第一篇：低壓供配電系統雷電防護措施

低壓供配電系統雷電防護措施

雷電或大容量電氣設備的操作會在供電系統內外產生電涌，其對供電系統和用電設備的影響已成為人們關注的焦點。低壓供電系統的外部電涌主要來自于雷擊放電，它由一次或若干次單獨的閃電組成，每次閃電都攜帶若干幅值很高、持續時間很短的電流。一個典型的雷電放電過程包括兩次或三次閃電，每次閃電之間大約相隔1/20s的時間。大多數閃電電流在10~100kA之間降落，其持續時間一般小于100μs.供電系統的內部浪涌主要來自于供電系統中大容量設備、變頻設備和非線行用電設備的使用。供電系統的內、外部浪涌會對一些敏感的電子設備造成損壞，即使是很窄的過電壓沖擊也會造成設備的電源部分或整個電子設備損壞。在雷電對設備造成的損害事故中，由電源線引入的雷電波占有相當大的比例，所以對電源線路的安全防護顯得格外重要。雷 電防護系統由三部分組成，各部分都有其重要作用，不存在替代性。外部防護，由接閃器、引下線、接地體組成，可將絕大部分雷電能量直接導入地下泄放。過渡防護，由合理的屏蔽、接地、布線組成，可減少或阻塞通過各入侵通道引入的感應。內部防護，由均壓等電位連接、過電壓保護組成，可均衡系統電位，限制過電壓幅值。在此，我僅介紹一下電源防護。

一、電源系統的防雷保護對象

根據國際電工委員會所擬定的IEC1312《閃電電源脈沖的防護》標準，一般電源系統(不包括發電系統)、應在其LPZI雷電保護區。在此區域，不易遭受直擊雷，所感應的雷電電流不大于20KA，電壓不高于6KA。其防雷保護對象有兩個方面：

1、電源輸入、輸出端口的防雷

不同電源系統設備千差萬別，這里以通信電源為例。通信電源一般有交流配電、直流配電、整流模塊、監控模塊等單元。交流配電單元整流模塊的輸入端都應設計防雷 網絡來吸收雷電流，抑制雷電引起的尖峰電壓。這樣對整流系統來說，理想的情況是，交流配電單元的防雷網絡吸收掉大部分雷電流，并將浪涌電壓抑制在遠低于6KA的水平，整流模塊內的防雷網絡再吸收掉剩下的雷電流，并將浪涌電壓箝位在模塊內器件能承受的水平。這樣，才能保證電源系統既有效防雷，又能盡量延長防雷器件的壽命。

2、電源通信端口的防雷

當電源系統通過電話線進行遠程通信時，通信電纜就可能引入雷電。雷電進入電源系統通信用的調制解調器或系統的端口時，就可能使其損壞。通信線路的防雷首先要了解線路上的電壓水平，據此來選擇防雷器件。其次，要注意不能影響通信質量，如產生誤碼等

二、電源防雷器的配置

防雷器又稱等電位連接器、過電壓保護器、浪涌抑制器、突波吸收器、防雷保安器等，用于電源線防護的防雷器稱為電源防雷器。鑒于目前的雷電致損特點，雷電防護尤其在防雷整改中，基于防雷器防護方案是最簡單、經濟的雷電防護解決方案。防雷器的主要作用是瞬態現象時將其兩端的電位保持一致或限制在一個范圍內，轉移 有源導體上多余能量。進入地下泄放，是實現均壓等電位連接的重要組成部分。防雷器的一些主要技術參數：額定工作電壓、額定工作電流，特批串并式電源防雷器的載流量。

1、TN-C系統防雷保護

TN-C系統：俗稱三相四線制，供電系統中相線與零線并行敷設，由于從變壓器中心點引來的N線在該處接地，因此安裝防雷器時可在相線與零線之間安裝防雷模塊，但在有些情況下，由于零線與接地情況不好，接地電阻過大，此時可在配電箱近旁立柱的主鋼筋中引一地線，作為防雷電源地。

2、TN-S系統防雷器的配置

PE線與N 線在變壓器低壓側出線端相連并與大地連接，而在后面的供電電路中PE線與N線分開布放，因此在選用和安裝防雷器時需要分別在相線與PE線之間以及N 線和PE線之間進行保護。

3、TN-C-S系統防雷器的配置

TN-C-S系統是TN-C和TN-S兩種系統的組合，其中第一部分是TN-C系統，第二部分為TN-S系統，其分界面在N線與PE線的連接處。該系統一般用在建筑物由區域變電所供電的場所，進戶之前采用TN-C系統，進戶處作重復接地，進戶后變成TN-S系統。

根據《低壓配電設計規范》中的有關條文，建筑電氣設計選用TN系統時應作等電位連接，消除自建筑物外沿PEN線或PE線竄入的危險故障電壓，同時減小保護電器動作不可靠帶來的危險，有利于消除外界電磁場引起的干擾，改善裝置的電磁兼容性能。TN-C-S系統的N線和PE線，在變壓器低壓側就合為一條PEN線，這時只需在相線與PEN線之間加裝防雷器。在進入建筑物總配電屏后，PEN線又分為N線 和PE線兩條進行獨立布線，PEN線接在建筑物內總等到電位接地母排上并入地。因此進入配電屏以后，N 線對PE線就安裝防雷器。

4、TT系統防雷器的配置

N線只在變壓器的中性點接地，它與設備的保護接地是嚴格分開的，因此在選用防雷器時需要在相線與N線之間以及N線與地線之間進行保護。

5、IT系統防雷保護

IT系統：俗稱三相三線制，IT系統中變壓器中性點不接地或大電阻接地，線路中無工作零線。此種供電系統適于三相對稱負載，常用于工廠供電系統中給電動機供電。其防雷保護需在負載的輸入側做一接地體，作為系統防雷保護地。

