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2023年防雷技术【五篇】(全文)

时间:2023-06-19 21:35:02 公文范文 来源:网友投稿

防雷技术范文第1篇1.1有关工作人员的管理意识淡薄现实工作中,相当多的技术工作人员甚至领导对防雷技术档案管理工作的重要性认识不足,也存在一定的误区,仅仅认为技术档案管理就是简单的归档工作,顶多就是抄抄下面是小编为大家整理的2023年防雷技术【五篇】(全文),供大家参考。

防雷技术【五篇】

防雷技术范文第1篇

1.1有关工作人员的管理意识淡薄

现实工作中,相当多的技术工作人员甚至领导对防雷技术档案管理工作的重要性认识不足,也存在一定的误区,仅仅认为技术档案管理就是简单的归档工作,顶多就是抄抄写写,并非日常工作的重点,根本不能与基本业务相提并论,投入过多并不能给单位带来任何收益,只要保管好、不损坏、不丢失,能应付检查就行了。这种对防雷技术档案管理不重视的行为,恰恰都表明了他们并没有真正了解档案工作的内涵。对防雷技术档案管理工作不重视,投入就不足,那么对档案信息资源的开发就不到位,对其利用的效率也就不高了。

1.2档案室硬件环境设施不够齐全

近年来,随着科学技术的不断进步,档案管理的手段也不断增多,尤其是计算机及网络技术的普及,给档案管理带来更加先进的手段。但是,目前利用该先进手段管理防雷技术档案的防雷技术服务机构较少,甚至有部分防雷技术服务机构还采用手工管理档案的方式,显然已跟不上时代的步伐,这种管理方式存在着许多缺点,如:效率低、保密性差、各类档案信息的查找、更新、维护过程烦琐等。

2做好防雷档案管理工作的办法

2.1改变防雷档案管理人员的工作观念

防雷技术档案管理既单调又乏味,工作人员容易产生厌倦情绪,甚至草草应付,这对档案管理工作实际上是很危险的。因此在实际管理工作中,要采取措施,调动工作人员积极性和热情,改变其观念,才能有效地完成工作。奖罚要明确,对于勤恳耐劳、负责任的工作人员,应当为他们搭建一个公平公正的、各尽其职的舞台。

2.2提高工作人员素质

防雷技术服务机构的主要负责人应当高度重视防雷技术档案工作人员的综合素质,尤其是其档案管理技能的提升。档案管理人员业务技能的提升,一定层面上能够推动档案工作的发展。当前社会经济快速发展,新技术不断形成,防雷技术档案管理工作要不断地适应这种发展步伐,这是档案管理工作面临的新的挑战,当然,有挑战,便有机会。防雷技术档案管理工作人员在这种环境和背景下,通过积极学习,拓宽视野,及时更新知识,了解掌握所涉及工作的发展动态,对其自身素质的提高有着非常好的作用。档案管理人员的素质提升、业务技能提高,他们就能够将掌握到的新理论、新技术运用到防雷技术档案管理工作,促进档案管理工作的进步。

2.3健全防雷档案管理制度

有效的制度是完善措施,是做好一切工作的必要条件,更是做好防雷档案管理工作的必要保证。如:

①科学、合理的规章制度。无规矩不成方圆,对于防雷技术档案的管理,应该有一套科学合理的制度,这种制度必须符合防雷技术服务机构特点和档案管理的实际,使制度真正发挥作用。

②简单明了的规章制度。制定的规章制度应当是可执行的,具有可操作性的,并且要方便实用,以便充分发挥制度的指导和规范作用,否则,不具有可操作性的制度就是无用之制度。③约束性的规章制度。防雷技术服务机构负责人对规章制度的执行程度直接影响规章制度对工作人员的执行力,因此,技术服务机构负责人应当率先垂范,自觉遵守档案管理制度,起垂范作用。

2.4改进和完善档案功能

严格遵循国家法律法规和相关方针政策,以坚持最大程度服务公众,充分发挥档案管理作用为宗旨,做到设置合理、设施完整、功能完备,又不浪费,满足防雷技术档案的归集、整理、保存、查询以及使用等工作需要。

2.5采用先进的管理手段

信息化是当今社会发展的一大趋势,它对档案工作提出了新的要求,那就是运用当代科技新成果和管理新手段,来提高档案工作的效率和水平,以最快的速度来实现档案信息化管理。利用计算机对受检单位进行的防雷资料档案管理有这些特点:实时性、可靠性、可维护性、方便操作、检索迅速、效率高、寿命长、成本低等。实现防雷技术档案计算机辅助管理势在必行。

