防雷系统的组成及工作原理

防雷系统的组成及工作原理

一、防雷接地原理:

接地系统接地是避雷技术最重要的环节，不管是直击雷、感应雷、或其他形式的雷，最终都是把雷电流送入大地。因此，没有合理而良好的接地装置是不能可靠地避雷的。接地电阻越小，散流就越快，被雷击物体高电位保持时间就越短，危险性就越小。对于计算机场地的接地电阻要求≤4欧姆，并且采取共用接地的方法将避雷接地、电器安全接地、交流地、直流地统一为一个接地装置。如有特殊要求设置独立地，则应在两地网间用地极保护器连接，这样，两地网之间平时是独立的，防止干扰，当雷电流来到时两地网间通过地极保护器瞬间连通，形成等电位连接。

1、防雷接地装置包括以下部分：

1）雷电接受装置：直接或间接接受雷电的金属杆（接闪器），如避雷针、避雷带（网）、架空地线及避雷器等。

2）接地线（引下线）：雷电接受装置与接地装置连接用的金属导体。

3）接地装置：接地线和接地体的总和。接地体指的是降阻剂，离子接地极，扁钢等

2、弱电系统与防雷系统采用联合接地方式时，其接地电阻应满足什

么条件？

联合接地时接地电阻值取弱点系统和防雷系统要求的最小值，

1）比如防雷系统要求小于10欧姆，弱点系统要求小于4欧姆，联合接地就取小于4欧姆。

2）防雷系统要求小于1欧姆，弱点系统要求小于4欧姆，联合接地就取小于1欧姆。

二、防雷电源（Lightning Power）

随着城市经济的发展，感应雷和雷电波侵入造成的危害却大大增加。一般建筑物上的避雷针只能预防直击雷，而强大的电磁场产生的感应雷和脉冲电压却能潜入室内危及电视、电话及电子仪表等用电设备。然而，信息时代的今天，电脑网络和通讯设备越来越精密，其工作环境的要求也越来越高，而雷电以及大型电气设备的瞬间过电压会越来越频繁的通过电源、天线、无线电信号收发设备等线路侵入室内电气设备和网络设备，造成设备或元器件损坏，人员伤亡，传输或储存的数据受到干扰或丢失，甚至使电子设备产生误动作或暂时瘫痪、系统停顿，数据传输中断，局域网乃至广域网遭到破坏。其危害触目惊心，间接损失一般远远大于直接经济损失。因此，防雷电源便应运而生。

1电源避雷器的安装要求

在安装电源避雷器时，要求避雷器的接地端与接地网之间的连接距离尽可能越近越好。如果避雷器接地线拉得过长，将导致避雷器上

的限制电压（被保护线与地之间的残压）过高，可能使避雷器难于起到应有的保护作用。

因此，避雷器的正确安装以及接地系统的良好与否，将直接关系到避雷器防雷的效果和质量。避雷器安装的基本要求如下：

2、电源避雷器的连接引线，必须有足够粗，并尽可能短；

引线应采用截面积不小于25mm2的多股铜导线；

如果引线长度超过时，应加大引线的截面积；

引线应紧凑并排或帮扎布放；

电源避雷器的接地线应为不小于25~35m2多股铜导线，并尽可能就近可靠入地。

三、计算机网络系统

雷电侵害计算机网络的方式有两种：直击雷侵害和感应雷侵害。雷电直接击中设备所在建筑物或设备连接线路并经过网络设备入地的雷击过电流称为直击雷；由雷电电流产生的强大电磁场经导体感应出的过电压、过电流所形成的雷击称为感应雷。直击雷击中建筑物，会产生强大的雷电流，如果电压分布不均会产生局部高电位，对周围电子设备形成高电位反击，击毁建筑物，损坏设备，甚至造成人员伤亡。感应雷一般由电磁感应产生，通过电力线路、信号馈线感应雷电压入侵计算机网络系统，从而造成网络系统设备的大面积损坏。

雷电对计算机网络系统的入侵途径主要有三种：供电电源线路、通信线路及接地系统入侵计算机网络系统。计算机网络系统的防雷主要是针对供电电源线路、通信线路及接地系统入侵计

算机网络系统进行雷电防护，通过增加各级防雷设施，尽可能地防御和减轻雷电灾害对计算机网络系统造成的损害。

计算机网络系统的供电系统并非独立的，而是由电力线路输入室内，理论上电力线路可能遭受直击雷和感应雷。如果直击雷击中高压线路，经过变压器耦合到低压端，通过计算机供电设备入侵计算机网络系统；同样低压线路也可能被直击雷击中或感应过电压。无论是何种情况下的雷电造成电源线路的过电压，均会对计算机网络系统设备造成毁灭性的损坏。

四、防雷系统的组成：

防雷系统主要有接闪器（避雷针、避雷带、避雷线和避雷网）、引下线和接地装置组成。建筑物的耐雷水平是指建筑物防雷系统承受最大雷电流冲击而不至于损坏时的电流值（单位Ka）。

避雷针：适用于保护细高的建筑物或构筑物、露天变配电装置、电力线路等。可以用Φ25的镀锌圆钢或SC40钢管制成，针上端砸扁并搪锡，以利于尖端放电。独立避雷针适用于保护较低矮的库房和厂房，特别适用于那些要求防雷导线与建筑物内各种金属及管线隔离的场合。也可使用海胆状多针避雷针,如北京亚运会国家奥林匹克体育中心游泳馆有两组，各12根针。

避雷带和避雷网：避雷带是指沿屋脊、山墙、通风管道以及平屋顶的边沿等最可能受雷击的地方敷设的导线。当屋顶面积很大时，采用避雷网。它是为了保护建筑的表层不被击坏，避雷网和避雷带宜采用镀锌圆钢或扁钢，应优先选用圆钢，其直径不应小于8mm，

扁钢宽度不应小于12mm，厚度不应小于4mm。避雷线适用于长距离高压供电线路的防雷保护。架空避雷线和避雷网宜采用截面积大于

35mm²的镀锌钢绞线。

引下线：引下线分为暗装和明装两种形式。暗装引下线通常采用结构柱钢筋作引下线，但钢筋直径不能小于12mm。并且利用柱内的主筋作引下线时，IEC规范指出“通常不需要装设连接各引下线的专用环形导体，因为钢筋混泥土水平梁内连接的钢筋能够实现这个功能”。高层建筑中采用专门的扁钢作为引下线时，一方面敷设困难，另一方面引下线的数量较小，流过的电流较大，容易因高电位引起反击事故。故对高层来说不是好的做法。

接地装置：接地装置中接地极一般采用Φ19或Φ25的圆钢或者L40X4或L50X5的角钢。钢管时为G50。接地极埋深不小于；垂直接地体长度不小于,其间距不小于5m，两接地极间采用接地母线即扁钢焊接。为防止跨步电压对人体的伤害，接地体距外墙不小于3m,避开人行道不小于。

接地极也可以沿建筑物四周砸一圈垂直接地体，即周围式接地方式。这时，不需要离开外墙3m，而以靠近建筑物基础沟槽的外沿敷设为合理。因为它与基础钢筋距离较近，能起到均衡电位的效果。但如果能够采用建筑物的基础主筋作接地体效果更好，不仅节省钢材，而且接地电阻较小。