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防雷接地原理和做法

防雷接地原理和做法

A原理

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。

电力、电子设备的接地,是保障设备安全、操作人员安全和设备正常运行的必要措施。可以认为,凡是与电网连接的所有仪器设备都应当接地;凡是电力需要到达的地方,就是接地工程需要作到的地方。由此可以我们知道,接地工程的广泛性和重要性。

一方面,随着时代的进步,强功能高价值设备的广泛使用,要求提供更加可靠的接地保护;另一方面,微电子技术的推广,使得现代设备要求更低的接地电阻,还往往需要抗干扰。

实践要求有更加系统的接地理论来对工程实际进行指导。根据近年来的设计施工经验认为:

a)接地连接方式和接地参数并重;

b)以减小或消除同系统中不同性质的接地(如防雷地、工作地、外壳接地、静电地、信号地等)之间的电位差为目的,选用适当的布线方式;

c)根据地网所在地的接地电阻、土层分布等地质情况,尽量进行准确设计;

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接地就是让已经纳入防雷系统的闪电能量泄放入大地,良好的接地才能有效地降低引下线上的电压,避免发生反击。过去有些规范要求电子设备单独接地,目的是防止电网中杂散电流或暂态电流干扰设备的正常工作。90年代以前,部队的通信导航装备以电子管器件为主,采用模拟通信方式,模拟通信对干扰特别敏感,为了抗干扰,所以都采取电源与通信接地分开的办法。

B做法

为使雷电浪涌电流泄入大地,使被保护物免遭直击雷或感应雷等浪涌过电压、过电流的危害,所有建筑物、电气设备、线路、网络等不带电金属部分,金属护套,避雷器,以及一切水、气管道等均应与防雷接地装置作金属性连接。

防雷接地装置包括避雷针、带、线、网,接地引下线、接地引入线、接地汇集线、接地体等。为防止反击,以往的防雷规范对防雷接地与其他接地之间提出一整套限制措施,即规定两类接地体和接地线之间的最短距离。在有些情况下,间距无法拉开到规定值时,则要采用严密的绝缘措施。

现在,防雷工程领域不提倡单独接地。在IEC标准和ITU相关标准中都不提倡单独接地,美国标准IEEEStd1100-1992更尖锐地指出:不建议采用任何一种所谓分开的、独立的、计算机的、电子的或其它这类不正确的大地接地体作为设备接地导体的一个连接点。接地是防雷系统中最基础的环节。接地不好,所有防雷措施的防雷效果都不能发挥出来。防雷接地是地面通信台站安装验收规范中最基本的安全要求。

防雷基本原理

雷电及其它强干扰对通信系统的致损及由此引起的后果是严重的,防雷将成为必需。雷电由高能的低频成份与极具渗透性的高频成份组成。其主要通过两种形式,一种是通过金属管线或地线直接传导雷电致损设备;一种是闪电通道及泄流通道的雷电电磁脉冲以各种耦合方式感应到金属管线或地线产生浪涌致损设备。绝大部分雷损由这种感应而引起。对于电子信息设备而言,危害主要来自于由雷电引起的雷电电磁脉冲的耦合能量,通过以下三个通道所产生的瞬态浪涌。金属管线通道,如自来水管、电源线、天馈线、信号线、航空障碍

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灯引线等产生的浪涌;地线通道,地电们反击;空间通道,电磁小组的辐射能量。

其中金属管线通道的浪涌和地线通道的地电位反击是电子信息系统致损的主要原因,它的最见的致损形式是在电力线上引起的雷损,所以需作为防扩的重点。由于雷电无孔不入地侵袭电子信息系统,防雷将是个系统工程。防雷的中心内容是泄放和均衡。