3结论

防雷技术范文第2篇

关键词:配电线路;
防雷线路;
电力安全

前言

现代社会对电力资源的需求量大大提高,电网的运行安全越来越重要。打雷作为我国境内大部分地区面临的一种常见天气,很有可能会对电网系统的运行安全造成一定的威胁。在我国,每年都有因为雷击而引发的停电事故,造成了严重的经济损失。对此,我国的电力行业要加紧配电线路防雷技术的研究,提高电网系统的安全水平。

1 配电线路遭受雷击的危害

雷雨天气是我国南方地区比较常见的一种天气。雷击会对电网系统的运行造成一定的危害,尤其是对配电线路。首先,雷击会带来巨大的电流,击中在配电线路上时,会产生巨大的热量,导致配电线路发生燃烧、爆炸,烧毁电路导线,还容易损害电线杆塔和其他电力设备。其次,雷电击中配电线路,会导致导线的过电压剧烈升高,继电保护装置为了保护电力系统,会自动进行跳闸动作,切断运行线路,造成大面积停电,严重影响工业生产和附近居民的日常生活[1]。

2 配电线路防雷技术存在的问题

2.1 杆塔

我国的配电线路主要采取水泥电线杆的形式。水泥电线杆内部有钢制内芯,外部由水泥包覆起来,对钢芯起到保护作用,地下引线采用铁丝作为材料[2]。如果遭受雷击,就会造成水泥杆爆裂,钢芯直接暴露在空气中,地下引线产生巨大热量发生软化,电线杆发生倒塌。

2.2 接地装置

接地装置出现问题,出样是因为两种原因:一种是地网受到了腐蚀,另一种是地网电阻下降。比如,配电线路的接地装置使用494基的混凝土和降阻剂,接地装置会在使用半年后被腐蚀的速度大大增加,三到五年后便会出现断裂。这时候便需要进行更换,因为往往到了这一阶段,地网的腐蚀率已经超过了一半,尤其以接地下线距离地面50厘米内的部分腐蚀最为严重[3]。

3 配电线路的防雷措施

3.1 提高配电线路的绝缘水平

绝缘子是配电线路中的重要元件,能够对母线起到固定、支持的作用,让带电导体与大地之间隔绝足够的安全距离[3]。一般来说,绝缘子需要具有很高的电气绝缘强度和很强的耐潮湿性能。但是,由于长期处于交变电场的环境当中,绝缘子的绝缘性能会发生下降,甚至功能完全丧失。如果电网系统的工作人员没有及时对这些性能下降或者功能丧失的绝缘子进行更换,就容易在雷雨天气发生闪络事故。所以,为了维护电网系统的运行安全,必须提高配电线路的绝缘水平,定期对配电线路的绝缘子进行测试与检修。根据我国的相关规定,测试与检修的周期一般为两年,对于零值、低值、有可能发生闪络效应的绝缘子,要及时进行更换维修;
对于一些绝缘水平比较低的配电线路,需要增加绝缘子的数量,加长绝缘子的结构长度来进行防雷。

3.2 提高配电设备的防雷水平

我国10千伏的配电线路当中,主要的配电设备有柱上开关、配电变压器和电缆分支箱等[4]。其中,柱上开关及其闸刀是为了保护配电线路的安全。一旦配电线路出现紧急情况,可以通过闭合或者断开柱上开关来确保配电线路不受突发事故的影响。为了有效提高柱上开关的防雷技术水平,需要在柱上开关和闸刀两侧加装防雷装置,在发生雷击时有效将电流分流出去,避免对柱上开关及闸刀造成损坏。配电变压器,简称“配变”,是将交流电流的电压进行变换,从而传输电能的电器装置。按照电压等级的不同,变压器分为750千伏以上的特高压变压器、500千伏到750千伏的超高压变压器、35千伏到500千伏之间的普通变压器和35千伏以下的低压变压器。配电变压器基本上是电压在10千伏到35千伏之间的变压器,其低压侧和变压器的外壳、低压侧中性点、高压侧变压器,都要进行接地,形成四点接地的模式,能够有效防范雷击。电缆分支箱,是将电缆进行分接和转接的装置。电缆分支箱的两侧也要加装无间隙的氧化锌防雷器。氧化锌防雷器具有防爆脱离功能,能够在电缆分支箱出现雷击危险的时候切断与其他电缆分支箱之间的联系,防止发生爆炸。

