防雷技术
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防雷技术范文第1篇
中图分类号：TN131 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）04-0149-01
引言
防雷工作是信号接收系统中不可缺少的一部分，保护接收系统的稳定、安全，确保接收系统处于正常的工作状态。接收系统中提高了对防雷工作的重视度，既可以保障系统的防雷能力，又可以保护工作人员的安全，降低了雷击事故的发生率，同时维护接收系统的经济价值，提高卫星信号的接收与处理能力。
一、雷电的危害
一般分为两类：一是雷直接击在建筑物上发生热效应作用和电动力作用；二是雷电的二次作用，即雷电流产生的静电感应和电磁感应。雷电的破坏作用表现在：强大的电流、炽热的高温、猛烈的冲击波和强烈的电磁辐射等物理效应，危害建筑物及电子电器设备。正因为有了强大的电流流过导体及电器设备，容易产生高温，引起导体及附属设备周围的可燃物的燃烧而发生火灾：
1.雷电流高压效应会产生高达数万伏甚至数十万伏的冲击电压，如此巨大的电压瞬间冲击电气设备，足以击穿绝缘使设备发生短路，导致燃烧、爆炸等直接灾害。
2.雷电流高热效应会放出几十至上千安的强大电流，并产生大量热能，在雷击点的热量会很高，可导致金属熔化，引发火灾和爆炸。
3.雷电流机械效应主要表现为被雷击物体发生爆炸、扭曲、崩溃、撕裂
4.雷电流静电感应可使被击物导体感生出与雷电性质相反的大量电荷，当雷电消失来不及流散时，即会产生很高电压发生放电现象从而导致火灾。
5.雷电流电磁感应会在雷击点周围产生强大的交变电磁场，其感生出的电流可引起变电器局部过热而导致火灾。
6.雷电波的侵入和防雷装置上的高电压对建筑物的反击作用也会引起配电装置或电气线路短路而燃烧导致火灾。
我国防雷权威机构的专家指出：“据不完全统计，我国每年因雷电事故造成人员伤亡达数千人之多，所造成的经济损失高达近百亿元人民币。尤其随着计算机网络系统、建筑、电信、航空航天、电力、石油化工、消防和交通领域对防雷技术设备的需求日益迫切，雷电灾害的防御工作应引起社会各界和政府有关部门的普遍关注”。
二、卫星站防雷击方法
避雷针的作用主要是吸收云层中大量的电荷，通过避雷针的接地将电荷传输至大地，卫星接收天线主要有以下几种避雷方法：
1.若卫星接收天线安装在有防雷系统的建筑物附近，由于天线与机房建筑物间的距离通常在30m内，天线基座的地脚螺钉、混凝土中的钢筋与大地间形成地线，若测量到接地电阻R
2.若卫星天线安装在空旷的地区，可将避雷针分别安装在主反射面的上沿和副反射面的顶端，或可以单独架设避雷针，避雷针保护区的范围应覆盖整个主发射面。
3.若卫星天线安装在屋顶之上，卫星天线与建筑物应共同使用同一防雷系统，所有引下线、天线基座务必要与建筑物上的避雷针网连接可靠，至少应有两条不同的泄流引下路径。对于雷电频发区，宜在抛物面和副反射面上架设避雷针。
三、如何做好卫星信号接收系统的防雷工作
结合卫星信号接收系统中的雷击危害以及防雷技术的实践应用，分析如何做好接收系统的防雷工作，提出以下四点建议，辅助落实防雷技术的应用，更重要的是强化防雷工作的实践性。
1.注重综合防雷设计
卫星信号接收系统中的防雷工作，并不能采取单一的防雷方法，而是要注重综合的防雷设计，根据接收系统的状态，实现防雷设计的综合化，加强防雷系统性的控制力度，在多个方面保护接收系统的安全运行，避免卫星接收信号系统出现防雷漏洞，保持接收系统的稳定性。
2.落实防雷技术应用
部分卫星信号接收系统内，忽略了防雷工作的建设，未能投入成熟的防雷技术，此类接收系统中，应该积极落实防雷技术的应用。分析接收系统中较常出现的雷击风险，设计有效的防雷技术，用于保护接收系统的安全运行，发挥防雷技术的保护作用。
3.定期检查防雷效果
防雷系统在卫星信号接收系统内，处于高效运行的状态，受到外界环境的干扰，防雷技术有可能出现缺陷[4]。卫星信号接收系统的防雷工作中，采取定期检查的方法，检测防雷效果是否符合保护标准，找出系统防雷中出现的缺陷并提出有效的解决措施。
4.引入防雷新技术
卫星信号接收系统中的防雷技术，虽然具有高效率的防雷效果，但是仍旧存在局限性，加大防雷新技术的研究力度，不断引入防雷技术，降低防雷工作的难度，简化防雷技术的操作方式，推进防雷工作的积极发展。
四、防雷技术保护方法
