硬件设计：防雷电路实例分析

低压直流电源DC12V24V防雷设计保护电路

低压直流电源DC12V/24V防雷设计保护电路陶瓷气体放电管的应用背景：一直以来，在低压电源端口的雷击保护器件的选型方面，人们更多的是选择压敏电阻MOV或者瞬态抑制二极管TVS，但是，由于压敏电阻MOV在失效时会引起火灾，普通600W或者1500W的TVS通流能力又很小，而现在很多客户对测试等级的要求又很高，尤其是用于基站的产品，防护等级可达到3KA@8/20μS，如此一来，选择气体放电管GDT 作为防护器件才能满足市场需求。

可是常规气体放电管GDT又会带来续流问题，因此，选择合适的气体放电管GDT才能根本解决低压电源端口的雷击保护问题。

二、采用气体放电管保护的传统方案的问题：针对DC12/24V和AC24V端口的雷击保护传统的方案通常都选择常规的两端和三端气体放电管GDT来作为保护器件，旧方案如下：上述图的陶瓷气体放电管老方案，四点的不足：（1）GDT的体积大：（2）气体放电管GDT的残压高：体放电管的弧光压低：GDT的弧光压比电源电压低，就会导致续流的危险。

（4）供电电源浮地时，气体放电管GDT容易误动作供电电源出现浮地时，应用上图传统的方案时，由于气体放电管的阻抗很大，所以在放电管两端会叠加一个很高的电压，如果气体放电管GDT的直流开启电压过低（方案中用的是直流击穿电压90V的GDT），则会导致放电管GDT误动作，此时气体放电管会处于“常亮”的状态，致使系统的供电能力下降甚至丧失。

由此可见，选择90V的气体放电管，很容易发生误动作的危险。

四、解决方案：使用常规GDT用于低电压电源端口时，存在上述四点缺陷。

凯泰电子为此研制的新型气体放电管GDT:BC301N-D，可弥补常规气体放电管的不足之处。

BC301N-D的应用方案：陶瓷气体放电管BC301N-D有以下四个优势：（1）体积小：（2）残压低（3）弧光压高：弧光压比电源电压高，不会发生续流的危险（4）供电电源浮地时，BC301N-D不容易误动作BC301N-D的直流开启电压是300V，常规的气体放电管是90V的，因此供电电源浮地时，BC301N-D相比不轻易发生误动作。

内外部防雷装置系统设计的案例分析

建筑节能
内外部防雷装置系统设计的案例分析
摘要：现代化建筑物的防雷设计，对保护建筑物的安全十分必要。本文从接闪器、引下线、接地装置等外部防雷装置的设计进行了探讨，并从屏蔽处理及布线设置、等电位联结带（网）、浪涌保护系统设计、供电系统的防雷设计、信号系统的防雷设计、网络系统的防雷设计等角度提出了内部防雷装置设计方案。关键词：防雷；外部防雷装置；内部防雷装置；系统设计
… … … 。：
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３．３浪涌保护系统设计３．３．１供电系统的防雷设计
１项目背景分析
某工程占地面积约５３３２８，建筑面积２１０００ｒｄ，为多层框架和钢结构相结合的结构，是德州市２０１１年城建计划的３Ｏ项重点工程之一。该馆坐落于经济开发区内，占地面积较大，且地理位置空旷。馆内藏有许多珍贵的历史文
物，其价值不可估量，防雷安全至关重要。根据德州市近３Ｏ年的雷暴资料分析，该市年平均雷暴日为２４．４ｄ，最多年雷暴日为４２ｄ，属于多雷区。雷电期（一年中初雷日与终雷日之间的天数）最长为２０６ｄ，最晚曾出现于１ｌＹＪ１４日。
２防雷设计的必要性分析
建筑物的现代化指建筑设施的现代化和业务活动领域的现代化，以此为基础设计五大体系，即安全技术防范系统、楼宇自动化控制系统、电化教育系统、业务信息网络计算机综合管理系统等。因此，智能化系统的雷电过电压及电磁于扰防护是机房线路、设备及人身安全的重要技术手段，是确保数据线路、设备运行、安全防范不可缺少的技术环节，是现代建筑智能化系统数据通信网建设及运行管理工作的重要组成部分。

以太网接口防雷电路

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以太网接口防雷电路：
/0402
说明：
1、此电路为以太网接口的标准防雷电路，包括了初级和次级防雷保护电路。