對不同的供電系統中SPD的安裝位置，原則上應安裝在各雷電防護區的交界處，其接地端應就近接到等電位連接帶上，但由于各種原因，SPD的安裝位置不會正好 設在雷電交界處附近，此時B級SPD 應安裝在建筑物內總等電位連接端子處，實行多級保護的末端SPD應靠近被保護設備安裝。

三、分級防護

由于雷擊的能量是非常巨大的，需要通過分級泄放的方法，將雷擊能量逐步泄放到大地。第一級防雷器可以對于直接雷擊電流進行泄放，或者當電源傳輸線路遭受直接雷擊時傳導的巨大能量進行泄放，對于有可能發生直接雷擊的地方，必須進行CLASS —I的防雷。第二級防雷器是針對前級防雷器的殘余電壓以及區內感應雷擊的防護設備，對于前級發生較大雷擊能量吸收時，仍有一部分對設備或第三級防雷器而言是相當巨大的能量會傳導過來，需要第二級防雷器進一步吸收。同時，經過第一級防雷器的傳輸線路也會感應雷擊電磁脈沖輻射LEMP，當線路足夠長感應雷的能量就變得足夠大，需要第二級防雷器進一步對雷擊能量實施泄放。第三級防雷器是對LEMP和通過第二級防雷器的殘余雷擊能量進行保護。

1、第一級保護

目的是防止浪涌電壓直接從LPZ0區傳導進入LPZ1區，將數萬至數十萬伏的浪涌電壓限制到2500—3000V。

入戶電力變壓器低壓側安裝的電源防雷器作為第一級保護時應為三相電壓開關型電源防雷器，其雷電通流量不應低于60KA。該級電源防雷器應是連接在用戶供電系統入口進線各相和大地之間的大容量電源防雷器。一般要求該級電源防雷器具備每相100KA以上的最大沖擊容量，要求的 限制電壓小于1500V，稱之為CLASS I級電源防雷器。這些電磁防雷器是專為承受雷電和感應雷擊的大電流以及吸引高能量浪涌而設計的，可將大量的浪涌電流分流到大地。它們僅提供限制電壓（沖擊電流流過電源防雷器時，線路上出現的最大電壓稱為限制電壓）為中等級別的保護，因為CLASS I級保護器主要是對大浪涌電流進行吸收，僅靠它們是不能完全保護供電系統內部的敏感用電設備的。

第一級電源防雷器可防范10/350μｓ、100KA的雷電波，達到IEC規定的最高防護標準。其技術參考為：雷電通流量大于或等于100KA（10/350μｓ）；殘壓值不大于2.5KV；響應時間小于或等于100ns。

2、第二級防護

目的是進一步將通過第一級防雷器的殘余浪涌電壓的值限制到1500—2000V，對LPZ1—LPZ2實施等電位連接。

分配電柜線路輸出的電源防雷器作為第二級保護時應為限壓型電源防雷器，其雷電流容量不應低于20KA，應安裝在向重要或敏感用電設備供電的分路配電處。這些電源防雷器對于通過了用戶供電入口處浪涌放電器的剩余浪涌能量進行更完善的吸收，對于瞬態過電壓具有極好的抑制作用。該處使用的電源防雷器要求的最大沖擊容量為每相45kA以上，要求的限制電壓應小于1200V，稱之為CLASS

II級電源防雷器。一般用戶供電系統做到第二級保護就可以達到用電設備運行的要求了

第二級電源防雷器采用C類保護器進行相—中、相—地以及中—地的全模式保護，主要技術參數為：雷電通流容量大于或等于40KA(8/20μｓ)；殘壓峰值不大于1000V；響應時間不大于25ns。

3、第三級保護

目的是最終保護設備的手段，將殘余浪涌電壓的值降低到1000V以內，使浪涌的能量有致損壞設備。

在電子信息設備交流電源進線端安裝的電源防雷器作為第三級保護時應為串聯式限壓型電源防雷器，其雷電通流容量不應低于10KA。

最后的防線可在用電設備內部電源部分采用一個內置式的電源防雷器，以達到完全消除微小的瞬態過電壓的目的。該處使用的電源防雷器要求的最大沖擊容量為每相20KA或更低一些，要求的限制電壓應小于1000V。對于一些特別重要或特別敏感的電子設備具備第三級保護是必要的，同時也可以保護用電設備免受系統內部產生的瞬態過電壓影響。

對于微波通信設備、移動機站通信設備及雷達設備等使用的整流電源，宜視其工作電壓的保護需要分別選用工作電壓適配的直流電源防雷器作為末級保護。

4、根據被保護設備的耐壓等級，假如兩級防雷就可以做到限制電壓低于設備的耐壓水平，就只需要做兩級保護，假如設備的耐壓水平較低，可能需要四級甚至更多級的保護。第四級保護其雷電通流容量不應低于5KA。

四、電源防雷器分級防護的一般配置

配置電源防雷器時應注意以下事項

1、若電源進線為架空線，則在電源總配電柜處安裝標稱通流容量在20KA（10/350μｓ）及以上的開頭型電源防雷器，其放電電壓Usg≥4Uc（Uc為最大工作電壓）;也可安裝標稱通流容量在80KA(8/20μｓ)以上的限壓型電源防雷器,標稱導通電壓Un≥4Uc,響應時間小于或等于100ns,該電源防雷器作為一級防護.2、若電源進線為埋地引入電纜且長度大于50m,則在電源總配電柜處安裝標稱通流容量在60 KA(8/20μｓ)以上、標稱導通電壓Un≥4Uc、響應時間小于或等于100 ns的電源防雷器作為一級防護。