避雷针是防雷技术中常用的形式，对于很多城市的高层建筑来说，避雷针则是最为多见的防雷装置。从性能原理上看，避雷针主要是针对直击雷进行防范的一种措施，在相应的地点安装避雷针能够把雷电引入大地，这样就能对雷击区域内的相关设施起到很好的保护作用。经过长期研究发展，避雷针具有双重性作用，在发挥避雷作用的同时也有引雷效果，使得地面设施免遭雷击伤害。对于避雷针周围的电源、信号线路等需严格采取保护措施，确保各个装置间留有适当的距离。这就需要在安装避雷针时，卫星信号接收天线和发射机房处于避雷针的保护区域内，应尽量远离卫星信号接收天线和发射机房，这样可以有效防止接收机和发射机房内的电气设备受到损坏，确保各项地面设施能够正常运行。因此，对于避雷针的使用也是一个需要深入研究的问题。
五、防雷系统的维护
雷电的发生时间和强度都无法预测，除了构建尽量完善的防雷系统外，系统的维护也是一项重要的项目。每年在春夏雷雨多发季节之前，应做好防雷系统的维护，检查接闪器是否完好可靠，特别是焊接点有无锈蚀；检查各个接地体的接地电阻，确保各个接地体的接地电阻均在标准值之内；检查各个接引导线是否完好，等电位接地母板是否可靠连接；检查浪涌保护器是否有效，尽量减少进入室内的临时拉线。可靠的系统设计和构建，以及日常使用中定期的检查和维护，才能确保把雷电危害降低到最小。
目前为止，雷电的危害还是不能完全的克服，还没有能完全防护雷电的产品。防雷技术还有许多有待探索的东西，目前雷云起电的机理还不完全清楚，雷电感应的定量研究也很薄弱，因此防雷产品也在不断的发展，各种新技术新效果的防雷产品仍需以科学的态度在实践中检验，在理论上发展完善，仍需要在实践中不断的积累经验，不断的完善各种防雷规范。
六、结语
我国经济在快速发展，信息技术水平也在迅速提高，而雷灾的危害及造成的经济损失也呈逐渐增大的趋势，防雷技术的需求在全社会变得越来越大，社会对防雷管理的要求也日益提高。在我国的公共管理改革取得进展的背景下，在我国的气象发展战略取得一定成果的基础上，相信防雷管理领域的研究成果将日益丰硕，防雷管理体系将日益完善，雷电社会防御能力将日益提高。为消除雷电灾害隐患，切实保障防雷安全。
参考文献
[1] 顾艳君，钱志良，杨全超，于鑫淼，卢熊熊.一种新型超高压电动短路接地线夹[J].苏州大学学报（工科版）.2012（02）.
防雷技术范文第2篇
关键词：雷击；综合录井仪；防雷；接地
1 雷电的成因及危害
随着石油勘探力度的增加，以前难以引起人们注意的山区地带也正成为油气资源的主要接替区，往往这些地区雷暴天数远高于平原地区，因此，在这些地区施工的综合录井仪经常会发生雷击事件。轻者造成录井资料的准确性降低，重者可能会造成仪器的电子线路、传感器等部件遭到损坏，甚至影响到仪器操作人员的人身安全。
1.1 雷电的种类
雷电的种类有直击雷、雷电侵入波、雷电感应、雷电电磁脉冲（LEMP）和反击等。如果建筑物的引下线与各种金属导线管道或用电设备的工作地线之间的绝缘距离未达到安全要求，则可能造成接地引下线与各种金属导线、管道或用电设备的工作地线之间放屯，从而使这些金属导线、管道或用电设备的工作地线上引入反击电流，造成人身和设备雷击事故。
1.2 雷电入侵的途径
当建筑物防雷设施比较完好时，则室内仪器不会直接遭受雷击，但可间接受到雷电影响，雷电可通过如下途径影响室内仪器设备。
1.3 雷电的危害
雷电的破坏作用主要是雷电流引起的，根据上述的危害形式，可将雷电的危害基本上可分为三种类型：一是直击雷的作用，即雷电直接击在建筑物或设备上发生的热效应作用和电动力作用；二是雷电的二次作用，通常称之为间接雷击，即雷电流产生的静电感应作用和电磁感应作用；三是雷电对架空线路或金属管道的作用，所产生的雷电波可能沿着这些金属导体、管路，特别是沿天线或架空电线引入室内，形成所谓高电位引入，而造成火灾或触电伤亡事故。
雷击的闪电过程中可产生强大的雷电流和高电位，若用其电位与电流的乘积功率来表示，雷电具有极强大的功率，能形成巨大的爆炸过程，直击到地面的建筑和各种生物上，产生强大破坏力。
2 综合录井防雷
2.1 综合录井仪的雷击后果
经过对综合录井仪遭受雷击破坏的实际情况进行统计分析，雷击造成的主要后果主要表现形式为以下几种：
（1）传感器损坏
如果安装在井架的传感器紧固不牢，与井架之间存在有一定的电阻，则容易被雷电击毁。
（2）电源系统烧毁：
由于在仪器的电源系统设计过程中，井场动力电源进入仪器前首先进入配电箱，在配电箱内设计有电源保险丝，一旦电压高于一定的幅度，在保险丝熔断的同时，电源系统也有可能被烧毁。
（3）数据采集系统烧毁
由于各种传感器采集的信号通过信号线与综合录井仪内部的信号采集面板进行连接，一旦发生感应雷电后，该区域的强大的电磁波作用于信号线，在信号线上感应产生出瞬态尖峰脉冲沿着信号线向两端快速传递。