应用于以太网口可能接到
室外的产品。

2、此电路要求产品有接大地的接口，如果没有，初级防雷保护电路的共模防护将不起作用。

3、此电路采用的POE以太网接口作为例子，C700 – C703使用4个电容为POE电路考虑，如果没有
POE电路，可共用为一个电容，请参见普通的以太网接口电路。

4、防护器件：
D703 – D706，D708，D709组成初级防护，接的地为大地，U701、U702构成次级防护，接的地为数字地。

D703 – D706，D708，D709防护器件典型型号：摈城BF091F。

防护器件的选择要根据对以太网口的雷击测试要求来定。

电路的简化：
由于在很多认证中，不做以太网接口的差模雷击测试，而在实际使用中，共模雷击为主要的雷击失效原因，对电路可做简化，去掉D708、D709。

进一步的电路简化：只考虑共模雷击测试和实际使用中的共模雷击防护，最小电路为：去掉D703、D705、D708、D709、U701、U702，防护器件只保留D704、D706。

在做电路的简化前，需要明确测试和使用的要求，在成本和性能之间取得平衡。

源-于-网-络-收-集。

网口防雷电路设计

网口防雷电路设计防护思路首先，网口的防雷可以采用两种思路：一种思路是要给雷电电流以泄放通路，把高压在变压器之前泄放掉，尽可能减少对变压器影响，同时注意减少共模过电压转为差模过电压的可能性。

另一种思路是利用变压器的绝缘耐压，通过良好的器件选型与PCB设计将高压隔离在变压器的初级，从而实现对接口的隔离保护。

室外走线网口防雷电路和室内走线网口防雷电路就分别采用的是这两种思路。

1.室外走线网口防雷电路当有可能室外走线时，端口的防护等级要求较高，防护电路可以按图设计。

图中室外走线网口防护电路的基本原理图，从图中可以看出该电路的结构与室外走线E1口防雷电路类似。

共模防护通过气体放电管实现，差模防护通过气体放电管和TVS管组成的二级防护电路实现。

图中G1和G2是三极气体放电管，型号是leiditech 3R090-5S，它可以同时起到两信号线间的差模保护和两线对地的共模保护效果。

中间的退耦选用2.2Ω/2W电阻，使前后级防护电路能够相互配合，电阻值在保证信号传输的前提下尽可能往大选取，防雷性能会更好，但电阻值不能小于2.2Ω。

后级防护用的TVS管，因为网口传输速率高，在网口防雷电路中应用的组合式TVS管需要具有更低的结电容，这里推荐的器件型号为上海雷卯电子SLVU2.8-4。

图中下方的原理图就是采用上述器件网口部分的详细原理图。

三极气体放电管的中间一极接保护地PGND，要保证设备的工作地GND和保护地PGND通过PCB走线在母板或通过电缆在结构体上汇合（不能通过0Ω电阻或电容），这样才能减小GND和PGND的电位差，使防雷电路发挥保护作用。

电路设计需要注意RJ45接头到三极气体放电管的PCB走线加粗到40mil，走线布在TOP层或BOTTOM层。

若单层不能布这么粗的线，可采取两层或三层走线的方式来满足走线的宽度。

退耦电阻到变压器的PCB走线建议采用15mil线宽。

该防雷电路的插入损耗小于0.3dB，对100M以太网口的传输信号质量影响比较小。

防雷电路分析

以下是一个防雷电路的初端，运用了压敏电阻、气体放电管。

压敏电阻是一种限压型保护器件，可以将电压钳位到一个相对固定的电压值，从而实现对后级电路的保护。

压敏电阻的失效模式主要是短路，当然，当通过的过电流太大时，也有可能造成阀片被炸裂而开路。

气体放电管也是一种电路保护器件，但它的工作原理是气体放电，当两极间电压足够大时，极间气体间隙被击穿，由原来的绝缘态转化为导电状态，类似短路，却不同于短路，因为导通状态下两极间维持了比较低的电压，一般在20~50v，可以很好地保护后级电路，美中不足的是，它的响应时间比较慢，性能有待提高！整个电路比较简单，因为其那面已经阐明，那只是防雷电路的初级部分，虽然看起来比较简单，实质却不然，良好的开端是成功的一般，以前很多的带网口设备没有考虑防雷的问题，就造成了很多的隐患，也出过很多的故障，很重要啊！关于电路的分析：本电路为一个复合对称电路，与共模、差模全保护，因此L、N可以随便接，安全。