3、在樓層電源的分配電箱上應安裝標稱通流容量在40 KA(8/20μｓ)以上、標稱導通電壓Un≥3Uc、響應時間小于或等到于50ns的電源防雷器作為二級防護。

4、在設備前應安裝標稱通流容量在20 KA(8/20μｓ)以上、標稱導通電壓Un≥2.5Uc、響應時間小于或等到于50ns的電源防雷器作為三級防護。

5、對于重要的電子設備和計算機機房，在不間斷電源后宜安裝標稱通流容量在10KA(8/20μｓ)以上、標稱導通電壓Un≥2Uc、響應時間小于或等到于50ns的電源防雷器作為精細防護。

6、在二次（直流）電源的設備前宜安裝低壓直流電源防雷器，其標稱容量大于或等于10 KA(8/20μｓ)，標稱導通電壓Un≥1.5Uz（Uz為直流工作電壓），響應時間小于或等于50ns。

為防止電源防雷器老化造成短路，電源防雷器安裝線路上應用過電流保護裝置；宜選用有劣化顯示功能的電源防雷器。

五、電源系統SPD的安裝：

1、雷電會在配電線路上感應出雷電過電壓，它既可能是相線對地或中性線對地的感應過電壓，也可能是相線與中性線之間的感應過電壓。在不同的配電系統中SPD的 安裝方法是不一樣的：TN系統一般采用相線、中性線分別對地加裝過壓型SPD的方式；TT系統一般采用相線分別對中性線加裝過壓型SPD的方式，中性線對 地采用放電間隙SPD。

2、根據GB50343-2004中規定，電源線路浪涌保護器的安裝應符合下列規定：

2．1、電源線路的各級浪涌保護器應分別安裝在被保護設備電源線路的前端，浪涌保護器各接線端應分別與配電箱內線路的同名端相線連接。浪涌保護器的接線端與配電箱的保護接地線（PE）接地端子板連接，配電箱接地端子板應于所處防雷區的等電位接地端子板連接。各級浪涌保護器連接導線應平直，其長度不宜超過0.5米。

2．2、帶有接線端子的電源線路浪涌保護器應采用壓接；帶有接線柱的浪涌保護器宜采用線鼻子與接線柱連接。

3、如果各級電源的SPD單獨安裝，則應首先確定各級SPD的安裝位置，保證各級間的導線長度符合《建筑物電子信息系統防雷技術規范》中的有關要求，滿足各級能量配合的要求，并且注意最后的一級SPD的安裝點與所要保護的設備間的導線距離盡量短，避免在設備前端的線路上產生的感應電壓進入設備。在由直流電源供電的設備機房內，在開關電源直流輸出端要安裝直流浪涌吸收保護器。

六、接地

1、接地的目的和種類：

接地是利用大地作為接地電流回路，在電氣設備與大地之間實現低阻抗的電氣連接，它將設備接地處的電位固定為所允許的值。接地的目的一是為設備的操作人員提供 安全保障；二是防止設備損壞和提高設備工作的穩定性。接地電位的大小，除與電流的幅值和波形有關外，還和接地體的幾何尺寸及大地的電磁參數有關。

在電氣設備中，按照接地用途的不同，可分為工作接地、保護接地、屏蔽接地和防過電壓接地。

2、電源防雷器接地時應注意以下事項：

2．1為了使接地電位相等，被保護設備與防雷器必須再用一個接匯集排。

2．2為了減小防雷器泄放的雷電流在接地引線上形成殘壓，防雷器的接地線應盡可能短、粗、直。

2.3為了使被保護設備的地電位與接地匯集排的地電位相等，設備的保護接地線中不能有電流流過，接地連接線可適當加長。

2．4避雷針（帶）引下線和其他干擾電流不能流過設備與防雷器用的接地匯集排，以免造成接地匯集排上各連接點的電位不相等。

3、電源裝置接地的分類

目前在我國應用的各種電源裝置的接地種類繁多，歸納起來可分為以下幾類

3.1給電源裝置供電電源中性點的工作地：指穩定的供電系統中性點電位的接地；

3.2電源裝置的防雷保護接地：指在雷雨季節為防止雷電過電壓的保護接地；

3.3電源裝置的安全保護地：指為防止接觸電壓及跨步電壓危害人身和設備安全，而設置的微電子裝置金屬外殼的接地； 3.4電源裝置直流系統地又稱為邏輯地、工作地，它為微電子裝置各個部分、各個環節提供穩定的基準電位（一般是零點位）。這個地可以接大地，也可以僅僅是一個公共點。系統地如果與大地不相連，即系統地處于懸浮工作狀態，稱之為浮空地；

3.5電源裝置的屏蔽地：為抑制各種干擾信號而設置的，屏蔽的種類很多，但都需要可靠的接地。結束語：

雷電防護將是個系統工程，雷電防護的中心內容是泄放和均衡：

1.泄放是將雷電與雷電電磁脈沖的能量通過大地泄放，并且應符合層次性原則，即盡可能多、盡可能遠地將多余能量在引入通信系統之前泄放入地；層次性就是按照所設立的防雷保護區分層次對雷電能量進行削弱。

2.均衡就是保持系統各部分不產生足以致損的電位差，即系統所在環境及系統本身所有金屬導電體的電位在瞬態現象時保持基本相等，這實質是基于均壓等電位連接的。

電源系統的防護只是雷電防護中的一部分，更科學更詳細的做法還需要我們進一步的研究。

第二篇：電力通信系統雷電防護解決方案

電力通信系統雷電防護解決方案

1前言

當今人類科學技術的發展已進入了高度信息化的發展階段。信息化建設和高新技術的發展，尤其是電子技術的飛速發展，各種先進的衛星通信、保護監控、計算機系統和測量等電子設備產品更加廣泛地應用于我國電力行業中，尤其在電力變電站這樣設備高度集中的地方，含有大量的微電子儀器設備，這些設備大大提高了我國電力行業整體的自動化水平，對國計民生有著至關重要的意義。但另一方面，這些微電子儀器設備普遍存在著絕緣強度低，過電壓耐受能力差等致命弱點，一旦遭受雷擊過壓的沖擊，輕則造成這些電子系統的運行中斷，設備永久性損壞，更重要的是這些系統所承負的那些須實時運行的后續工作的中斷和癱瘓，所造成的不可估量的直接與間接的影響和巨大經濟損失，尤其是對于電力這類國家重要關鍵部門，更為重要。