2.2 综合录井仪防雷
综合录井仪防雷是综合性的系统工程，所采取的技术措施也是多方面的。这些防护措施可概括为：外部防护和内部防护，防护技术包括屏蔽、等电位连接、分流接地和过压保护、电源防雷、信号防雷。不同部分和各项技术都有其重要作用，相互之间紧密联系，不能将它们割裂开来，也不存在替代性。
2.3 外部防雷保护
（1）屏蔽
屏蔽一般分为电场屏蔽、磁场屏蔽及电磁场屏蔽几种。
静电屏蔽（电场屏蔽）是为了消除和抑制静电电场的干扰。磁场屏蔽：是为了消除或抑制由磁场耦合引起的干扰。
磁场屏蔽又分为低频屏蔽和高频磁屏蔽两种情况。电磁场屏蔽：一般在远离干扰源的空间单纯的电场或磁场是少见的，干扰是以电场、磁场同时存在的高频电磁场辐射的形式发生的。雷电电磁脉冲在远场条件下可看作平面电磁场传播。因此，应同时考虑电场和磁场的屏蔽。
信号传输电缆的全屏蔽。电缆的屏蔽要求对机房内、外所有架空、埋地的电缆都用金属层屏蔽起来，以防雷电电磁脉冲的干扰，这称作全屏蔽。当全屏蔽电缆接触或穿过另一金属部分时，还要采用中间接地点，因此，全屏蔽电缆要求多点接地。
（2）等电位连接
等电位连接也称电位均衡连接。就是把所有导体相互作良好的导电性连接，并与接地系统连通。其本质是由可靠的接地系统、等电位连接用的金属导线、等电位连接器（即避雷器、地线隔离器）和所有导体组成一个电位补偿系统。
（3）分流接地
分流是将雷电流能量向大地泄放过程中应符合层次性原则。层次性就是按照所划分的防雷保护区对雷电能量分级泻放。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。接地是释放直击雷和雷电电磁干扰能量的最有效的手段之一，也是电位均衡补偿系统基础。目的是使雷电流通过低阻抗接地系统向大地泄放，从而保护建筑物、人员和设备的安全。
2.4 内部防雷保护
（1）电源防雷
在电源进入端安装低压总电源防雷器，将由外部线路可能引入的雷击高电压引至大地泄放，以确保后接设备的安全。作为系统电源进线端的防雷器，在雷击多发地带至少应有60～100KA的通流容量，可将数万甚至数十万伏的雷击过电压限制到数千伏，防雷器可并联安装在板房电源进线端。
（2）信号防雷
在雷击发生时，产生巨大瞬变电磁场，在1Km范围内的金属环路，如网络金属连线等都会感应到雷击，将会影响信号网络的正常运行甚至彻底破坏信号网络系统，对于信号网络方面的防雷工作也是较易被忽视的。
3 防雷接地
3.1 防雷接地的方式
接地方式多种多样，我们常用到的有以下几种：
（1）安全接地
安全接地即将高压设备的外壳与大地连接。防止机壳上积累电荷，产生静电放电而危及设备和人身安全。当设备的绝缘损坏而机壳带电时，促使电源的保护动作而切断电源，以便保护工作人员的安全。
（2）工作接地
工作接地是为电路正常工作而提供的一个基准电位。这个基准电位一般设定为零。该基准电位可以设为电路系统中的某一点、某一段等。当该基准电位不与大地连接时，视为相对的零电位。当该基准电位与大地连接时，基准电位视为大地的零电位，而不会随着外界电磁场的变化而变化。
（3）屏蔽接地
屏蔽与接地应当配合使用，才能起到良好的屏蔽效果。当用完整的金属屏蔽体将带电导体包围起来时，在屏蔽体的内侧将感应出与带电导体等量异种的电荷，外侧出现与带电导体等量的同种电荷，因此外侧仍有电荷存在。
（4）防雷接地
当电子衡器被雷击时，不论是直接雷击还是感应雷击，如果缺乏相应的保护，设备都有可能受到很大损害甚至报废。
3.2 防雷接地的原理
防雷接地装置包括接地体和接地线，位于地下一定深度之处，它的作用是使雷电流顺利流散到大地中去。防雷接她要求接地电阻要小，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。
3.3 防雷接地装置的应用
按照GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》的要求，仪器房房内的安全保护地、信号工作地、屏蔽接地、防静电接地和防雷器接地宜共用一组接地，接地电阻应小于4欧姆。地线接地电阻的大小与土壤的导电性能、导体尺寸、接地体与土壤接触的松紧、埋设深度有关（见下表）。
根据避雷地线接地电阻
3.4 接地电阻测量
接地电阻是指埋入地下的接地体电阻和土壤散流电阻，通常采用ZC型接地电阻测量仪（或称接地电阻摇表）进行测量。接地电阻测量仪还随表附带接地探测棒两支、导线三根。
参考文献：
防雷技术范文第3篇
关键词：FTTH 防雷 防雷接地技术思考