3.3 杆塔接地电阻调整

配电线路遭受雷击而发生跳闸的几率受到很多因素影响,杆塔的接地电阻值是其中影响程度比较大的一种。杆塔的接地电阻值与雷击跳闸率成正比关系,即接地电阻值越大,雷击跳闸率越高,接地电阻值越小,雷击跳闸率越低[5]。所以,配电线路必须降低杆塔的接地电阻值。根据我国架空线路的运行章程,电网系统的工作人员要定期对线路上各杆塔的接地电阻值进行测试,尤其是对于雷雨天气频发的区域。如果杆塔的接地电阻值超出标准,就要用碳粉、降阻剂降低其接地电阻,降低配电线路遭受雷击的可能性。

3.4 安装避雷器与消雷器

避雷器与消雷器是配电线路的重要防雷装置。氧化锌避雷器是我国电网系统经常采用的一种避雷器,具有结构简单、重量轻、体积小、通流能力强的优点[6]。在配电线路遭受雷击时,氧化锌避雷器就会对雷电进行分流,通过分流耦合作用提高到导线的电位,将导线与塔顶之间的电位差保持在绝缘子闪络电压之下,可以有效避免闪络效应的发生。消雷器的运用同样可以降低发生雷击跳闸现象的几率,具体工作原理如下:在雷云对地面发出雷电之前,消雷器就能够感应到雷云散发在空气当中的电荷,在自身的尖端产生完全相反的异性电荷,吸引雷电的电荷发生中合作用,降低雷电对配电线路的影响程度,从而规避雷击跳闸事故。在配电线路上安装避雷器与消雷器之后,还要定期进行检测,确保避雷器和消雷器处于良好的工作状态,对于性能下降或者出现故障、无法正常工作的避雷器和消雷器,要及时予以更换,维护配电线路的正常运行。

4 结束语

电力能源是我国经济发展不可缺少的重要战略能源之一。只有维护电网系统的稳定运行,才能够确保我国工业生产和居民日常生活的正常进行。雷击作为一种常见的配电线路故障原因,对我国电网系统的安全运行造成极大威胁,给我国社会带来了严重的经济损失。我国的电力企业要加紧防雷技术的研究,弥补我国现行防雷措施中的缺陷,综合采取多种手段,确保配电线路对雷击的防范能力,提高电网系统的安全运行水平。

参考文献

[1]喇元,胡贤德,彭发东,等.10kV与35kV配电线路防雷技术比较[J].能源工程,2013,5:1-4.

[2]廖水川.探析山区10kV架空配电线路防雷技术的应用[J].中国新技术新产品,2015,11:185.

[3]马丽文.配电线路运行检修技术及防雷方法[J].科技风,2015,13:83.

[4]邹一琴,姚健,袁昌.农网35kV线路防雷分析与改造方案设计[J].自动化技术与应用,2015,10:146-149.

防雷技术范文第3篇

关键词:雷电灾害;
雷电;
防雷措施.

中图分类号:S761文献标识码:
A

在雷电放电过程中,强大的雷电流从雷击点注入被击物体,所产生的雷电流幅值高达数十至数百千安,温度高达6000~10000摄氏度,对于建筑物电子计算机等是无法承受,造成的危害不可估量。对雷电防护已成必然性。

一、雷电的形成

气流在对流过程中因磨擦而带电形成带电云,积雨云,当带两种电荷的云层靠近时,或当带电云较低时,地面感应出相反的电荷,带电云层之间或与地面之间,形成很强的电场,当有带电粒子进入时就会被加速,进行高度运动,这时又会碰撞空气分子,使其电离,它们再加速,再碰撞,在瞬间产生大量带电粒子,形成放电通道。由于在这一过程中大量粒子相互碰撞,电场能在瞬间转化为机械能,又转化为内能,产生极高的度,气体急剧膨胀而产生爆炸声(就是雷声),极高温气体向外发光就是闪电,雷电的那道闪亮的弧线就是放电的路线。这同时还会伴随差大规模的电磁波辐射。

