有效的管理，一旦出现问题及时更换，对于一些雷击较为频繁的地区要注意输电线路的绝缘配合加强，提高耐雷水平，从而保证架空输电线路的安全运行。
在雷击频繁的区域可以采用普通型绝缘子，但是必须要保证的是绝缘子的耐雷水平要符合当地的耐雷水平要求，并且对于雷击塔杆的安装也要根据不同地区的雷电活动情况和土壤电阻率进行有效的控制。
2.6 安装自动重合闸及保护装置 自动重合闸保护装置也是防雷装置中常用的一种，在防雷设计中安全自动重合闸保护装置能够在输电线路遭受雷击的时候自动跳闸，自动合闸能够保证在雷电闪络之后自动进行重合，快速恢复输电线路的绝缘性能。因此在架空输电线路上安装自动重合闸保护装置，可以有效降低输电线路发生雷击故障，缩短雷击跳闸故障时间，提高输电线路的安全性和稳定性。长线路处于非全相运行时候，线路的重合闸耗电量可达到常负荷电流的百分之四十。
3 结语
架空输電线路的防雷工作在电力综合工作中极为重要，首先我们必须保证供电线路的正常稳定的运行，其次根据具体情况设定防雷措施，不断的总结防雷经验，吸收先进防雷理念，引进防雷设备，最终保障输电线路的安全稳定。
参考文献：
[1]李永红，魏周旭，董晨亮等.浅析架空输电线路防雷方法[J].发展，2012（7）：115-116.
[2]白云鹏.架空输电线路防雷问题探讨[J].华章，2012（22）：286.
[3]何斌.提高架空输电线路防雷水平措施探讨[J].民营科技，2012（12）：225.
中波台的防雷措施 第12篇
一、雷电的危害
雷电有什么的特性会对中波台造成有什么样的危害,我们要通过什么的保护措施来保护发射机:
(一)直击雷
雷电流产生的高压效应达到的电压会高达数万伏更甚至数十万伏电压,如果让这么巨大的高电压瞬间释放冲击到电气设备,产生的危害就能会设备电路烧毁发生短路从而破坏机器正常运行,特别是会对中波发射台内的发射铁塔以及调配室天调网络造成危害。
(二)感应雷
雷电产生的电流电磁感应会在雷击点周围产生非常大的交变电磁场,交变电磁场会使金属产生高压放电,引起的电流会使变电器局部过热,而且一些耐压耐热低的设备往往就会遭到损坏。感应雷在形成的时候,对附近的导体和用电设备还会产生电脉冲危害,对中波台的各种电气设备、传输线路、数据采集器及发射机功放模块会产生破坏,特别是电源部分。
(三)雷电波
雷电波的袭击以及防雷装置上的高电压对建筑物的反击作用也会让配电装置或电气线路断路,天馈线也会遭到雷电波的破坏或者直接使电路停电。
二、目前防雷措施
目前大部分中波台的防雷措施一般都是在铁塔的天线,机房的电源供电线路和天调网络安装避雷放电的装置来实现防雷的。
对防雷系统分析和措施的改进:
(一)内部防雷系统分析
避雷针只能防止直击雷,对于直击雷产生的感应雷确实无效,怎样防止感应雷电对中波台设施造成损坏,我们要通过内部避雷系去解决它。
内部避雷是指对发射机机房的电缆线、天馈线、网络线、铜管以及对金属设备安装避雷器、过压保护器和接地设备。现在的发射机机房都是以钢筋混凝土工程和大物件的金属材料为基本材料组成,发射机房表面的栏杆和窗户应该和内部钢筋相连,所以在发射机房内部构成的一个防雷击安全区域形成等电位空间,还要使建筑内应该尽量做到电位均衡,设置好等电位要连接母线,对于接地电阻最好做到1 欧以下。我们要安装等电位均衡器就可以比较好的实现等电位。在发生雷击时候,雷电产生的电流通过接地极时候,当电位提升高到500V以上时,会使电位均衡器两端导通,两极产生短路,形成电接地,消除了地极之间的电位差,从而有效地保护了设备。
怎样达到更加有效率的保护发射机,我们以雷电电磁脉冲强弱环境将发射机房的区域从外部到内部进行明确划分。发射机房是由混凝土钢筋工程和金属框架等构成的空间,对于在这个空间内部由于电磁场会呈现逐渐衰减趋势,距离外墙越远遭到雷电袭击的可能性就越小,为此我们要将发射机安装在墙体建筑结构一定距离的安全位置,这样才能保证发射机不会直接受到雷击。
(二)中波发射台的措施改进
中波发射台的防雷技术可以进行一些改进:
1.由于用地的原因,发射铁塔周围通常都是是民房或者农田,这些可能会对地网造成不同程度的影响,如果地网遭到破坏电阻值有可能变大而不能将电流良好地导出,因此要及时对发射塔周边地网进行维护和修补。可以对发射塔地网和机房地网进行改造,增加不等深综合地网,并改进等电位联结,能够有效加强地网的防雷效果。
2.发射机房的天线调配室安装两个石墨放电球,要保证两个石墨球平行,按照1mm/kv的原则控制石墨球的间隙,且石墨球的一端接地要良好,才能够有效保证避雷效果。
3.一般的并联微亨级电感在天调网路的静电泄放线圈到地,防雷效果不是很好,可以采用微亨级的电感线圈L0 来替代。因为电感线圈是粗铜材质,而且铜管长度比较短,电阻很小,雷电的部分电流通过电感线圈直接接地,这样防雷效果会更好。
4.电源的防雷措施要做好供电线路上的防雷和高压变压器到机房的防雷措施,选择比较好的避雷器和防雷放电设备。天线在遭到雷电的袭击时,会有一部分能量形成电涌经过天馈线流到发射机,对发射机造成破坏,为此可以在天线和调配网络之间加装电涌保护器(我台采用上海明珠广播电视科技有限公司生产的SBLGT(0))来防雷保护设备。
三、结语
中波发射台的防雷措施是一项长期复杂的系统工程,除了采用先进的防雷技术和设备外,我们要更加注意防雷设施的日常维护,按时清理放电球,检查调配室打扫卫生,检查维护各级避雷器和接地系统,测量接地电阻情况。平时要不断学习和积累防雷经验,就能够及时发现问题保障发射机安全有效播出。
摘要：中波台广播发射工作中防雷是我台工作的一个重要保障课题,特别是20世纪90年代我国逐步引进全固态机发射机,虽然大大提高了老式电子管中波发射机的效率低、指标差、停播率高的问题,但是全固态机在防雷击这方面却远远不如电子管发射机来的可靠,尤其是功放板上的场效应管经常遭到破坏影响安全播出,所以有效的防雷措施才能保障中波台正常播出工作。
关键词：中波发射台,防雷,措施
参考文献
[1].杨长武.安图县中波台防雷措施[J].时代报告,2011(8).