近年来，随着IPTV、网络视频等高带宽消耗型业务的激增，用户对网络带宽的需求也越来越大，由此对宽带的接入形式要求不断提高，过去传统的ADSL为主要接入模式的宽带接入方式已经无法满足普通用户对于高速宽带的使用需求了，因此，迫切需要引入新的宽带接入方式，以提高网络带宽。
一 、FTTx基本情况
FTTx技术主要用于接入网络光纤化，范围从区域电信机房的局端设备到用户终端设备，局端设备为光线路终端（OLT）、用户端设备为光网络单元（ONU）或光网络终端（ONT）。根据光纤到用户的距离来分类，可分成光纤到路边（FTTC）、光纤到大楼（FTTB+XDSL或FTTB+LAN）及光纤到户（FTTH）等3种服务形态，可统称FTTx。固网运营商在建设改造接入网时，会综合考虑CAPEX、OPEX、ROI，新业务对带宽的需求、现有铜缆资源的优化利用，灵活选择FTTx建设模式，以获得最优的投入产出比。
二、FTTx网络现状和存在的问题
固网运营商新建驻地网小区主要采用FTTH方式接入宽带用户，对于老旧小区或商务写字楼主要是采用FTTC或FTTB方式接入。因室外网络机柜防雷设计缺陷导致ONU设备故障高发是FTTC和FTTB方式故障率高于FTTH的一个重要原因。
室外网络机柜防雷设计存在的主要问题有：
1.室外网络机柜没接地或是接地不符合要求
2.存在已开通的设备没有重新设置防雷保护地线。
3.大部分楼道ONU的过流过压保护（ONU本身具有一定的防护性能）接地是通过其三芯交流电源插座的接地极来实现的，必须共用楼道配电系统的保护接地。
4.楼道ONU至用户的电缆或是五类线，没有采取任何防雷保护措施。
三、 雷击情况分析
根据雷电的放电原理，当雷云对地闪络时，其附近的架空输电线、金属通信电缆芯线就会感应过电压，感应电压是造成室外ONU端口损坏的主要原因。因此，必须做好室外ONU的各项防护措施，才能有效地减小雷电带来的损害。
四、解决措施
（一）规范要求
1.根据目前的实际情况，要解决楼道ONU的防雷问题，则必须解决其接地的问题，其接地电阻应
2.ONU机柜安装在公共建筑物时应利用建筑物的基础地网作为接地体。
3.当ONU机柜安装位置无基础地网，可利用楼宇内现有电气防雷接地装置。
4.机柜地排接地线线截面积应大于16mm2，当距离较长时，截面积应大于35mm2。
5、网络柜引入无金属护层电缆时，需套金属软管保护，金属软管应做可靠接地处理。
6、网络柜引入有金属护层电缆时，需将电缆金属护层与地线排可靠连接。
7、网络柜引入光缆时，需将光缆金属护层和金属加强件与地线排可靠连接。
8、网络柜引入市话电缆是，需采用具有防雷功能的MDF模块，并可靠接地。
9、网络柜引入交流电源应采用防雷单元。
（二）对于已安装或已开通的楼道ONU
1.落实住宅楼配电箱内交流布线是否采取单相三线，若是，则表明该住宅楼安装有保护地线（否则没有保护地线）。可在其配电箱内将地线引出至ONU的交流电源插座内。但必须对配电箱内的地线进行测试，确认其是否可靠。
2.对于没有装设保护地线（或有地线，但不可靠的）的住宅楼，则必须重新敷设地线。如果住宅楼为钢混结构，可找到该住宅楼的建筑主钢筋直接引入至机箱作为保护地线。
3.对于雷害较严重的区域，则适当考虑在楼道ONU的交流电源端口以及100Mbps铜缆网线口加装相应的防雷保护器。
（三）对于新建宽带接入网系统
1.安装楼道ONU的机箱必须提供保护接地的汇接端子排（作等电位连接用），机箱应具有屏蔽作用。
2.楼道ONU的接地方案可按第二条第1、第2点同样处理。
3.楼道ONU至用户的10Mbps非屏蔽5类双绞线必须在楼道内进行敷设。若条件确实不允许非得绕外墙敷设，则必须布放具有屏蔽的5类双绞线。屏蔽层在机箱内与接地端子进行等电位连接。
4.对于雷害较严重的区域，则适当考虑在楼道ONU的交流电源端口以及100Mbps铜缆网线口加装相应的防雷保护器。
参考文献
[1]方木龙，邓华秋.世界FTTx的最新发展状况与预测[J]. 光通信技术. 2010（08）
[2]李永斌.谈FTTX各种建设模式与网络架构的特点与应用[J]. 现代经济信息. 2009（13）
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[4]陈福都；李维民；张淳民；张丽娟；；一种改进的GPON动态带宽分配策略[J]；光通信技术；2006年07期
防雷技术范文第4篇
关键词：输电线路；防雷水平；雷击跳闸率；耐雷水平
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）20-0132-02
1 输电线路防雷的意义