為此，我們認為對關鍵的系統和設備進行防雷害和過電壓保護，不但是必要的，而且是必須實施的。

通過我們為電力通信機房及二次變電系統防范雷害、保障系統安全運行等工作方面所做出的大量艱苦、細致的工作。我們根據貴處防護現場的實際基礎環境情況,及進行保護的工藝設備情況的要求,本著“經濟、實用、高標準、高起點、高可靠性”的原則，為貴處做出設計方案，供各位領導和專家評審。

2設計說明 2.1項目的提出

根據省廣電集團有限公司領導指示,由市供電分公司通信公司提出，對通信機房及電力變電站進行防雷和整改工作。

對通信機房和變電站內設備供電系統進行雷電防護加固對通信改造機房增加防雷型雙電源自動切換配電柜對機房接地與變電站接地實施等電位隔離和地線優化等措施增設雷電環境在線監測記錄裝置對通信機房平面布置圖、機柜正面、背面圖、機房外部接線圖、電源接線圖、機房接地圖等資料進行編制、存檔對機房內線纜、光纜等制作標識進行區分整理通過防雷改造、機房整改確保通信設備和電氣設備運行更安全、更可靠,為日后維護工作的順利、快速、方便奠定基礎。2.2設計原則

由于雷電防護是一個綜合性系統工程，防雷工程的系統設計、電涌保護器選型、安裝、維護對所保護的設備關系重大，對業務正常運行具有非常重要的作用。因此，防雷保護系統設計應具有先進性、可靠性、易維護性和經濟合理性。防雷工程設計及防雷器件的選擇應遵從以下的原則：(1)客戶利益原則

無論防護工程的大小，防護設備數量選用多少都應以用戶對安全期望值為原則，以用戶需求為宗旨。本著務實,實用有效的思想，以科學嚴謹的態度，充分考慮用戶設備的可擴展性，通過相互間深層次的技術交流和溝通，達到目標的一致性，取得雙贏。(2)安全、可靠性原則

防雷工程的設計應首先考慮的問題就是科學性、合理性、安全性和可靠性。在防雷工程的設計中防護產品應是成熟可靠的產品。

電力通信設備是電力調度與電網控制的關鍵設備，對人民生活與生產息息相關，任何時刻的系統故障都有可能給用戶帶來不可估量的損失,以及相關的社會影響。這就要求系統具有高度的可靠性。如何提高系統可靠性是防雷工程師必須關注的首要問題。因此，防雷產品滿足以下要求： a)滿足系統正常運行，系統傳輸無損耗和衰減，不出現“亂套”或“暫亂套”；

b)滿足在規定的技術條件下的防感應雷、防浪涌過電壓的沖擊，且能自動復位； c)防護器件失效或損壞時，產品具有聲光報警或遙訊接口、自動脫扣裝置； d)防護器件失效或損壞時，可在線熱維護（熱插拔），故障處理無須停機；(3)先進性原則

采用當今國內、國際上最先進和成熟的工業設計技術，使系統能夠最大限度地適應今后技術發展變化和業務發展變化的需要。從國家電力及電力通信發展來看，系統總體設計的先進性原則，主要體現在以下幾個方面：

防雷系統的設計考慮電力系統的基礎設施及裝備特點，對高壓輸變電網、電力調度控制網和電力通信網開放的體系結構中的強電設備、弱電設備的安全接地系統的兼容性和協調性；防護設計中的梯度性；

采用產品技術應當是有效的，可擴充的，能滿足今后日益擴充的需要。(4)實用性原則

本著安全最大化原則，配置防雷保護系統的投入與安全的期望值成正比，投入所帶來的經濟效益是顯著的，能減少每年的運行維護費用、提高和延長設備工作時間、避免雷電災害或重大事故造成的重大經濟損失，為用戶的系統設備增值，有效的保護用戶的投資，保證整個系統的正常運行；實用性就是能夠最大限度地滿足用戶的需要，從實際應用的角度來看,這個性能更加重要。

(5)開放性，可擴充、可維護性原則

防雷保護技術是不斷發展變化的，為了保證用戶的投資，所選產品必須滿足行業的有關技術標準；符合國家或國際有關標準。這樣才能對電力網絡的未來發展提供保證。

因為系統雷電防護設計是一項系統工程，那么從系統論的角度上講，系統結構越合理，系統的各個部份（要素）之間的有機結合就越合理，相互之間的作用就越協調，從而才能使整個系統在總體上達到最佳的運行狀態。2.3設計依據

SDJ2-92《變電所設計技術規程》

GB/T15153-1994《遠動設備及系統工作條件環境條件及電源》 GB/T13729-1992《遠動終端通用技術條件》

GB501269-1992《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規范》 GB50057-94(2000版)《建筑物防雷設計規范》

GB50343-2004《建筑物電子信息系統防雷技術規范》 GB18802.1-2002《低壓配電系統用的電涌保護器》 GB18802.2-2003《電信和信號網絡的沖擊保護裝置》 GA173-2002《計算機信息系統防雷保安器》

