防雷接地的介绍与应用.doc

摘要随着高层建筑的不断涌现和电子信息系统的广泛应用雷电灾害也日益成为人们日常生活中的重要危害之一每年夏季全国各地都会发生雷击灾害事故诸如电子信息系统遭到破坏通讯中断建筑物被毁甚至危急人的生命安全因此造成不可估量的经济损失在此仅从雷电的形成雷击灾害的形成以及如何防御雷击灾害等方面作如下简析用以提醒人们不可小视雷电危害利用科学知识防御雷击灾害将雷击灾害的损失降到最低限度随着科技的发展我国的高速公路也在不断增加自然而然高速公路的机电系统也相应的增加了那么对于这些机电系统来说做好防雷接地的措施已是当务之急本文从什么是防雷接地防雷接地技术的要求以及综合防雷接地的办法这三方面来对高速公路机电系统的防雷接地技术进行研究的关键词高速公路机电系统防雷接地技术雷电的形成雷电是云内云与云之间或云与大地之间的放电现象夏季的午后由于太阳辐射的作用近地层空气温度升高密度降低产生上升运动在上升过程中水汽不断冷却凝结成小水滴或冰晶粒子形成云团而上层空气密度相对较大产生下沉运动这样的上下运动形成对流在对流过程中云中的小水滴和冰晶粒子发生碰撞吸附空气中游离的正离子或负离子这样水滴和冰晶就分别带有正电荷和负电荷一般情况下正电荷在云的上层负电荷在云的底层这些正负电荷聚集到一定的量就会产生电位差当电位差达到一定程度就会发生猛烈的放电现象这就是雷电的形成过程雷电电荷在放电过程中产生很强的雷电电流雷电电流将空气击穿形成一个放电通道出现的火光就是闪电在放电通道中空气突然加热体积膨胀形成爆炸的冲击波产生的声音就是雷声雷击灾害的形成云内和云与云之间的放电叫云间闪电或云闪云与大地之间的放电叫云地闪电或地闪云闪因其不能到达地面一般不会对人类活动造成影响对人类活动造成影响的主要是地闪地闪发生时产生的雷电流从云中泄放到大地在其泄放通道上造成的危害即雷击灾害当雷电流从云中泄放到大地时直接打在建筑物构筑物及人畜身上产生电效应热效应和机械力造成毁坏和伤亡称之为直击雷当雷电流从云中泄放到大地时在其泄放通道周围产生电磁感应向外传播或直接通过导体传导导致在影响范围内的金属部件电子元件和电气装置受到电磁脉冲的干扰而毁坏称之为雷击电磁脉冲我国是雷击灾害多发地区每年都会因雷击灾害造成众多的人员伤亡和巨大的经济损失因此做好防雷减灾工作将雷击灾害降低到最低限雷电的危害种类根据雷电产生和危害特点的不同雷电危害可以分为直击雷雷电感应雷电波侵入以及比较少见的球形雷等直击雷当雷电直接击在建筑物上强大的雷电流使建构筑物水份受热汽化膨胀从而产生很大的机械力导致建筑物燃烧或爆炸另外当雷电击中接闪器电流沿引下线向大地泻放时这时对地电位升高有可能向临近的物体跳击称为雷电反击从而造成火灾或人身伤亡雷电感应雷电感应又称感应雷它又分为静电感应和电磁感应静电感应是雷云接近地面时在地面凸出物的顶部感应出大量异性电荷在雷云与其他部位或其他雷云放电后凸出物顶部电荷失去束缚并以雷电波的形式高速传播而形成的电磁感应是发生雷击后雷电流在周围空间产生的迅速变化的强磁场在附近金属导体上感应出很高的电压形成的雷电波侵入由于雷击在架空线路或空中金属管道上产生的冲击电压沿线路或管道的两方向迅速传播的雷电波称为雷电波入侵其传播速度为在电缆中为球形雷多在强雷暴雨时闪电最频繁的时候出现球雷火球可辐射出大量的热能因此它的烧伤力比破坏力要大什么是防雷接地一工作接地工作接地是供电系统用变压器的中性点直接与地面相接无论是在工作还是事故的情况下都能对电器设备的可靠运行进行保证使人体接触得电降低迅速切除故障设备或线路从而使电器设备和输电线路的绝缘水平降低二保护接地保护接地是电器设备在正常工作的条件下对于不带电的金属部分和接地体之间要做好金属连接在中性点不接地系统中如果没有对电气设备采取保护接地措施那么一旦该设备某处出现绝缘损坏外壳就会带电同时由于线路与大地间有电容存在人体碰到此绝缘损坏电器设备外壳电流就会流入人体从而形成通路人因此会受到触电的危险相反如果装有接地装置以后接地电流就会同时沿着接地体和人体两条通路流过流过人体的电流和接地的电阻大小成正比当接地电阻极其小时流经人体的电流对人体的生命安全就不会构成威胁人体就避免了触电的危险三重复接地重复接地是将零线