电力系统输电线一般是的架设在离地20～60 m的空中，铺设距离长，跨度广。它联通我国各个省市的发电厂和用电负荷中心，是输送电力的主要通道，也是国民的经济命脉。但是其突出于地面其他物体且具有良好的导电性能，很容易遭受雷电的入侵。一方面造成输电线绝缘子闪络或爆炸，对输电线绝缘水平造成永久性损伤，形成单相或多相接地短路故障，引起继电保护和断路器的触动。另一方面雷电波可能沿输电线入侵变电站或发电厂，将会对变压器发电机等大型设备造成难以修复的损伤，引起大面积的断电。无论哪种情况都会对人民的生活和企业的生产造成巨大的影响和损失。因此，输电线路的防雷具有远大重要的意义。
2 我国防雷技术现状
我国输电线路的防雷技术水平总体上处于世界较为先进的水平，防雷技术水平主要的衡量指标是：雷击跳闸率和耐雷水平。雷击跳闸率是指全年折算成40个雷电日的情况下100 km输电线路上由于雷击造成的跳闸次数。耐雷水平是指：在雷击线路时，其绝缘尚不至于发生闪络的最大电流幅值或能引起绝缘闪络的最小雷电流幅值，单位为kA。雷击跳闸率包括雷击杆塔时的跳闸率和雷绕击导线时的跳闸率，他们是衡量线路防雷性能的综合性指标。其计算公式如下：
雷击杆塔时的跳闸率
n1=Ng×δ×η×P1（次/l00 km・40雷电日）
雷绕击导线时的跳闸率
n2=Ng×Pa×η×P2（次/100 km・40雷电日）
其中：Ng表示在40个雷电日下每百公里线路上雷击杆塔的次数；P1为雷电电流的幅值大于雷击塔顶的耐雷水平 I1的概率；P2为雷击导线时雷电流超过耐雷水平I2的概率；η为建弧率；δ为击塔率；Pa为线路绕击率。
根据以上内容可知，输电线路总的雷击跳闸率应为雷击杆塔时的跳闸率与雷绕击导线时的跳闸率之和（n=n1+n2）。
在我国，目前35 kV及以上电压等级的输电线路上基本都实现了架设避雷线，110 kV及以上电压等级沿线路全线架设，330 kV及以上电压等级的输电线路更是全线架设双避雷线。避雷线的保护角度一般取在20～30？，在变电所和发电厂的进线段处以及500 kV及以上电压等级的超高压、特高压线路避雷线的保护角在15？及以下。对指定的绝缘子片在不同电压等级的输电线路使用片数也做出了明确的规定：以X-4.5型绝缘子为基准，35 kV电压等级输电线路使用3片，110 kV电压等级输电线路使用7片，220 kV电压等级输电线路使用13片，500 kV电压等级输电线路使用28片。
3 提高防雷水平的措施
雷电过电压主要分为感应雷过电压和直击雷过电压。感应雷过电压是指累计线路附近大地，由电磁感应在导线上产生的过电压，一般只对35 kV以下线路有威胁。直击雷过电压包括雷直击杆塔或避雷线造成的反击和雷直击导线造成的绕击。为了有效地减少雷电过电压对电力系统造成巨大的损失，有必要采取一些有用的措施来提高输电线路的防雷技术水平。本文在考虑系统运行方式、线路电压等级以及重要程度等因素后，提出以下几种基本的防雷措施和补充措施。
3.1 合理选择路径
根据实地考察整个输电线路所通过的路线区域内的雷电活动强度、地质地形地貌特点、土壤电阻率等自然条件，在前期规划时就避开山区风口和顺风河谷等雷暴走廊、土壤电阻率有突变的地带以及地下有导电性矿产的地面等易遭受雷击的地段。如果实在不能避免，则要对该易遭受雷击的区段加强绝缘保护和防雷保护。
3.2 架设避雷线
避雷线是用来防止雷直击导线的基本措施之一，同时避雷线可以分流减小杆塔顶端的电位、对导线屏蔽降低导线感应过电压，并且能与导线耦合降低绝缘子两端的电位差。避雷线的保护角一般取在20～30？，500 kV及以上线路保护角小于15？，目的是为了降低绕击率，对于某些特殊线路或线路段，保护角甚至有可能取为负角度。
超高压线路常将避雷线通过一个小间隙接地，通过这种方式来降低正常运行时避雷线中感应电流的附加损耗并利用避雷线兼作高频通道。这样正常运行时避雷线对地绝缘，雷击时与地相连，起来避雷线应有的作用。
3.3 降低杆塔接地电阻
规程规定土壤电阻率在100～300 Ωm的地区，除自然接地外，还应设人工接地装置。在土壤电阻率在300～2 000 Ωm的地区，一般采用水平敷设的接地装置。在土壤电阻率大于2 000 Ωm的地区，采用放射形接地体或连续伸长接地体。在高土壤电阻率地区，如在铁塔基础附近有土壤电阻率较低的地带，可部分采用引外接地与放射形接地装置相结合的方式。此外，还可以采用接地电阻降阻剂、爆破接地技术、多支外引式接地装置以及伸长水平接地体等方式来降低杆塔接地电阻，其中使用降阻剂是相对常用而且有效的方法。在降低高土壤电阻率地区接地电阻时，应根据当地原有运行经验、气候状况、地形地貌特点和土壤电阻率的高低等情况，综合分析，采用合适的方法来降低杆塔接地电阻。