GA267-2003《計算機信息系統防雷電電磁脈沖安全保護規程》 IEC1024－1∶1990《建筑防雷》

IE1312－1∶1995《雷電電磁脈沖的防護．通則》

2.4電力通信及變電站建筑物防雷和建筑物電子信息系統防雷分類

依據GB50057-94（2000版）建筑物分類

變電站劃為第一類防雷建筑物，建筑物內的電源設備、遠動控制設備、通信設備防雷應劃為A級防雷保護。

其防護措施應有：直擊雷防護、側擊雷防護、雷電浪涌入侵的防護、雷擊電磁脈沖的防護和等電位聯接的措施。3雷擊的分類和危害

防護雷電災害工作的第一步就是首先應確認雷害侵入所保護系統的各種途徑，在這個基礎上，依據系統防雷的科學理論和我們豐富的防雷設計安裝經驗，采取相應的防護措施，進行有針對性的防護，從而達到在雷電入侵時能夠保障系統安全運行的目的。

為此，首先對于電力變電站的雷電入侵和危害，我們分別從以下幾點進行分析： 3.1電力線是雷電入侵的重要渠道 3.1.1雷電遠點襲擊電力線

我國電力線輸電方式是由發電廠通過升壓變壓器升壓后，輸電至低壓變壓器，經低壓變壓器的輸出給用戶。由于我國的電壓基本波形是每秒50Hz的正弦波形曲線，在電力線上形成每秒50次的交變磁場。如遇雷害發生時，在雷電未擊穿大氣時，將呈現出高壓電場形式。根據電學基本原理，磁場與電場之間是相互共存可逆變化的，那么，雷擊高壓電場通過靜電吸收原理，向大地方向運動。雷電首先擊在電力線上，并從電力線的負載保護地線入地釋放，這樣就擊穿了設備。在高壓線上的表現為擊穿變壓器的絕緣，在變壓器低壓端與負載的連線上遭雷擊，損失的是用電設備。為此，在選擇防雷器時，首先考慮遠點雷擊。3.1.2雷電近點電力線的侵入

所謂雷電近點襲擊電力線，實際上是雷電襲擊被保護設備所在的建筑物避雷針或金屬屋面（區域管制中心主樓為金屬屋面），從而引起的雷電電磁脈沖的保護問題。雷電打在建筑物避雷裝置上，按照GB50057－94《建筑物防雷設計規范》規定，定義建筑物接閃電能力為波形10′350mS三角波，雷擊電流為150KA。避雷針引下線由于線路電感的作用，IEC61312定義最多只能將50％的電流引入大地。也就是說，10′350mS直擊雷引下線只能引下50%的電流，余下的電流將通過電力線屏蔽槽、水管、暖氣管、金屬門窗等與地面有連接的金屬物質聯合引雷，但也只引下少部分雷電流，余下總電流的25％在大樓流竄至UPS輸入輸出負載的電源線、局域網線、各類信號線等。結果將擊穿UPS輸出對地線和輸入對地線、終端設備電源對邏輯地線、網口對邏輯地線等。3.1.3錯相位雷害

美國空軍電磁兼容手冊中，描述雷電發生時用肉眼可識別閃電為一組雷擊，每次不少于26個雷，它有大小和發生先后的區別，如果一個高能量雷打在一條火線上，而另一個低能量雷打在另一條火線上，線線之間就會產生一個電壓差，侵入設備。這種侵害設備的現象，稱錯相位雷擊，又稱雷電的二次破壞。

小結：堵死雷電由電力線入侵電子設備，應該從遠點雷擊、近點雷擊和錯相位雷擊三種雷擊現象入手，實施全方位的保護，才能在發生雷擊時，實施有效的保護設備。3.2建筑物內感應雷害

雷電擊在建筑物避雷針或金屬屋面上，由避雷針或金屬屋面通過引下線，將雷電流泄放大地，引下線自上而下產生一個變化旋轉快速運動磁場，建筑物內的電源線、網絡線等相對切割磁力線，產生感應高壓并沿線路傳輸擊毀設備。建筑物內感應雷擊對微電子設備，特別是通訊設備和電子計算機網絡系統的危害最大，據統計資料顯示，微電子設備遭雷擊損壞，80%以上是由感應雷擊引起的。

以變電站為例，避雷針引下線或主鋼筋距機房約10米，假設機房為7′7m2。di=75KAdt=10mS

則感應高壓U＝2′10－7′7′Ln＝5571V

由此可知由雷電產生的感應電壓無孔不入，它可以危及機房內所有的用電設備，感應雷的能量雖小，但電壓較高。所以，對感應雷害的防護，應該是全面的防護。3.3雷電作用下的網絡雷害 3.3.1廣域網絡

一般講，廣域網絡通常不遭受直擊雷的破壞，1mm2的銅線遭受10KA的雷電襲擊，它自身就斷了。所以，廣域網的雷害主要是感應雷害，擊穿方式為線對線和線對機殼（地）。在GA173-1998《計算機信息系統防雷保安器》標準中，廣域網保護的最大雷電流為5KA，連接廣域網一般有以下幾類，一類是DDN專線，一類是ISDN專線，一類是幀中繼以及微波通訊方式。對于專線的接收端口，它的耐壓應為5倍工作電壓，即Vdc25V，傳輸速率小于等于2M，插入防雷器，使之在雷電作用下，短路保護5KA電流，而端口殘壓小于25V；

而對于話線備份來說，它的工作電壓為48V加93V振鈴電壓共計175V，插入防雷器，防雷器的啟動電壓185V，殘留電壓小于Vdc330V，因為調制解調器的耐壓為Vdc330V。保護模式為線對地和線對線，廣域網遭受雷擊的概率較大，一般在28％左右。3.3.2局域網

在局域網的傳輸電纜中，常常采用UTP電纜，UTP電纜的4對線中兩對線（1-2，3-6線對）一對線接收一線發送，采用RJ45接口方式。既然局域網電纜采用RJ45型是一收一發，那么，就應按兩對線進行雷電保護。