压敏电阻短路失效后，由于有气体放电管的保护，一般不会引起火灾。

实际上，若是在每个压敏电阻的后面串接工频保险丝是最好的，交流电路防止工频过电压瞬间击穿压敏电阻引起火灾。

压敏电阻过电压高一点的更安全、耐用。

下面，根据理论分析，再结合资料的配合，设计及使用防雷电路时必须注意的几点：1.放电管的加入不能影响线路的正常工作，这就要保证放电管的直流击穿电压的下限值必须高于线路的最大正常工作电压。

据此确定所需放电管的标称直流击穿电压值。

2.确定线路所能承受的最高瞬时电压值，要确保放电管的冲击击穿电压值必须低于此值。

以确保当瞬间过压来临时，放电管的反映速度快于线路的反映速度，抢先一步将过电压限制在安全值。

这是放电管的一个最重要的指标。

3.根据线路中可能窜入的冲击电流强度，确定所选用放电管必须达到的耐冲击电流能力（如：在室外一般选用10kA以上等级；在入室端一般选用5kA等级；在设备终端处一般选用1kA左右等级）。

网口防雷电路设计

网口防雷电路设计防护思路首先，网口的防雷可以采用两种思路：一种思路是要给雷电电流以泄放通路，把高压在变压器之前泄放掉，尽可能减少对变压器影响，同时注意减少共模过电压转为差模过电压的可能性。

另一种思路是利用变压器的绝缘耐压，通过良好的器件选型与PCB设计将高压隔离在变压器的初级，从而实现对接口的隔离保护。

室外走线网口防雷电路和室内走线网口防雷电路就分别采用的是这两种思路。

1.室外走线网口防雷电路当有可能室外走线时，端口的防护等级要求较高，防护电路可以按图设计。

图中室外走线网口防护电路的基本原理图，从图中可以看出该电路的结构与室外走线E1口防雷电路类似。

共模防护通过气体放电管实现，差模防护通过气体放电管和TVS管组成的二级防护电路实现。

图中G1和G2是三极气体放电管，型号是leiditech 3R090-5S，它可以同时起到两信号线间的差模保护和两线对地的共模保护效果。

中间的退耦选用2.2Ω/2W电阻，使前后级防护电路能够相互配合，电阻值在保证信号传输的前提下尽可能往大选取，防雷性能会更好，但电阻值不能小于2.2Ω。

后级防护用的TVS管，因为网口传输速率高，在网口防雷电路中应用的组合式TVS管需要具有更低的结电容，这里推荐的器件型号为上海雷卯电子SLVU2.8-4。

图中下方的原理图就是采用上述器件网口部分的详细原理图。

三极气体放电管的中间一极接保护地PGND，要保证设备的工作地GND和保护地PGND通过PCB走线在母板或通过电缆在结构体上汇合（不能通过0Ω电阻或电容），这样才能减小GND和PGND的电位差，使防雷电路发挥保护作用。