3.4 架设耦合地线
当遇到采用降低杆塔接地电阻十分困难的情况时，一般可以在导线下方架设耦合地线从而来提高防雷水平。，用以增加避雷线与导线之间的耦合作用，降低绝缘子串上的过电压，从而达到降低线路断路器雷击跳闸率的目的。同时，耦合地线也可以增加对雷电流的分流作用，进一步降低杆塔顶端的电位。运行经验证明，这的这一效果非常显著。
3.5 采用不对称绝缘
现代输电线线路中为了减少输电线占用的土地资源，越来越多的使用了同塔双回输电线的架设方式。对于此类输电线，可以使用不对称绝缘的方式来提高雷击情况下的供电可靠性。不对称绝缘是指同电压等级的两回输电线路的绝缘子串数不相同，在雷击情况下绝缘子串片数少的一回输电线路先闪络。闪络后，该回导线接地，相当于地线并与另一回未闪络的输电线耦合，进而提高其耐雷水平，保证供电的可靠性。两回输电线绝缘子串片数的差异应根据各方面技术经济比较来决定，一般提倡两回输电线路的绝缘水平差异为1.73倍的相电压峰值。
3.6 安装线路型避雷器
避雷线并不能使绕击率降为零，并且在特别大的雷电过电压情况下，反击发生的概率也非常大，在线路上安装管型避雷器能很好地免除线路绝缘冲击闪络，并能使建弧率减为零，从根本上降低雷击跳闸率。当雷击避雷线或导线时，沿线的避雷器动作，将雷电流通过导线传播到相邻的铁塔上，在雷电流通过避雷线和导线时，由于耦合作用提高了导线电位，减小了导线和塔顶之间的电位差。
3.7 采用自动重合闸装置
一般的雷电冲击闪络不会产生永久性的绝缘损伤，空气具有自恢复的功能，在闪络发生后很快就会自动恢复为绝缘介质，因此，使用自动重合闸对供电可靠性和及时恢复供电有极大大的帮助。在我国，110 kV及以上的高压线路重合闸成功率达一般在75%～95%之间，35 kV及以下的线路成功率一般在50%～80%之间。由于雷击闪络一般为单相闪络，故一般采用单相的自动重合闸装置即可。
4 结 语
输电线路是整个电力系统的大动脉，是输送电能的唯一通道。保证输电线路不因雷击造成短路接地以及跳闸等故障影响电力系统的供电可靠性和稳定性是输电线路防雷技术研究的重要课题。充分利用现有的各种运行数据和积累的气候资料，经常总结现有的防雷保护工作经验，结合现有的几种防雷措施，寻找更加有效、经济实惠的新措施是输电线路防雷技术的发展方向。
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[5] 钟炯聪.高压输电线路综合防雷措施的分析与探讨[D].广州：华南理工大学，2010.
防雷技术范文第5篇
本文分析目前自然“村村通”接收卫星高频头常常被雷击的实质，为了防雷击现象，介绍自然“村村通”防雷高频头技术，就此推广到防雷电子产品。
国家对“自然村村通”设备采取了大量的防雷措施，仍然有不同层次上发生雷电击坏电子产品，给“自然村村通”设备造成极大的损失，严重影响用户的收看率，结合多年的实践、维修经验、经过统计分析，发现“自然村村通”接收卫星高频头（下简称高频头）被雷击的实质，本文就此介绍“自然村村通”防雷高频头技术。
分析当前雷击高频头的因素
目前，高频头都采用高频头外面金属壳作接地线（零线），同时保证接地电阻为4欧姆以下即可。如图1。为了进一步防雷，又在高频头外面金属壳输出口上增加一个避雷器，再加一根接地线；或者在上述的基础上再加一根避雷针等等，但是采取上述这些措施仍有严重雷击现象，甚至连接数字接收机一起雷击发生，给“自然村村通”设备造成极大的损失，严重影响用户的收看率。接地引线、接地板、接头等始终有一定电阻值，电阻值再小，如，接地电阻远远小于4Ω以下，高频头外壳处都起分压作用，绝不能忽略，如图1，例如：假若以目前避雷方法计算，接地电阻远小于4Ω并为0.1Ω，雷电时电压为10000V，雷电时电流为1000A（因科学家研究时，测量出雷电最大电流一般为100KA，我在此取它的1／1000为1000A），U=IR=1000×0.1=100(V)即高频头外壳处都起分压为100V，100V远远高于高频头内壳处的5V或0.1V等，这样，雷电一定进入高频头内部击坏三极管等；假若雷电是正电，根据电的正负会相互吸引，高频头内部的正一定向外冲击出高频头外壳与雷电的负电中和（即放电），从而会雷击坏高频头内部三极管、电容、集成电路等；假若雷电是负电，根据电的正负会相互吸引，高频头内部的正电一定向外冲击出高频头外壳，并与雷电的负电中和（即放电），若高频头外面金属壳输出口增加一个避雷器，根据避雷器内部结构正好是尖端，尖端放电更好是雷电的通畅条件；若接地电阻忽略不计，这就认为高频头外壳处不起分压作用，而认为是零电位，也就认为高频头外壳是零电位边界条件。