我們做過一次試驗，在一條連接服務器的網線旁邊，約距網線0.5米處，采用雷擊發生器對網線0.5米處一條金屬線發射雷電流。由小到大，發射電流為10KA，周邊磁場污染了網線，瞬間服務器端口、芯片被擊穿，這時，示波器記憶感應高壓為100V。

在變電站的綜合布線中，施工人員為了布線工程的美觀漂亮，把很多網線放在墻壁內，沒有考慮對UTP電纜的屏蔽處理，一旦建筑物某些鋼筋泄放雷擊電流都將引起感應高壓，從而擊毀設備。

另外，對于網絡系統，由于雷電引起的電磁脈沖，在機房內產生3Gs(高斯)的變化電磁場，必然引起網卡端口芯片的燒毀。3.3.3綜合布線

從防雷角度上考慮，布線一定要明確表示：

a)電源線不要與網絡線同槽架設，數據插座與電源插座保持一定距離； b)廣域網線纜不要與局域網線纜同槽架設； c)網線與墻壁布置時，有條件應遠距離安裝； d)屏蔽槽有厚度要求，并要求兩點接地.3.4雷電高壓反擊(又稱地電位反擊)

雷電襲擊建筑物避雷針、金屬頂面、女兒墻的避雷帶，由引下線將雷電流引入大地，由于大地電阻的存在，雷電電荷不能快速全部的與大地負電荷中和，必然引起局部地電位升高，這種反擊電壓少則數千伏，多則數萬伏，直接燒壞用電器的絕緣部分。

另外一點值得非常注意的是：防雷的概念不僅僅是對雷電災害的防護，還有由于大型設備起停，切投等引起的電網波動，而產生的浪涌過電壓是目前電子系統最大的威脅，其危害的比例絕對高于自然雷擊的比例。雷電過電壓，浪涌過電壓，均歸于瞬態過電壓（瞬態浪涌電流）的范疇之內。

在通過具體分析了雷害入侵被保護系統的各種途徑后，我們得出的結論是：防雷保護設計工作不是簡單的避雷設施的安裝和堆砌，而是一項要求高、難度大的系統工程，涉及多方面的因素。為此我們的設計指導思想的主旨是，本著“經濟、實用、高標準,嚴要求、高起點、高可靠性”的原則，在遵照執行國際有關標準，國家有關行業標準的基礎上，還參考和引入IEC國際電工委員會的有關防雷技術標準要求，以期達到更好的防護效果。4設計具體說明

經過對多個變電站的實地勘察，當前變電站中所采用的防雷措施(外部避雷)是比較可靠的，但是,隨著電力網容量的增大，電壓等級的提高，綜合自動化水平的需求，單靠傳統的避雷針、避雷帶等外部避雷設施已不足以防護雷電或開關過電壓對微電子設備的沖擊，進行內部系統的雷擊浪涌防護和加裝SPD（電涌保護器）是迫切的和必須的。

本設計主要內容為:(1)所有通信機設備線纜整理、打標簽、平面圖、走線圖、設備明細表等設計繪圖(2)110KVA變電站：

電源系統雷電浪涌防護、遠動信號端口浪涌防護(3)110KVB變電站：

更換電源柜、增加接地銅排、電源系統雷電浪涌防護、串口信號端浪涌防護(4)農電所總站：

接地改造、設置地線銅排、配線箱改造、增加防雷保安單元、電源系統雷電浪涌防護(5)生產綜合樓客服中心：

增加直流電源配電柜、接地改造、增設接地銅排(6)220KV變電站：

交流配電系統設計及改造，電源系統雷電浪涌防護、數據線防雷(7)110KV變電站：

電源系統雷電浪涌防護、數據線防雷(8)220KVC變電站：

交直流配電柜的設計制造、接地線的引入、電源系統雷電浪涌防護、串口信號端浪涌防護

(9)110KVD變電站：

增加交流配電柜、引上接地銅排、電源系統雷電浪涌防護、信號端浪涌防護(10)110KVE變電站：

交流電源系統雷電防護、信號端浪涌防護、接地均壓環處理.(11)舊供電局：

地線引入、增設接地銅排、電源系統雷電浪涌防護、信號端浪涌防護(12)供電所：

電源系統雷電浪涌防護、信號端浪涌防護(13)供電大廈15樓交換機房：

交流電源系統雷電防護、接地均壓環處理(14)供電大廈16樓通信主機房：

地線引入、增設接地銅排、電源系統雷電浪涌防護、信號端浪涌防護 4.1建筑物防雷、二次弱電設備系統防雷及電氣安全設計指標 4.1.1電氣安全技術指標

(1)供電方式（采用TN或TN-C-S系統）及電網要求

電源電壓：380V/220V波動不大于±5%

電源頻率：50Hz波動不大于±0.5%

波形失真率：應小于±5%

電壓漂移：（N-PE）應小于1V。

第三篇：改進規范雷電防護工作調研措施

省局學習實踐活動領導小組辦公室：

近年來，全省雷電防護工作以鄧小平理論、“三個代表”重要思想和黨的十七大精神為指針，緊緊圍繞改革發展的穩定大局和建設和諧社會為奮斗目標，認真落實科學發展觀，以貫穿學習落實科學發展觀為社會防災減災做貢獻為主線，突出規范化管理、工程服務質量，狠抓基礎設施、人才隊伍和市場開拓，改革工程技術服務，創新工作運行機制，拓寬工程業務領域，狠抓目標落實。根據發展社會主義市場經濟、各種機遇和挑戰并存實際，各防雷工程公司堅持用資質優勢引導市場、用技術力量服務市場、用品牌質量贏得市場，規范管理工作樹形象、規范技術服務促效益，為防雷工程工作注入活力，增強在市場經濟大潮中的生存能力，工作實績贏得了各級氣象部門的充分肯定，得到了社會各界的廣泛認可和普遍關注。但是在取得一定成績的同時，全省雷電防護工作也存在需要改進之處。