1.泄放是将雷电与雷电电磁脉冲的能量通过大地泄放,并且应符合层次性原则,即尽可能多、尽可能远地将多余能量在引入通信系统之前泄放入地;层次性就是按照所设立的防雷保护区分层次对雷电能量进行削弱。防雷保护区又称电磁兼容分区,是按人、物和信息系统对雷电及雷电电磁脉冲的感受强度不同把环境分成几个区域:LPZOA区,本区内的各物体都可能遭到直接雷击,因此各特体都可能导走全部雷电流,本区内电磁场没有衰减。LPZOB区,本区内的各物体不可能遭到直接雷击,但本区电磁场没有衰减。LPZ1区,本区内的各物体不可能遭到直接雷击,流往各导体的电流比LPZOB区进一步减少,电磁场衰减和效果取决于整体的屏蔽措施。后续的防雷区(LPZ2区等)如果需要进一步减小所导引的电流和电磁场,就应引入后续防雷区,应按照需要保护的系统所要求的环境区选择且续防雷区的要求条件。保护区序号越高,预期的干扰能量和干扰电压越低。在现代防雷技术中,防雷区的设置具有重要意义,它可以指导我们进行屏蔽、接地、等电们连接等技术措施的实施。

2.均衡就是保持系统各部分不产生足以致损的电位差,即系统所在环境及系统本身所有金属导电体的电位在瞬态现象时保持基本相等,这实质是基于均压等电位连接的。由可靠的接地系统、等电位连接用的金属导线和等电位连接(防雷器)组成一个电位补偿系统,在瞬态现象存在的极短时间里,这个电位补偿系统可以迅速地在被保护系统所处区域内所有导电部件之间建立起一个等电位,这些导电部件也包括有源导线。通过这个完备的电位补偿系统,可以在极短时间内形成一个等电位区域,这个区域相对于远处可能存在数十千伏的电位差。重要的是在需要保护的系统所处区域内部,所有导电部件之间不存在显著的电位差

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3.防雷系统由三部分组成,各部分都有其重要作用,不存在替代性。外部防护,由接闪器、引下线、接地体组成,可将绝大部分雷电能量直接导入地下泄放。过渡防护,由合理的屏蔽、接地、布线组成,可减少或阻塞通过各入侵通道引入的感应。内部防护,由均压等电位连接、过电压保护组成,可均衡系统电位,限制过电压幅值

防雷接地的做法:

接地体的埋设深度其顶部不应小于1m,钢管接地体应垂直配置。

垂直接地体长度不应小于2.5m,其相互之间间距一般不应小于5m

接地体埋设位置距建筑物不宜小于3m;遇在垃圾灰渣等埋设接地体时,应换土,并分层夯实。

接地体(线)的连接应采用焊接,焊接处焊缝应饱满并有足够的机械强度,不得有夹渣、咬肉、裂纹、虚焊、气孔等缺陷,焊接处的药皮敲净后,刷沥青做防腐处理。

采用搭接焊时,其焊接长度如下:

1、镀锌扁钢不小于其宽度的2倍,三面施焊。(当扁钢宽度不同时,搭接长度以宽的为准)。敷设前扁钢需调直,煨弯不得过死,直线段上不应有明显弯曲,并应立放。

2、镀锌圆钢焊接长度为其直径的6倍并应双面施焊(当直径不同时,搭接长度以直径大的为准)

3、镀锌圆钢与镀锌扁钢连接时,其长度为圆钢直径的6倍。

4、镀锌扁钢与镀锌钢管焊接时,为了连接可靠,除应在其接触

部位两侧进行焊接处,还应直接将扁钢本身弯成弧形与钢管焊接。

防雷引下线暗敷设做法:

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利用主筋(直径不少于Φ12mm)作引下线时,按设计要求找出全部主筋位置,用油漆作好标记,距室外地坪1.2m处焊好测试点,随钢筋逐层串联焊接至顶层,焊接出一定长度的引下线,搭接长度不应小于100mm,做完后请有关人员进行隐检,做好隐检记录。

防雷接地的原理:

让雷电流迅速导入大地以防止雷电电流的反击,进而保护设备和人身安全为目的接地叫做防雷接地,防雷接地实际上也是安全接地的一个范畴。

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()、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。

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