电路设计需要注意RJ45接头到三极气体放电管的PCB走线加粗到40mil，走线布在TOP层或BOTTOM层。

若单层不能布这么粗的线，可采取两层或三层走线的方式来满足走线的宽度。

退耦电阻到变压器的PCB走线建议采用15mil线宽。

该防雷电路的插入损耗小于0.3dB，对100M以太网口的传输信号质量影响比较小。

建筑物雷电防护实用案例解析

建筑物雷电防护实用案例解析建筑物雷电防护一直以来都是建筑工程中非常重要的一环。

雷电是一种具有瞬时性、强大能量和高温的自然灾害，如果没有合适的防护措施，会对建筑物和人员造成巨大的损害。

因此，建筑物雷电防护被广泛应用于各种建筑物中，以减少雷电引起的破坏和危害。

在实际的建筑工程中，我们常常会选择不同的防护系统和设备来应对雷电威胁。

以下是几个实际案例，通过对它们的解析，我们可以更好地理解建筑物雷电防护的实用性和有效性。

案例一：办公楼某市的办公楼位于一个常年雷电频繁的地区，为了保护建筑和办公人员的安全，建筑师在设计过程中充分考虑了雷电防护的措施。

首先，在建筑物顶部设置了针对雷电冲击的避雷针系统，避雷针通过接地系统与地下大地形成导电通道，将雷电能量安全地引流到地下。

此外，办公楼的墙壁和屋顶都采用了导电材料，并与避雷针系统相连接，形成了完整的防护网。

在办公楼的内部，还设置了有效的防雷装置。

例如，电脑和其他敏感设备都使用了防雷插座，以保护这些设备免受雷电冲击。

办公室内部的金属支架也被连接到地下的接地系统，以增加整个办公楼的雷电防护能力。

通过这些综合防护措施，办公楼成功地抵御了多次雷电袭击。

没有发生大规模的电力损失和人员伤亡事件，保证了办公楼和工作人员的安全。

案例二：医院建筑医院作为一个重要的公共建筑，积极采取防雷措施以确保一切正常运转。

例如，在医院的屋顶上安装了避雷针系统和大面积的金属网，这样可以更有效地吸收并分散雷电的电能。

此外，医院的窗户和外墙也覆盖了导电层，以提供额外的防护。

医院内部的防护系统更加精细，每个病房、手术室和电子设备房都安装有独立的防雷装置。

医院还建立了整个建筑物的接地系统，使得整个医院成为一个巨大的雷电防护系统。

这些防护措施在一次强雷电天气中得到了验证。

当雷电击中附近的建筑时，医院完全没有受到影响，一切设备和电力供应都正常运行。

这再次证实了建筑物雷电防护在保障公众安全方面的重要性。

案例三：高层住宅高层住宅的建筑物雷电防护同样需要高标准的设计和实施。

防雷电路设计_精

1、交流电源防雷电路采用复合对称电路，共模、差模全保护，L、N可以随便接，正常工作时无漏电流。

①压敏电阻RV1短路失效后易引起火灾，可在每个压敏电阻串接陶瓷气体放电管、温度保险管，最好串联工频保险丝以防工频过电压瞬间击穿压敏电阻起火；②选压敏电压高一点的更安全、耐用，故障率低，但残压略高；根据通流容量要求选择外形尺寸和封装形式，或采用几个压敏电阻并联（压敏电压相近）③陶瓷气体放电管失效模式大多为开路，不易引起火灾，当两者同时短路时亦会有危险；根据要求的通流容量选择，气体放电管和压敏电阻都必须按照冲击10次以上的降额值计算通流容量（压敏电阻为一次冲击通流容量的三分之一左右，气体放电管为最大通流容量的一半左右）。

④温度保险管应与压敏电阻有良好的热耦合，一般采用130℃～135℃、10A/250V的；⑤玻璃放电管可代替陶瓷气体放电管（当要求的通流容量≤3KA时）⑥输出电流较大时，要在线上串联自恢复保险丝PTC单向与三相串联式交流电源：2、直流电源防雷电路（-48V、24V、110V）3、信号线路防雷电路①、R2金属氧化膜电阻（2W-4.3～5.1Ω），也可以用冷态电阻相当的正温度系数热敏电阻（如：R1自恢复保险丝：LP60-010/030，LB180（U））；②陶瓷气体放电管、TVS 管、半导体过压保护器（只适用于电路中没有连续直流电压的场合）的直流击穿电压根据信号电压幅度选择；③本电路适用于传输高频/高速信号（最高频率可达20MHZ）。

采用低电容TVS 管或半导体过压保护器。

传输频率/速率≥10MHz，Cj≤60pF；传输频率/速率≥100MHz，Cj≤20pF；4、天溃防雷①保护效果很好，残压低，可以同时传送电源，适用于天线带放大器或不带放大器的场合。

②腔体和输入、输出接头是根据系统所用接头类型、传输信号频率范围专门设计加工的。

在户外使用时，腔体、接头和盖板都必须设计成防水的。

③陶瓷气体放电管一般选用通流容量20kA、直流击穿电压90V的，压敏电阻一般选用20D100K型；TVS管击穿电压根据传输直流电压或交流电压峰值选取（VBRmin≥1.2UDC或VBRmin≥1.2Up）。

