浅谈信号设备雷电防护等电位技术

《浅谈信号设备雷电防护等电位技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、浅谈信号设备雷电防护等电位技术摘要：从古到今，雷电都是一种自然现象，不会消失。而雷电的巨大力量一直是人们所忌惮的，当认识到雷电的原理后，人们便不断发明、创新各种方法来防御雷电。在现代社会中，信息化程度提高，信号设备增多，而信号设备被雷电破坏的事情也时有发生。文章就应用等电位技术来确保信号设备不受雷电破坏做简要分析。关键词：信号设备；雷电防护；等电位技术；分析中图分类号：TM862文献标识码：A文章编号：1006-8937(2013)03-0126-02当发生雷击时，会有强大的电流通过，从而产生热效应

2、和机械效应，如果信号设备被雷击中，轻则发生故障，严重的话可以永久损坏，而且一旦信号设备遭受雷击，也极有可能会伤及周围的人。雷击或者触电事故通常是由于产生了过大的电位差，只有保证两点间电位差为零，才能保证不会有电流通过。所以,预防雷击的有效措施就是采取防雷接地以及等电位措施。1等电位概念以及实施目的如果一根金属导体中电流为零，则可以说导线两端的电位相等；如果导体中有电流，则说明导线两端存在电位差。根据IEC1024规定：外部避雷装置、建筑物钢筋架、安装设备、各种导电体、供电设备以及通信设备应该连接在一

3、起，并在其外部采用均压等电位导体或过电压保护器进行保护，从而实现电位均衡，来防御雷击。对于等电位连接的目的，主要有以下两点：第一，保证人身安全。在室内的信号设备机房内，要将一切与大地直接联系的金属物体，例如交流工作地线、静电地线、屏蔽地线、金属管道、金属门窗等全部实现电气连接,这样能够减少地线与金属物体之间的电位差，有效防止雷击引起的机房内部金属物体之间的电位差，从而可以更好的保证机房内部的人身安全。第二，防护设备。以信号设备为例，因为信号设备不断发出电磁波等信号，一旦出现雷雨天，雷电极有可能袭击信

4、号设备。另一方面，信号设备与人们的通信有着紧密联系，一旦信号设备发生故障，人们的通信变中断，小到无法看电视、上网，大到无法进行两人之间的联系，耽误工作，会给人们带来极大的不方便，所以要切实做好信号设备的防雷电工作。只有把设备与防雷系统保持到绝对的等电位，才能够最大限度的保护设备安全，这是在前期施工中必须要保障的。2常见错误的等电位连接方法等电位的连接是实现等电位的最关键一步，如果设计方法或者连接方式不对，就会造成等电位无效，无法起到防雷电的效果。2.1一种错误的等电位连接方法如图1所示，a点和b点、

5、c点和d点、e点和f点之间都通过导线连接到了均压等电位铜带上。所以b点、d点、f点的电压相等，即Ub二Ud二Uf,又因为cd间电流为零，ef间电流为零，所以c点电压等于d点电压，e点电压等于f点电压。图1中的防雷器件安装在墙壁上，ab间的导线长度约为lm,防雷器件能够承受的限度为，在8/20us雷电电磁脉冲感应过电压时，额定的能够通过的电流流量为40kAo我们假设在发生雷击的时候防雷器件能够吸收全部的雷电，可以使雷电的高压转变成电流，进而导入大地。再次假设电流为40kA,正好为额定通流容量，这时ab

6、之间线路上就产生了Uab=IabXRab+LabXdl/dt=lmX1pHX40kA/8us=5kV（假设每米电缆线长度电感IpH,Rab=0）的电位差。从公式中可以知道，ab之间的电位差达到了5kV,由前面等式可知，b点电压等于d点电压等于f点电压，所以这时电位就会全部传递给电源和信号设备，必然会造成机房设备的损坏，所以这种设计方案是无效的。2.2另一种错误的设计方法如图2所示，电源防雷器与配电柜和地排进行并联连接。a到b、c到d是防雷器件的安装连线。在雷电电磁脉冲为8/20us时，感应过电压额定

7、的电流通流量为40kA,而且这时残余的最大电力为1400V,a与b之间的连线为0.5mo当发生雷击情况时，假设通过的电流为40kA,正好为额定通流量，则此时ad线路上的电位差为Uad=IadXRad+UC+LadXdI/dt=1400V+015mXIyHX40kA/8Ps=3900V（假设每米电缆线长度电感为1uH,Rad=0,UC为防雷器件的残余电压1400V）,通过计算可以得出ad间的电位差达到了3900V,而且全部传送给了计算机设备，足以导致信号设备的严重损坏，所以，这种设计也是错误的。3正确

8、的等电位连接方法以及原理由于大地电阻非常低，电容非常大，吸收大量的电荷之后还能保证电位不变，所以人们通常把大地作为参考电位体。根据法拉第笼的原理，将各种信息设备的可导电外露金属外壳，金属构件等用导体与大地相连接或者与代替大地的导体相连接，可以保证其电位近似相等或者完全相等，这就是等电位连接。等电位连接是在建筑施工中必须注意，也是极其重要的安全措施。图3是一种常用的等电位连接方法，a点与b点重合，使之成为防雷器件的火线（或者零线）接点，c点与d点重合成为防雷器件的地线接