空中的尘埃、冰晶等物质在云层中翻滚运动的时候,经过一些复杂过程,使这些物质分别带上了正电荷与负电荷。经过运动,带上相同电荷的质量较重的物质会到达云层的下部(一般为负电荷),带上相同电荷的质量较轻的物质会到达云层的上部(一般为正电荷)。这样,同性电荷的汇集就形成了一些带电中心,当异性带电中心之间的空气被其强大的电场击穿时,就形成“云间放电”(即闪电)。带负电荷的云层向下靠近地面时,地面的凸出物、金属等会被感应出正电荷,随着电场的逐步增强,雷云向下形成下行先导,地面的物体形成向上闪流,二者相遇即形成对地放电。这就容易造成雷电灾害。雷电形成于大气运动过程中,其成因为大气运动中的剧烈摩擦生电以及云块切割磁力线。闪电的形状最常见的是枝状,此外还有球状、片状、带状。闪电的形式有云天闪电、云间闪电、云地闪电。云间闪电时云间的摩擦就形成了雷声。

二、雷电的危害

二十一世纪是信息时代,电子设备广泛应用,信息设备高度集成,其耐冲击能力却显著降低。导致因雷电产生的雷击电磁脉冲对电子设备的损害成逐年上升趋势。同时电气系统的开关操作和静电放电所产生的暂态电涌也对电子设备造成了极大的危害。电涌分别产生于开关过程、静电放电和雷击放电。可以通过电流、电感或电容等耦合途径由电源、测量设备或数据传输系统进入电气或电子设备内部。

雷电危害的具体表现形式:

1. 雷电产生强大电流,瞬间通过物体时产生高温,引起燃烧、熔化;
触及人畜时,会造成人畜伤亡。

2. 雷击爆炸作用和静电作用能引起树林、电杆、房屋等物体被劈裂倒塌。

3. 打雷放电时能产生数万度高温空气急剧膨胀扩散,产生冲击波,具有一定的破坏力。

4. 雷电流在周围空间形成强大的电磁场。电磁感应能使导体的开口处产生火花放电,如有易 燃、易爆物品就会引起爆炸或燃烧。

5. 各种电力线、电话线、广播线由于雷击产生高压,致使电器设备损坏。

三、雷电的防护

防雷工作保护的对象:人、建筑物和构筑物、电气设备。

现代防雷技术包括:防直击雷、防闪电电涌侵入、防闪电感应等几大方面。

基本内容:使雷击能量安全的泄放和转换,它是一项系统工程,良好的防护应采取、传导、搭接、分流、屏蔽、躲、接地等综合防护措施,全面防护雷电对建(构)筑物、人、设备造成的危害。

现代综合防雷技术可用六个英文大写字母代表,即:A、B、C、D、G及S。

传导:采用接闪杆,、接闪带、接闪线、接闪网以及金属屋面、金属构件将雷电流沿引下线安全导入大地,防止雷电直接击在建(构)筑物和设备上。

搭接:从物理上说,则称它为“均衡电位”或“等电位连接”。实行等电位连接的主体应为:设备所在建筑物的主要金属构件和进入建筑物的金属管道;
供电线路含外露可导电部分;
防雷装置;
由电子设备构成的信息系统等。实行等电位连接的连接体为金属连接导体和无法直接连接时而做瞬态等电位连接的SPD (又称电涌保护器或防雷器)。

接地:“接地”与C、B是相互配合,也是为其它防雷措施D与S服务的,接地不好,B、C、D、S都不可能完善,所以它是整个防雷系统工程中最基础的一环特别重要,也是最费钱、费工的一环。

分流:所谓分流就是在所有从室外来的导线与接地体或接地线之间并联多级SPD,对雷电效应引起的过电压波循导线侵入时进行分流。(这种措施也可称作箝压)。

屏蔽:就是采用金属网、箔、壳或管子等导体把需要保护的对象包围起来。用以防止外来电磁波(含雷电的电磁波和静电感应)的干扰。

躲:其战略思想类似与孙子兵法所说的:“三十六计,走为上”。利用一整套雷电探测预警系统,“躲”过雷电的侵袭,来实现高山上设备、航天发射、野外作业施工的安全等。

分区防护:将雷击环境区内根据雷击电磁脉冲的强弱划分为不同的防雷区,以便于指定各区交界点的等电位连接点的位置,有斟对性的进行防护。

对于设有信息系统的建筑物,其等电位连接还应满足下列要求:

所有进入建筑物的外来导电物均应在LPZ0A或LPZ0B区与LPZ1区的界面处做等电位连接。当外来导电物、电力线、通信线在不同地点进入建筑物时,宜设若干等电位连接带,并应就近连到环形接地体,内部环形导体或此类钢津上。它们在电气上是贯通的,含基础接地体。环形接地体或内部环形导体应连到钢筋或金属立面上。