串行通信口防雷电路设计

串行通信口防雷电路设计串行通信口防雷电路是一种用于保护串行通信端口免受雷电损伤的电路设计。

在工业控制设备、通讯设备和计算机设备中，串行通信是常见的数据传输方式。

然而，由于环境中存在雷电等不稳定电压的干扰，串行通信口往往容易受到破坏。

因此，为了确保设备的正常运行和数据的安全传输，设计一种有效的串行通信口防雷电路尤为重要。

在进行串行通信口防雷电路设计时，需要考虑以下几个方面：1.设备的工作电压范围：在设计防雷电路时，需要确保该电路能够适应设备工作的电压范围。

通常，串行通信口工作电压范围为±15V至±30V。

2.防雷电路保护等级：根据设备的工作环境和设备接口标准，选择适当的防雷电路保护等级。

常见的防雷电路保护等级有ESD（静电放电）防护、EMI（电磁干扰）防护和雷电冲击波防护等。

3.防雷电路组成：串行通信口防雷电路通常由放大电路、限流电路和防雷二极管等组成。

放大电路主要负责放大串行通信信号，提高抗干扰能力；限流电路用于限制输入输出电流，防止过大电流对其它电路和设备造成损坏；防雷二极管是串行通信口抗雷电击击击击的重要组成部分，它能快速导通和吸收过电压。