一、全省雷電防護工作現狀

目前，**省氣象系統擁有兩家雙甲資質的防雷公司、15家乙級資質的防雷公司。現以天科公司（甲級）為例，近三年來公司營業總額達450余萬元，其中去年工程凈收入額約為70萬元。在已完成的防雷工程項目中，有易燃易爆場所（71939部隊軍械彈藥庫）、高層建筑（如明珠大廈）、通信和監控網絡系統（如全省工行金庫監控系統）等防雷工程。在近三年內所完成的防雷項目中，直接依靠省防雷中心提供工程項目或者由防雷中心提供檢測、驗收等優惠措施取得的防雷工程約占75%，約340萬元；剩余25%工程總額是公司依靠自我開拓取得，約為110萬元，該部分工程防雷中心在檢測、驗收環節給予了一定的支持。防雷工程的實施與防雷管理、政策等方面支持密不可分。全省氣象系統內乙級資質公司業務收入基本情況與天科類似。

二、全省雷電防護工作發展存在的主要問題

盡管全省防雷工程取得了一定的成績，但我們也應該清醒地看到防雷工程產業的發展距離集約化、科學化發展還有很大的差距，其主要問題如下：

（一）公司運行機制不靈活，影響市場競爭力。以天科公司為例，作為**省氣象局投資的國有企業，具有獨立法人資格，依法獨立承擔民事責任。但是在人事、編制、財務管理等方面卻按照省局事業單位的要求管理，不像社會公司靈活、方便，根本無法與社會防雷公司在市場上競爭抗衡，有相當部分工程均由于機制等原因而無法承接，近三年來因此而流失的防雷工程初步估算為數百萬元。

目前天科公司所實施的防雷工程，95%以上是在濟南市區內完成，由目前機制所帶來的工程領域具有相當的局限性；而各市縣普遍存在一類防雷工程項目，部分乙級資質的單位也展開了設計、施工工作，這屬于違規行為。一方面市級乙級資質公司超范圍違規經營，另一方面省級甲級資質公司沒有充分發揮應有的作用，造成資源浪費，因此天科公司迫切需要與地市展開合作的好機制。

另外，在事業單位管理機制下的企業——全省各防雷工程公司運行起來非常困難，也嚴重影響了公司人員的工作熱情，公司應當尋求一種充分調動員工積極性的運行機制。

（二）人才隊伍結構不合理，影響公司的長遠發展。目前公司防雷工程設計專業人才短缺，嚴重影響公司的技術發展；市場開拓型人才不足，影響了公司的市場開拓；科技領軍的復合型人才貧乏，影響了公司的整體發展和長遠發展，并且公司沒有自己的施工人員，工程施工時需要依靠外聘人員或與社會防雷公司合作才能完成，公司人員的缺乏及人才隊伍結構不合理已經嚴重影響公司的長期發展。

（三）注冊資金不足，已經嚴重影響公司的正常運行。目前天科公司注冊資金僅50萬元，距離甲級公司要求的150萬元注冊資金相去甚遠。另根據國家相關規定，公司不具備參與50萬元以上防雷工程的招投標工作的資格，也嚴重制約了公司的發展。

（四）防雷管理工作不到位，影響公司的工程總量。主管機構對防雷裝置安全技術檢測、防雷裝置設計施工、圖紙審核及竣工驗收等各方面的綜合執法檢查不嚴格、管理不到位。以濟南市為例，約90%的新建建筑物均避開防雷檢測、驗收，**備案的外系統防雷公司，在實施的雷電防護工程項目時，基本沒有申報設計審核及竣工驗收，嚴重影響著雷電防護工作的開展，并可能導致相關氣象主管機構承擔不作為的責任。

（五）防雷宣傳力度不足，地方單位人員思想不重視，影響公司的工程開展。社會上個別單位和個人不知道氣象主管機構是法定的防雷主管機構，防雷減災意識不強，雷電防護意識不足，認為開展防雷工程沒有必要，而且部分民營企業、房地產商不配合防雷中心進行防雷檢測、驗收，部分防雷裝置長期無人管理和維護，不合格的防雷裝置和設施較多，避開防雷裝置的安裝和防雷工程的實施，造成潛在的防雷工程消失，影響了公司的長期發展。

目前天科公司及全省各市防雷工程公司均存在宣傳經費嚴重不足，規模小（沒有集約化發展）、無知名品牌等一系列不利因素，需要妥善解決。以天科公司為例，目前在濟南市還有相當單位、企業對天科公司沒有印象，因不了解、不熟悉從而產生的不信任也使得相當部分防雷工程與天科無緣，阻礙了天科公司發展。這種現象在全省各地市防雷工程公司均普遍存在。

（六）地方相關機構不配合，影響公司的市場開發。濟南市建委以他們早已開展防雷圖紙

審核和竣工驗收程序為借口，遲遲不讓氣象主管機構進入新建工程流程，導致氣象部門防雷管理及技術服務工作開展困難，產生的直接后果就是防雷驗收量的減少，防雷工程量的降低，嚴重削弱了氣象主管機構的監管力度。

（七）公司的局限性及無自主產品，影響公司的市場占有率。目前外系統的五家雙甲公司在濟南均設有子公司或相應機構，并在全省多個地市設有辦事處。天科公司與這些公司相比，無論是技術，還是人員和管理都沒有優勢，更為重要的是，全省各公司沒有自己的防雷產品，需要代理別人產品，造成在與外公司競爭時沒有任何價格優勢，在目前的市場競爭中，系統外防雷公司經常利用天科此項弱點，采用超低價格的惡性競爭方式去掠奪防雷工程，造成天科公司的市場占有率逐步下降。

