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3. 1 IEC62305,61312,61643等规定的防雷设备的构成框图见图1-1.应注意防雷装置除了明显的、专用的、为大家所熟知的接闪器、引下线、接地装置、电涌保护
器(SPI))外，还有许多可以兼作防雷用的其他金属装置。例如剪力墙中的钢筋，接了地的金属门窗及其他所有连接导体，它们的作用往往不被人们所认识，但实际上它们
同样重要，不可或缺.再如在建筑物玻璃幕墙的设计中，应将玻瑞幕墙的金属竖向龙骨、横向龙骨和建筑物的框架柱、梁内钢筋等防雷网接通，连成一个格姗更密的整体
防雷法拉第笼，把可能施加于玻璃幕墙的巨大雷电能量.通过建筑物的接地系统，迅速地泄放到大地，保护玻璃幕坡和建筑物免遭雷电破坏.在这里，玻瑞幕堵的金属龙
骨自然也就具备了接闪器的功能，可以有效防止侧击雷的危害，同时还加强了电磁屏蔽3.2外部防雷装置由子可能直接截收直击雷击.需要承受强大雷电流带来的电效应、热效应和机械效应等.所以.强调使用的导体的规格尺寸.与上一条一样，要注
意用作接闪、引下的金属屋面和金属构件等同样是外部防雷装置的一部分.例如:金属的广告架、旗杆、栏杆、水箱、放散管、爬梯等。
3. 3内部防雷装置利用的主要防雷技术措施是屏蔽、分流、等电位、接地、合理布线等，用来减小和防止雷电流在需防护空间所产生的电磁效应。所以.甚至连重要
设备的安放位置都属于内部防雷技术中的一部分。
3.4接地是重要的防雷技术措施之一它是雷电防护技术中基础的技术环节。同时.良好的接地也是电工技术中电气设备和人员的基本保障措施之一接地装置的好坏不能简单地用接地电阻值来衡量.例如.同样的接地电阻但不同的接地体规格尺寸.或者同样的接地体规格尺寸但不同的接地线，都会影响到雷电流散流入地的效果。
接地按电流颇率可分为直流接地、交流接地(工颇)和冲击接地(雷电、投切操作、核电磁脉冲等)。它们的功能有所差异.在设计施工时就有所不同。例如:交流接地
(工频)的工颇接地电阻主要决定于土壤电阻率和接地网的面积。因此，变电所和发电厂的大地网常常主要由水平接地带组成面积很大的网格状接地。在发生工频故降
短路电流时，网格式地网接地电阻与地网面积的平方根成正比，这是因为电位分布均匀，全部地网的导体都起散流作用，整个接地网都起到泄流的作用。对于冲击接地装置，由于雷电流的冲击特性.接地电限与工颇接地电阻不同.其主要原因是冲击电流的幅值可能很大.会引起土城放电，而且冲击电流的等效频率又比工频高得多.当冲
击电流进人接地体时，会引起一系列复杂的过渡过程，每一瞬间接地体呈现的等效电阻值都可能有所不同，而且接地体上大电压出现的时刻不一定就是电流大的时
刻。网格式地网在冲击电流作用下，由于电感作用，电位分布很不均匀.远处电位很低，只有在接闪处电流注人附近小范围内的导体起散流作用。也就是说，冲击接地装
置中的接地体不宜过长，GB50057-94规定冲击接地装置中的接地体长度不应大于
有效长度。
接地还是提高电子电气设备电磁兼容有效性的重要手段之一。正确的接地既能抑制外部电磁干扰的影响，又能防止电子电气设备向外部发射电磁波;而错误的接地
常常会引入非常严重的干扰，甚至会使电子电气设备无法正常工作.尤其是成套控制设备和自动化控制系统，因为有多种控制装置分散布置在许多地方.所以它们各自
的接地往往会形成十分复杂的接地网络.不仅需要在系统设计时周密考虑.而且在安装调试时也要仔细检查和做适当的调整。
接地装置由接地体和接地线组成.接地体的关键指标是接地体的规格尺寸大小、接地电阻大小以及耐腐蚀程度.它们关系到泄流效果、稳定性和使用寿命。接地
导体也称接地线.对于一个联合接地的大地网来说，可能需要多个接地线从接地网不同的部位引出，以满足不同的功能需要.其关键指标是接地线的截面积和各联结处
的连接电阻。
高电压引入是指雷电高电压通过金属线引导到其他地方和室内造成破坏的雷害现象。这种雷害现象占雷害的绝大部分，所以按《建筑物防雷规范》的规定，凡是有用电设备的建筑物都要考虑防高电压引入的措施。
高电压引入的高电压源有三种:其一是直击雷直接击中金属导线，让高压雷电以波的形式沿着导线两边传播而引入室内;第二种是来自感应雷的高电压脉冲，即由于雷云对大地放电或雷云之间迅速放电形成的静电感应和电磁感应.它们在各种电线中感生几千伏到几十千伏的高电位，以波的形式沿着导线传播而引入室内的;第三种是由于直击雷在房子或房子附近入地，因其通过地网入地时，在地网上会发生数十千伏至数百千伏的高电位.这种高电位通过电力系统的零线、保安接地线和通系统的地线，也是以波的形式传人室内，并沿着导线传播到远处，殃及更大的范围。