4.PCB布线和连接：在防雷电路设计完成后，需注意合理的PCB布线和连接。

电路连接要保证良好接触，避免接触电阻过大，同时布线要避免长线和平行线，减少串扰和干扰。

5.可靠性和精度测试：设计完成后，需要进行可靠性测试和精度测试，确保设计的防雷电路能够在不同工作条件下保护串行通信口不受雷电击击击击。

在实际应用过程中，设计防雷电路还需要考虑设备的特殊要求和工作环境的复杂性。

根据不同设备的要求和环境条件，还可以采用多种组合方式和技术手段实现串行通信口的防雷电路设计，例如采用光电隔离、电源隔离、屏蔽和滤波等技术。

总之，串行通信口防雷电路设计是一项复杂而重要的工作，需要综合考虑设备的工作电压范围、防护等级、组成要素、布线和连接以及可靠性和精度测试等方面的要求。

电气设备的有效防雷范本（2篇）

电气设备的有效防雷范本第一章引言近年来，雷电活动频繁且破坏力巨大，对电气设备造成严重损伤。

为了有效防止雷击，保障电气设备的正常运行，本文提出了一套有效防雷范本，以供电气设备的设计和运维人员借鉴。

第二章防雷原理2.1 雷电的形成和工作原理雷电是由大气中不同电荷之间的巨大电位差导致的自然现象。

当云层内部电荷分布不均，形成电荷分层，地面与云层之间形成强大的电场，当电场强度达到一定程度时，便会发生闪电放电。

2.2 雷电对电气设备的危害雷电放电过程中的电流和电压突变，会对电气设备造成巨大的电压冲击、电流冲击和电磁辐射。

这些冲击和辐射会引起电气设备的失效、损坏甚至燃烧。

2.3 防雷原理有效的防雷措施应当主要从以下几个方面考虑：防范直接雷击、防范感应雷击、降低雷电对设备的冲击。

第三章防雷设备的选择和布置3.1 防雷针和避雷网的选择在设备周围合理布置防雷针和避雷网可以有效地引导雷电到地下，避免直接雷击设备。

防雷针和避雷网的选择应当根据设备所在地的雷电频率和设备的高度来确定。

3.2 避雷器的选择避雷器是防范感应雷击的主要装置。

根据设备的电压等级和工作环境，选择合适的避雷器进行安装，以降低感应雷击对设备的影响。

3.3 接地装置的设计与布置接地装置是有效降低雷电冲击的重要手段。

在设备周围合理布置接地装置，确保其导电性良好，能够有效地将雷电引入地下，减少对设备的冲击。

第四章设备内部的防雷措施4.1 保护电路的设计设备内部的保护电路可以有效地限制雷电冲击对设备的影响。

采用合适的保护元件，如瞬态电压抑制器（TVS）等，保护设备免受雷电冲击。

4.2 绝缘控制绝缘是防止雷电通过设备传导的重要手段。

合理选择绝缘材料，加强绝缘保护设计，确保设备的绝缘性能良好，防止雷电直接对设备造成损伤。

4.3 扭矩控制设备内部的线缆和连接器在雷电冲击下容易出现松动，导致设备失效。

通过合理的扭矩控制措施，确保连接器和线缆的紧固力，避免因松动而引发故障。

大型公共建筑防雷系统案例分析

大型公共建筑防雷系统案例分析高层建筑的外部防雷，主要是防直击雷和防侧击雷，其作用是庇护建筑物不受雷击，外部防雷装置主要由接闪器、引下线、接地装置组成。

①、接闪器包罗避雷针和避雷网（带），对于超高层建筑，还应考虑将屋顶出现的卫星接收器、有线电视、航空障碍灯、节日彩灯纳入接闪器庇护半径之内。

②、引下线的作用是将避雷网（带）与接地装置连接在以前，为雷电流提供通路，通常利用主题结构的柱主筋或剪力墙钢筋做引下线。

引下线应沿建筑物四面均匀或对称安排，其间距不应大于规范要求，应尽可能的增加引下线数量，适当减小引下线间距。

③、接地装置包罗接地体和接地线，防雷接地体应尽量用自然接地体作为接地装置。

由于超高层建筑比较高，雷电可能从建筑物侧部击中建筑物，侧击雷的庇护一般不需要专设接闪器，先判定属于第一类还是第二类防雷建筑物，然后在30米或45米以上各层（或没三层）圈梁内的主筋焊通，形成均压环。

工程案例分析：广州新电视塔防雷等级：二类防雷建筑接地形式：TN-S系统塔体高度：454米桅杆高度：156米建筑总高度：+610米功能楼层：地上35层塔内面积：38000m² 建筑总面积：116000m² 结构形式：筒中筒结构案例分析：新电视塔建筑的外筒钢结构和塔顶层组合楼板结构,使得整个塔体构成了一个法拉第笼,因此可以直接利用塔体达到良好的防雷效果。

法拉第笼（FaradayCage）是一个由金属或者良导体形成的笼子。

按照接地导体静电平衡的条件，笼体是一个等位体，内部电势为零，电场为零，电荷分布在接近放电杆的外表面上。

一、接闪器：塔体顶部直接利用金属天线桅杆作为防雷接闪装置,利用塔顶不锈钢金属护栏作为避雷带,无金属护栏处采纳同材质明装避雷带,整个屋面避雷带形成闭合。

在塔顶桅杆基底处设置闭合均压带,以均衡散流和降低跨步电压。

同时利用塔顶楼板结构配筋主筋在整个屋面构成不大于5m×5m或4m×6m的避雷网格。

6个实例电路，详解雷击浪涌的防护

6个实例电路，详解雷击浪涌的防护1、电子设备雷击浪涌抗扰度试验标准电子设备雷击浪涌抗扰度试验的国家标准为GB/T17626.5（等同于国际标准IEC61000-4-5 ）。

标准主要是模拟间接雷击产生的各种情况：（1）雷电击中外部线路，有大量电流流入外部线路或接地电阻，因而产生的干扰电压。

（2）间接雷击（如云层间或云层内的雷击）在外部线路上感应出电压和电流。

（3）雷电击中线路邻近物体，在其周围建立的强大电磁场，在外部线路上感应出电压。

（4）雷电击中邻近地面，地电流通过公共接地系统时所引进的干扰。

标准除了模拟雷击外，还模拟变电所等场合，因开关动作而引进的干扰（开关切换时引起电压瞬变），如：（1）主电源系统切换时产生的干扰（如电容器组的切换）。

（2）同一电网，在靠近设备附近的一些较小开关跳动时的干扰。

（3）切换伴有谐振线路的晶闸管设备。

（4）各种系统性的故障，如设备接地网络或接地系统间的短路和飞弧故障。

标准描述了两种不同的波形发生器：一种是雷击在电源线上感应生产的波形；另一种是在通信线路上感应产生的波形。

这两种线路都属于空架线，但线路的阻抗各不相同：在电源线上感应产生的浪涌波形比较窄一些（50uS），前沿要陡一些（1.2uS）；而在通信线上感应产生的浪涌波形比较宽一些，但前沿要缓一些。

后面我们主要以雷击在电源线上感应生产的波形来对电路进行分析，同时也对通信线路的防雷技术进行简单介绍。

2、模拟雷击浪涌脉冲生成电路的工作原理上图是模拟雷电击到配电设备时，在输电线路中感应产生的浪涌电压，或雷电落地后雷电流通过公共地电阻产生的反击高压的脉冲产生电路。

4kV时的单脉冲能量为100焦耳。

图中Cs是储能电容（大约为10uF，相当于雷云电容）；Us为高压电源；Rc为充电电阻；Rs为脉冲持续时间形成电阻（放电曲线形成电阻）；Rm为阻抗匹配电阻Ls为电流上升形成电感。