但是，接地电线实质客观存在物理学和化学性质，接地电阻再小也不可能忽略呢？它绝对不为0电位。综上所述，目前避雷方法违背了边界条件E=0实质条件。并且目前有科学家、专家认为安装在高处较多。如：目前，绝大部的地面接收卫星天线、铁塔等等都安装在高处，这是铁的证据实例。特别是地面接收卫星天线都安装在高处，绝大部的地面接收卫星天线的高频头有雷就坏给国家造成成千上亿元的经济损失。假设：在绝大部分技术人员安装时、选用材料不同、作接头面不同、选址不同时，接地电阻远远大于4Ω以上，甚至无穷大（即没有接地线），只有通过长长的电线到电力线后，再到电力线的接地板，长长的电力线电阻是多大啊，这时，会使在高频头外壳的分压值更高，远远超过高频头5v以上的。只有如图4虚线部分或如下防雷击高频头理论电路图2或实物图4和实物图7（即卫星天线金属体用高级绝缘材料隔离高频头金属体）让它们两者分别经过接地线与大地达到效应条件，如图2，形成真正的E=0的边界条件，符合静电屏蔽效应规律，从而达到高频头避雷效果，最终解决高频头、功分器、接收机等防雷击现象。这也是证明我们各种电子产品建立的铁塔、转播站、有线网络、无线网络等雷击频繁的本质，造成成千上亿元的经济损失的实质原因。也能解释大城区房下的电子产品和电器不被雷击，比如，我县扶贫山区的村村通工程每逢遭遇雷雨季节时，成百上千的卫星接收高频头就会被雷击坏。根据实验和理论，证明：目前，我们大量高频头、功分器、接收机雷击的实质（含其它电器电子产品）：绝不能照搬建筑物的避雷针方法，我们的高频头是特低电压产品，有它更严格的要求。为了使村村通设备彻底避雷，防止部分人安装不好上述避雷装置，防止用户使用村村通设备避雷意识差，防安装不美观，特设彻底防雷卫星高频头特殊设计工艺。介于此种情况，特设计如下地面接收卫星高频头。
补正防雷技术―防雷高频头
根据上述理论和实践分析，金属罩着电子产品，如：高频头、家电、功分器、光发射机、光接收机、卫星接收机等等电子产品，并且用高级绝缘材料隔离金属罩和电子产品，让金属罩和电子产品的零线两者分别经过各自的接地线与大地相连，如图2。这是真正意义上彻底解决原来接地线与电子产品的地线（零线）形成串联起分压作用的条件下（如图1）变成，完全两者分别经过各自的接地线与大地相连，让它们通过金属罩和高频头之间的高级绝缘材料达到效应条件（如图2），各自的接地线引起的接地电阻值再小也不能忽略的条件下，也形成真正的E=0的边界条件，符合静电屏蔽效应规律（如图a、如图b、如图c），从而达到电子产品避雷效果，最终解决电子产品雷击现象。这也是我们解决各种电子产品建立的铁塔、转播站、有线网络、无线网络等雷击的本质，进一步解决由此造成的经济损失上亿元的原因。
因此，为了解决这个问题，在高频头上特作一定技术创新――彻底防雷地面卫星接收高频头（简称防雷高频头），示意图如图2、图4、图3，在图3中少发光元件，把光缆改成同轴电缆时，图3就变成图7（即没有光发元件，图7略，参考图3），其中图3的光缆作用是阻止雷电流输入，信号通畅输出。原理：有雷击（含直接雷击、侵入波雷击等）来时如图2、如图a、图b和图c，首先，雷击电流（含雷电电磁波）到卫星高频头外部金属罩，接着，雷击电流再由卫星高频头外部金属罩到卫星高频头外部金属罩接地线进入大地；又由于接地线电阻值虽然小而又不能省略的存在，（雷击电流较大时，在卫星高频头外部金属罩上电压会因地线电阻存在而有分压作用产生一定的电压，外部金属罩上的电压会高于内部电路板上电压，若不采取进一步降压或隔离，部分雷电流就进入内部电路板击坏元件），便使卫星高频头外部金属罩有一定量的电压存在，又有变化雷击电流引起的感应电压到达卫星高频头内部金属罩上，其上面又有一定较低感应电压量存在，这部分电压电流又随着再到高频头内部金属罩接地线进入大地；若高频头内部金属罩上感应电压还高，就采取层层降压法，方法同上重复加工1、2、3（见图中说明），一般情况对上述加工即可；若采用的馈线是光纤，不可能有雷电到下面卫星数字接收机，又不可能有雷电到卫星高频头。这样其原理才能完全符合物理学边界条件――E=0的边界条件，符合静电屏蔽效应规律。现在市场上卫星高频头只有外部金属罩一层，并且又是高频头的接地线，又是金属罩和高频头的接地线公共点，形成分压作用，没有用绝缘材料使这两者分开，有的还另加避雷器反而高频头更加容易遭到雷击，因为避雷器内部结构有尖端放电元件，当有负电雷击时，放电就进入卫星高频头的正电，达到中和，这是现在市场上卫星高频头更加容易遭受雷击的本质原因。 彻底防雷卫星高频头原理核心技术完全可以用于其它电器和电子产品。若输入电线加工防雷电开关或防雷器就行，电子产品防雷击达到最好效果。根据实验和理论，证明：目前，我们大量高频头、功分器、接收机雷击的实质：绝不能照搬建筑物的避雷针方法，我们的高频头是特低电压产品，有更严格的要求。同样分析出，我的卫星天线金属体基座安装（如图5）与厂家设计基座安装（如图6）不同的原因，图5的接地板没有经过混凝土就与大地相连，接地电阻值相对较小，而图6的接地板经过混凝土后进入大地，由于混凝土电阻值较大，从而增加了接地电阻值。