上的多点与大地多次进行金属性连接当中型点直接接地系统中发生碰壳或接地短路时可使对地电压降低即使零线发生断裂故障的危害程度也不会太大四直流工作接地直流工作接地是包括计算机在内的一切微大部分采用的是中大规模集成电路在较低的直流电压下进行工作为让同一系统的计算机微电子设备的工作电路具有相同的电位参考点把所有设备的零电位点接于一个接地装置中可以使电路的电位稳定对外来干扰起到了妨碍作用同一系统的设备接于同一接地装置以后不管是模拟量还是数字量在进行交换或者通信时都有统一的电位参考点这样就能给接于同一接地装置的计算机或者微电子设备提供一个稳定的工作电位从而对各种电磁干扰有效地进行减少甚至消除进一步对数据处理或信号传递准确无误进行保证五防雷接地防雷接地是为了使雷电浪涌电流并导入大地从而避免了被保护物遭受直击雷或感应雷等浪涌过电压过电流的危害对高速公路上的所有建筑物电器设备线路以及网络等不带电金属部分以及一切水气管道等都和防雷接地装置进行了金属性连接防雷接地装置具体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等防雷接地技术的要求防雷技术的一个重要环节就是接地无论是直击雷或者是感应雷最终都能把雷电引入大地一个良好的接地系统是人身安全设备安全以及系统稳定工作的重要保障接地根据其作用和要求可分为防雷接地工作接地保护接地直流工作接地以及重复接地五大类因为大规模集成电路的广泛应用对于各滤波器来说它的分辨率和现代电子技术的要求相适应了对共地时的信号互扰的问题进行了解决这样联合接地就有了先决条件所以共地技术得到了迅速的推广以及广泛的应用把收费站应将收费车道监控机房配电房这些地点的地网连成一个整体相互间以扁钢带为纽带进行不少于两处的连接实现地网均压等电位对地电位反击进行了有效防止这样就可消除建筑物内所有设备之间存在的危险的电位差此外还减少了建筑物内部磁场的强度收费车道监控机房配电房接地系统必须要尽可能的采用建筑物地基的钢筋和自然金属接地物统一连接起来并以此作为地网尽量要用自然接地物作为基础以人工接地体进行补充在外形方面要尽可能的采用闭合的方式这样采用了等电位连接之后不但提高了建筑物及其内部的设备的避雷能力而且因为采用的是等电位连接所以可以放宽对建筑物接地电阻的要求大大减少了建设设计的投资成本并且使施工难度也大大降低综合防雷接地的办法防雷作为一项系统的工程主要包括防止直接的雷击和抑制雷电电磁脉冲干扰等各种传输形式造成的危害等高速公路机电系统采用的是拦截屏蔽光电隔离均压分流和联合接地等综合防雷措施对于拦截方面的设计具体包括收费亭收费站机房收费中心机房要按照建筑物防雷设计规范的要求进行设计以及安装避雷装置其中拦截闪电的是均匀分布的接闪器和引下线对雷电流进行均匀地分流入地对于外场设备的摄像机来说它必须要安装防直击雷的避雷针并且在外场的设备机箱设置性能较好的接地系统信号传输线的屏蔽电缆最外层的铠装保护套要多设计点可靠接地电缆的转移阻抗以及绝缘层介质的绝缘强度决定了电缆屏蔽的效果好坏所以选用的电缆要具备较小的转移阻抗光电隔离在投资允许的条件下要尽可能选用光设备均压均压就是对导体进行良好的导电性连接从而让它们达到电位相等的条件提供低阻抗的连续通道给雷电流使其得以快速的导入大地分流造成机电系统电子设备损坏的主要原因之一就是雷电感应过电压为对雷电过电压波的侵害进行有效地防止机电系统还必须把避雷器装置在电缆和终端设备输入端的连接处联合接地在条件允许的情况下对建筑物和机电系统或机电系统不同的子系统之间最好能够采取联合接地方式进行连接并且在建筑物和机电系统之间采用联合接地的时候要以自然接地体为主辅之以其它接地方式当然对于自然接地体来说它必须要同时满足三个条件也就是接地电阻满足规定值的要求基础外表面应该不存在绝缘防水层基础内钢筋要相互连接成电气通路并形成闭合环这样之后就不再对它设置人工接地体采用此方法采就形成了一个电阻极小引下线阻抗极小以及平面的等电位自然防雷网络框架结语总之高速公路的机电系统防雷接地的问题是十分复杂的它的涉及面也比较广那么在以后的机电工程中为了把雷击造成的损失降到最小要尽可能得采取联合接地的方法另外还应该加强对避雷器的使用