雷击浪涌抗扰度试验对不同产品有不同的参数要求，上图中的参数可根据产品标准要求不同，稍有改动。

电气设备的防雷保护措施分析

电气设备的防雷保护措施分析随着科技的进步和电气设备的普及，人们对于电气设备的防雷保护措施也越来越关注。

在雷电活动频繁的地区，电气设备的防雷保护措施显得尤为重要。

本文将结合实际案例和理论知识，分析电气设备的防雷保护措施。

一、防雷原理首先，我们要了解防雷的基本原理。

雷电是大气电荷巨大释放的结果，雷击对电气设备造成的损害主要是由于雷电的电磁场和电磁感应效应所致。

因此，防雷的基本原理就是通过合理的导体和绝缘体的安装，来减少雷电对电气设备的影响。

二、接地系统的设计接地是电气设备防雷的第一道防线。

接地系统的设计至关重要。

良好的接地系统可以将雷电流迅速引入地下，避免雷电对设备的侵害。

在接地系统的设计中，应以减小接地电阻为目标。

这可以通过多个接地体的并联来实现。

同时，选用导电性能好的材料，如铜、铝等，可以有效提高接地系统的导电性能。

三、避雷针的设置避雷针是防雷系统中的重要组成部分。

它的作用是在雷电到来之前，将大气中的电荷引入地下，以减少雷电对设备的损害。

避雷针的设置要遵循一定的原则。

首先，避雷针的高度以及避雷范围需要根据具体情况进行设计。

同时，避雷针的材质和接地系统的材质要保持一致，以确保良好的接地效果。

此外，避雷针的安装要注意排水，避免水分对接地系统的影响。

四、绝缘支架的选择在高地区、雷电活动频繁的场所，合适的绝缘支架的选择非常重要。

绝缘支架可以通过阻止电流的传导来降低雷电对设备的侵害。

不同的电气设备需要选择不同类型和材料的绝缘支架。

同时，绝缘支架的安装位置和安装方式也需要根据具体情况进行合理选择。

五、电气设备的维护除了以上的防雷保护措施，电气设备的定期维护也是非常重要的。

定期检查电气设备的绝缘状态、接地系统的导电性，及时更换老化或损坏的部件，可以减少雷电对设备的损害。

六、案例分析为了更好地理解电气设备的防雷保护措施，我们来看一个实际案例。

某高楼大厦所在地区雷电频繁，对电气设备的防雷提出了较高的要求。

为了保护大楼内的电气设备，工程师们采取了以下防雷措施：首先，他们在大楼顶部设置了高度合适的避雷针，确保了雷电能够及时地引入地下。

防雷案例分析报告

防雷案例分析报告1. 引言防雷技术在现代社会中起着非常重要的作用，尤其是在电力、通信、建筑等领域。

由于雷电天气造成的雷击事故会对人们的生命和财产造成严重损失，因此对防雷技术的研究和应用具有极其重要的意义。

本文将通过分析几个真实的防雷案例，探讨防雷技术在实际中的应用，并总结经验教训，为相关领域的防雷工作提供参考。

2. 案例一：电力系统防雷在某电力系统中，经常发生雷击事故，导致配电设备损坏，给业主带来了巨大的经济损失。

为了解决这一问题，工程师们采取了以下防雷措施：•安装避雷针：在高架设备附近安装了避雷针，避免了雷电直击设备的可能性。

•引下线：通过安装引下线，将直接击中设备的雷电引至地下，保护设备的安全。

•装置避雷器：在电力系统的关键部位安装避雷器，可以有效地吸收并释放雷电的能量，降低雷击的危险。

经过这些防雷措施的实施，雷击事故的发生率明显降低，业主的财产得到了保护。

3. 案例二：通信系统防雷在某通信基站中，由于雷击事故频发，导致通信中断，影响了业务运营。

为了加强对基站的防雷保护，工程师们采取了以下措施：•地面接闪装置：在基站周围地面安装接闪装置，将雷电引至地下，保障基站设备的正常运行。

•天馈线防雷：在天线与基站主体之间安装防雷器，防止雷电通过天馈线进入基站，避免设备受损。

•避雷间隔：合理设置避雷间隔，确保避雷器的有效使用，减少雷电侵入设备的可能性。

通过以上防雷措施的实施，雷击事故的发生率显著降低，基站的通信质量和稳定性得到了提升。