注（1）：图7，左边是高频整体，黑环是摩托车内胎橡胶绝缘体，右边是安装天线在地面上的高频头）实物,右边二是天线安装在高处的高频头实物。建议安装天线在地面上的高频头也盖上塑料桶后，又盖上铝桶或铁桶，并且铝桶或铁桶与天线相连，这样最佳。
（2）：彻底防雷卫星高频头示意图3，1、外层、内层和其间内部为绝缘材料（即小正形部分），绝缘材料越厚越好。2、外罩为外部金属罩。3、内罩为内部金属罩（内部金属罩可以是金属网罩，甚至是内部电路板地线代替，适用雷击很小），并罩着内部电路板。4、黄色（即圆形部分）为卫星信号输入口。5、长箭头为馈线（电缆）,最佳馈线是光纤（即：高频头内部电路板上加一个发光头，并用锂电池等类供电，用光接收头作卫星接收机的接收头，这时，可取消原高频头内部部分元件加上发光源，用在高频头上作发光头，光纤就可以作馈线了）。6 、可以把1、2、3、重复叠加使用，层层加上地线，并且它们之间地线板相互距离为8米以上，作层层防雷用。7 、地线电阻在4Ω以下。8、发光头和光接收头可以类似摇控板发光头、电视机接收头，加上尾纤作馈线，光纤高频头就形成，也可用现在激光通讯信息技术等，用在高频头上。因为一般高频头到接收机绝大部分是几米至十几米，这样，可以用电视机的摇控板等发光头作光源，电视机接收头作接收头。9、综合价格与原高频头相等。
具体实施方式
1、现成产品的加工方法：例如，卫星接收高频头（A）、将馈源盘的高频头插入孔中的两个支点面，用钢锯或砂轮磨掉2mm，使高频头插入大孔成一个光滑圆柱面。（B）、用耐晒、防腐材料绝缘做一个圆柱长4厘米左右橡胶环，套入高频头圆柱形外面。如实物图7的左上图的黑环。（C）、将加工好的高频头正确插入加工好的馈源盘中，并固定高频头，即馈源盘金属体与高频头金属体完全隔离一定的距离，并保持高度绝缘。（C）、在馈源盘上的某螺栓上，固定φ2mm以上长1.5m以上的铝线或镀锌钢梭，即相当避雷针。（D）、最后，在高频头上另外加一根接地线，又接在另外一块接地板上，做再一次避雷。注意：高频头的接地线金属体不能与天线的金属体相互接触，并且此接地板严格应该离基座8米处埋入地下。（E）、在高频头上盖上耐晒绝缘的小桶，并且保证下雨时，高频头不被雨淋湿，又在绝缘小桶上盖上铝桶或铁桶与天线相连最佳，如下:实物图7的右二图。
2、生产成品的方法例如：彻底防雷卫星接收高频头
（1）、卫星接收高频头的主电路板上的所有地线与卫星接收高频头的金属外壳用绝缘材料隔离开，并且分别引接接地线。如，彻底防雷卫星高频头示意图7、图3。（2）、两者之间的接地线相离8米以上。（3）、两者接地线电阻值在4欧以下。（4）、卫星接收高频头的安装在地面越低落越好。如实物图7的右图。
补充建议：根据上述要求，地面接收卫星的高频头的变频电路板（含电子元件）做成活动卡，即：将地面接收卫星的高频头的金属外壳、水平垂直的信号探针和中周等不容易坏（含雷击不坏），都固定在高频头的金属外壳上，并且高频头的水平垂直的信号探针上有弹性片，地面接收卫星的高频头的变频电路板（含电子元件）做成活动卡，就像今天的银行刷卡的卡子，暂时称变频电路板卡，用户取下此卡换新或维修或插入此卡，极其简单方便，相当于傻瓜卡，看就会，学就懂，用户免除各式各样的操作、请技术员等环节，节约经济。在长期维修中发现此方法非常可行，彻底防雷卫星高频头的内部结构（即变频电路板）完全适用于此方法，使变频电路板变成变频电路板卡。因为只要把变频电路板塑料壳装作变成卡用，只留水平垂直的信号探针用的孔子和中周线孔以及输出孔子，让孔子 的金属能与对应的金属接洽，然后做成这样的卡：只有这样插入才能安装上，又类似于卡，用户只要插入卡，不用再调试卫星天线等即可使用了。这样，能大大解决绝大部分用户无法将高频头放在原位问题――只要用户自己取下高频头卡，拿来维修，又能拿去高频头卡插入安装，或者说培训用户安装极其简单，（因为绝大部分边远山区、交通不便，用户文化低较多，经济十分困难，一般这样的用户使用产品要达到傻瓜操作系统才行。并且科技发展方向是自动化、傻瓜操作化），总而言之，可以解决很多技术困难和经济问题。