高电压雷电脉冲的电压到底有多高?这是读者关心的问题。由直击雷直接击中电力线，线等金属导线时，虽然直接被击中点的电位与雷云的电位相等.即具有数百万伏至数千万伏甚至更高的电位。但是当雷电流沿着导线向两边传播的时候，高电压每经过一根电线杆，电杆上的瓷瓶就会对地发生闪络.这样就把雷电的高电位降落成瓷瓶的闪络电压，这电压一般只有30~40kV.一般低压架空线的波限抗为300~600欧姆。假设线路的波阻抗为500欧姆，那么它在终端入地的电流为40000/500=80A，所以只要距离雷击点有3杆以上(即I000m以上)，其终端入地电流峰值不会大于20OA，但是，如果雷击点很近.在三根电杆之内，入地峰值电流可能达到10 kA以上。由感应雷引起的高压源。理论上也可以达到100 kV，但是它的实际电压和电流值不可能大于上面所讲的直击雷高压源的数值。
第三种高压源是指直击雷直接击中大楼或附近时所形成的高压源。这时，高压源的电压由冲击电流峰值和地网的冲击接地电阻决定。根据资料报道.按50%概率统计.直击雷的峰值电流为30 kA，如果接地网接地电阻以4欧姆计，则接地网接引线端与大地间的电压为30 kA×4=120 kV，即达到120000V。也就是说，零线与相线间的电压有120000V(以上都是以低压电网和通架空电线计)。这样高的电压对于低压电器和一般通设备都是无法承受的。
由于高压雷电脉冲是雷害中年损害设备多的，所以对高压雷电引人的设备必须予以足够重视，在工程上往往要根据设备的重要性和其对高电压的耐受能力采用一级或多级设防。其中级设防，往往是把高电压雷电脉冲的幅值降低，其办法有下列三种。1. 输电网金具接地法
如果电源输入是明线输入，应把入室前三根电杆的线码铁脚用金属线引下接地，以便降低闪击电压。并且进房屋前后一根电杆的零线(或接地系统的地线)重复接地，接地电限不应大于10欧姆(见图1)。并在相线与地之间留有2 mm的空气间隙，把从相线引来的过电压降下来，可能的悄况下，进户线应尽量采用有金属屏蔽层的电缆直接埋地或穿金属管进线。在雷电高发区，房尾前为开阔地，或房子内有精密电子设备和电子计算机的情况更应该是这样.并且埋地的电缆其长度不应小于15m。并要求从架空线转电缆的进线端，和电缆入屋的输出端，都接避雷器。避雷器的接地端、电缆的金属屏蔽层、钢管都必须接到防雷电感应的接地装置上。按供电部门要求.供电零线进人钢筋水泥大楼后，仍必须与从大楼、梁、柱内引出的一条主钢筋作电气连接，无钢筋连接的建筑物应做接地极，把零线重复接地。
图1 接零系统在架空线路上零线重复接地做法图
当雷电波到达电缆首端(输人端)时，避雷器被击穿，电缆外皮导体与电缆芯接通。一部分雷电流经电缆首端接地电阻入地;另一部分雷电流流经电缆芯。由于雷电流高频谐波相当丰富.产生集肤效应，流经电缆芯的电流被排挤到外皮导体去。同时，流经外皮导体的电流在芯中产生感生反电势.使流经电缆芯的雷电流就被抑制到很小。2. 相线与地线间并联电容器法
架空电线引入的地方装设保护电容器对感应雷有良好的保护效果，但对直击雷则无能为力，原因是直击雷能量太大.电容器承受不了。装设保护电容器能对感应雷高电压引入起到良好保护作用的原因是;
当天空出现雷云的时候，地面即感应出与它相反的电荷.显然架空电线上也感应到与地面大致密度相同的电荷.设其电量为Q。当闪击使雷云与大地之间的电荷迅速中和而使雷云与大地之间的电场，由于架空线与大地之间有较大的电阻而不能及时使它上面的电荷，这就使架空线与大地之间形成感应高电压，该电压为
V感=Q/C
式中:
C-架空线对大地之间的电容，该电容很小，通常只有百分之几法;
Q-导线与大地间存储的电荷。
如果在架空线引入房尾端与大地之间接入一个电容器，即使只有很小.也可以使架空线路的引入高电压降低到原来的几十分之一。
如果接人电容的容量再大些，感应电压将可以降到更低。
在架空电线装电容器防止感应雷的优点是时间响应为零，因为电容的瞬变电流是超前于电压的;其次是使雷电压波形变钝.钝波形比尖波形危害要小.并联电容器对直击雷无能为力，但将电容器与保护间隙合并使用会得到更好的效果。因为放电间隙电流通流容量很大，从几千安到几十千安。但它有时间滞后，它们并联使用互补其短.对防止高电压引人能起到很好的作用。架空电线引入和电缆输入、输出端接口也可以用氧化锌避雷器来防止高电压引入。它的时间响应小于50ns。当采用电容器与其他器件并联避雷时，电容器的耐受电压应高于所并联器件的残压。3.变压器隔离法
在电源线和号传输线上装变压器可以对雷电高电压引入起很有效的限制作用.当强大的雷电波输入变压器时，由于雷电波电压比变压器正常的电压高很多倍，使得激励的磁感应强度远远大于铁芯允许通过的大磁感应强度，因而变压器铁芯饱和，变压器的磁-电变换暂时失效，雷电高电压不能传输到变压器的副边.从而保护了用电设备。所以，凡是装了变压器的电子仪器比未装变压器的电子器被雷击损坏的概率小得多。
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