防雷如防洪:

防雷的战略思想可以与防洪水自然灾害类比,防洪首先是用“导”,把洪水尽快疏导入大海,让海水来容纳耗散其能量,防雷也是首先把雷电导入大地,在大地中容纳耗散其能量;
防洪的第二个办法是“堵”,筑堤以堵截水入侵城市、民房等等,而防雷也是在屏蔽套、避雷器处堵截闪电入侵到设备;
防洪第三招,那就是“躲”,如泻洪区居民就是在洪水季节时暂时迁至高地,躲开洪水。在防雷工作中也类似,惹不起雷电袭击,找不到对策时,就可以躲开闪电的危害。

四、雷电流参数

1、雷电流的波形

[英]R.H.Golde《雷电》一书的记载和近年来大量的观测表明:

雷电流具有单极性的脉冲波形,

大约有80-90%的雷电流是负极性的,

常见的负电流波形前沿呈拱形。

例如,在圣萨尔瓦托山,纽约州府大厦,意大利观测点,匹兹勒宁大教堂和其他高建筑物获得的电流示波记录都显示出相似的拱形前沿。其中在圣萨尔瓦托山测得到达电流峰值的中值时间为5.5μs。而在意大利观测点测到的时间为7μs。

雷电放电具有重复性,一次雷电平均包括3次至4次放电,通常第一次放电的电流幅值最高,因此第一次放电它对防雷设计至关重要。

图2.1给出了一组负极性雷电第一次放电雷电流实测波形,其纵坐标是以电流最大值作为基值的比值。这里波形B(虚线)是对10次实测取平均而得到的,其时间范围取得较小,以侧重展示雷电流的波前部分;
波形A则是对88次实测雷电波形取平均而求得的,其时间范围取得较大,以反映雷电流波形的全貌。

图2.1雷电流的实测波形

雷电流上升率数据对避雷保护问题极其重要

图2.2为典型的正极性电流波形。最大电流上升率出现在紧靠峰值电流之前。正极性闪电通常由一个单闪击构成。可求得电流中值前沿为22μs,电流上升率中值为2.4KA/μs,半峰值的时间为230μs。

图2.2为典型的正极性电流波形

2、雷电流的波形画法

图2.3波头和波长时间的定义方法

雷电流提供的总电荷可按以下积分来计算:

(2.6)

对于建筑防雷设计来说,一般是将雷击分为首次和后续雷击两种情况,并规定相应的波形参数,详见表2-3。

后续雷击的雷电流波形参数

波形参数 建筑物防雷类别

第一类 第二类 第三类

电流幅值Im(KA) 50 50 50

波头时间t1(µs) 0.25 0.25 0.25

波长(半幅值)时间t(µs) 100 100 100

关于雷电流波形参数-幅值、波头和波长时间,已经累积了各种实测数据,虽然基本规律大致接近,但具体数值却有差别,存在一定的分散性。其原因主要来自两个方面:一是雷电放电本身的随机性受到各地气象、地形和地质等自然条件的诸多因素影响;
二是测量手段和测量技术水平不同。

首次正极性雷击电流的参数

雷电流参数 防雷建筑物类别

一类 二类 三类

幅值I(KA) 200 150 100

波头时间T1(us) 10 10 10

半值时间T2(us) 350 350 350

电荷量Qs(C) 100 75 50

单位能量W/R(MJ/Ω) 10 5.6 2.5

结束语:通过上面对雷电流的形成、雷电的危害,可以知道雷电防护的重要性。从雷电的产生、经过、消亡,我们也是可用对雷电进行有效的防护的。通道,我们也可以去对闪电通道进行研究,进行雷电的防护,就像我们过河一样,我们坐船,船改变了方向,我们目的地就不一样了,按照平衡这个理念,万物生平衡,我们可以去对这个通道进行综合,让闪电形成不了这个通道,那雷电也不能对地放电了,这也是从源头上对雷电进行防护。现如今防雷的技术也越来越成熟,也越来越被社会上人重视,主要对于学校、居民小区、厂区等安装了防雷装置,但是对于很多农村及偏远山区防雷意识还很弱,我们应加强对防雷宣传,不断提升防雷技术水平,使之走向更高层次。

参考文献:

(1) 张小青.2000建筑物防雷与接地技术

(2) 《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010

(3)现代防雷技术基础M北京:清华大学出版社

防雷技术范文第4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。

防雷技术范文第5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:

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