4. 案例三：建筑防雷在某高层建筑中，由于缺乏有效的防雷措施，一次雷击事故导致建筑内部电线着火，幸好及时发现并扑灭，避免了大灾难的发生。

为了提高建筑的防雷性能，工程师们采取了以下防雷措施：•金属导线接地：通过将建筑内的金属导线接地，将雷电引至地下，避免雷击对建筑造成危害。

•安装避雷装置：在建筑顶部安装避雷装置，保护建筑主体不受雷击。

经过以上防雷措施的实施，建筑内部不再发生雷击事故，大大提高了居民的安全性和建筑的可靠性。

串行通信口防雷电路设计参考

串行通信口防雷电路设计参考智能电表等系统已经广泛地应用到工业和生活的领域。

在电表中使用自动抄表技术通过通信端口读取数据，而且大部分情况采用远程读数方式。

对于电表应用来说既安全又节省了时间和金钱。

实现该技术的关键是确保通信链路安全可靠。

由于 RS-485 标准具有长距离传输(1200 米以上)，最大传输数率可以达到 10Mbps，且高信号噪声印制。

同时，RS-485 电路具有控制方便，成本低等优点，使多点连接成为可能。

因此，RS-485 成为智能电表的标准通信接口。

但 RS-485 口传输线通常暴露于户外，因此极易因为雷击等原因引入过电压。

而 RS-485 收发器工作电压较低（5V 左右），其本身耐压也非常低（-7V~+12V），一旦过压引入，就会击穿损坏。

在有强烈的浪涌能量出现时，甚至可以看到收发器爆裂，线路板焦糊的现象。

因此防雷击保护成为 RS-485 接口设计必须要考虑的。

通常，如图所画，使用 PPTC 和 TVS 作为 RS-485 的防雷击保护当雷击发生时，感应过电压由 A/B 线引入，经过 PPTC，然后 GDT 作为初级共模防护，通常 GDT 可以承受 10KA(8x20us)浪涌冲击。

之后残压已经大大降低到 1KV 以下，然后 TVS 作为二级保护进行共模/差模保护，到收发器的电压被钳制在 12V 以下，同时，通过 A/B 线上的上拉电压可以保证 A/B 线上的电压保持在高电平。

而实现对收发器的浪涌保护。

通常，对于 4KV 以下过电压，可以省去初级保护—--GDT。

单用 TVS 就能实现浪涌保护的要求。

当 RS-485 总线与电力线（例如 220VAC）搭接短路时。

A/B 线上的 PPTC 可以提供短路保护。

但这种传统方式有问题需要考虑1：GDT 浪涌击穿电压较高，这就意味着后面的电阻值比较大。

这可能会影响传输距离减少2：TVS 的漏电流较高，以 SMBJ6.0CA 来讲大致在 800uA 左右。

10kV线路防雷实例分析

该段１ｋ线路几乎没有采取任何防雷措施，如０Ｖ
果发生雷击杆塔，雷电流可以通过杆塔自然接地进行泄流。当雷击绝缘导线时，由于缺少雷电泄流通道，
如果雷电过电压造成绝缘子两相以上发生闪络，并通过横担发展为异相之间接地时，雷电过电压首先
１ｋ０Ｖ线路防雷实例分析
王艳新
（河北省任丘市电力局调度所，河北任丘０２５）６５０
摘要：文章结合某工程实例分析雷害事故多发的原因，并提出了相应的解决措施，如从耦合地线、保护间隙、
配电变压器等方面提出针对性方案，确保供电质量。关键词：０Ｖ线路；防雷措施；１ｋ耦合地线；护间隙；电变压器保配
在电路的发展中，控制电路经历了由模拟控
当今在工业领域，模拟电路控制在感应加热电源中被广泛使用，但模拟电路焊点多、系统可靠性
低、触点多，对工艺要求也高。电路灵活性低，控
制参数过于死板。相比之下，数字式电路控制系统
张塔，很容易打坏绝缘子。对此，可安装可调式防
园区的线路部分，主要的解决方案就是在耐张塔再加装一片悬式绝缘子，在直线塔中将原有的两片５ — 型绝缘子并联换作两片５ — 绝缘子并联，此均７３７４是提高线路的绝缘水平的措常会装一组避雷器进行保护，而变压器的低压侧则无任何防雷保护措施，就会产生正、逆变换过电压。现场调研发现变压器位置都离用户有一段距离，这段线路低压侧出线和高压线路同杆架设，如果雷击在低压侧感应出较低的