三、發展措施

（一）樹立正確的發展思路

公司未來應當向做大、做強、做專三個方面進行發展，即要求公司規模大、整體實力強、技術力量專。

結合目前公司實際情況，天科公司要想做大做強做專最行之有效的辦法是通過與各市地氣象部門防雷工程公司合作，走集約化、規模化發展路線，即在全省各市設立分公司（子公司），集中全省氣象部門防雷工程公司優勢力量，做到心往一處想，勁往一處使，充分發揮全省氣象系統一家人以及得天獨厚的防雷管理優勢，最大限度地提高公司的整體實力，增強公司的市場競爭力。天科公司如果形成了集約化、規模化發展，并在相適應的機制、政策配合的情況下，公司的營業額應在1000萬元以上。

過去兩年內，天科公司也有過與基層（如禹城、五蓮、東平等）及外系統防雷公司合作的經驗，就目前情況看來，效果良好，所實施的防雷工程用戶均反應良好，取得了較好的社會效益和經濟效益。

（二）建立與市場相適應的機制

全省防雷工程公司目前的運行機制不僅在市場開拓上有著相當強烈的限制性，并且在市場范圍也存在相當的局限性。建立與市場相適應的運行機制是目前需要解決的一大要務。公司采用集約化發展模式，應首先建立以下三方面的運行機制：

1、人才機制。公司集約化、規模化發展將在如何管理及更好的運作發面產生全新的問題和矛盾，尋求頂尖的管理人才是解決這些新問題、新矛盾的有效辦法。在如今激烈的市場競爭環境下，是否可以采取引進外系統的頂尖管理人才協助管理公司，聘用優秀的業務人員協助更好的開拓市場的方法，與此同時，公司現有人員在工作中也不斷吸收學習借鑒他們的先進管理經驗和辦法，從而更好的促進公司發展。

2、財務機制。天科工作作為社會主義市場經濟下的國有企業，財務機制卻采用的是省局事業單位的要求辦法，事實已經證明，這種財務機制已經嚴重制約了公司的發展。在目前激烈的市場競爭中，天科公司如果在正常納稅的基礎上采取一種更為靈活的財務機制將加快公司的前進腳步。

3、獎勵機制。作為市場經濟體制下的企業，如果一味按照“陽光工資”去卡去套是非常不合理的。作為市場運作的公司應當具有一定的獎勵機制。

如果采取集團公司的發展模式，則年終應對經營業績良好的分公司經理按一定比例進行獎勵，對分公司員工也應具有一定的獎勵措施。如全年任務超額完成，應對公司總經理給予一定比例的獎勵措施，公司員工給予一定比例的獎勵措施，只有這樣才能充分調動工作積極性，更好的促進公司發展。

（三）加快工程人才建設，推動公司長遠發展

公司目前的人才匱乏，也是近年來公司發展緩慢的重要因素。人才的匱乏使得公司在各種日常工作中均是處于一種疲于奔命的狀態，應當加強雷電防護人才隊伍建設，提高整體素質。

如果采取集約化、規模化發展模式，通過在全省各市地設立分公司（子公司），將全省防雷技術人才進行整合，讓全省防雷技術人才的作用得以充分發揮，當某一子公司需要政策、技術支持與幫助時，總公司可以給予大力支持，人員不足時，也可臨時調配，總公司成為各分公司的堅強后盾。

（四）生產自己的防雷產品

縱觀所有外系統甲級資質公司，均是集防雷產品生產、防雷工程的設計、施工與一體，擁有自己的防雷產品不僅具有了價格優勢，更在一定層次上提高了公司整體實力及市場競爭力。

去年**省氣象系統防雷工程凈收入為4914.4萬元，截止目前，今年全省工程凈收入已達3539.90萬元。從上述凈收入情況進行分析，每年**省氣象系統防雷工程公司所使用的防雷產品應當不少于3000萬元，所使用的防雷產品的數量是非常巨大。

鑒于目前氣象系統對全省雷電防護工程具有管理職能的大好時機，全省使用防雷產品的數額巨大，如果生產出具有自主產權、質優價廉的防雷產品，不僅可以大幅度增加公司自身實力，還可以極大程度的提高公司的市場競爭力，打出天科公司自己的一片天地。

就現階段而言，主要是通過與部分防雷產品生產廠家的合作來實現，已經有部分廠家愿意與天科公司合作，并同意天科公司占51%的比例，但必須滿足其產品在全省范圍內占據一定數額的市場比例。

（五）加大市場宣傳

應當通過電視廣告、氣象短信、廣告牌等各種宣傳手段，對防雷減災的重要性和必要性進行宣傳，在防雷減災意識深入人心的同時，也加強對天科公司的宣傳，增加天科公司的知名度，擴大影響力，從而促進天科公司的整體發展。

（六）完善相關政策法規，加大執法檢查力度

法規建設是堅持依法行政的根本保證，有了完善的法律法規才能有效的保證防雷工程工作的開展。《中華人民共和國氣象法》、《**省氣象災害防御條例》、《防雷裝置設計審核和竣工驗收規定》（中國氣象局令第11號）、《防雷工程專業資質管理辦法》（中國氣象局令第10號）等法律法規的相繼頒布實施，已經基本形成比較完善的防雷法規體系。在今后工作中還希望濟南市人大盡快出臺針對性更強的地方性防雷法規，爭取濟南市建委相關的政策支持，充分利用政策法規來保障防雷減災工作的整體前進，從而保證防雷工程的順利開展。

在爭取相關政策法規的同時，還必須加大執法力度。氣象、安監、建委等相關管理部門要根據有關法律法規規定，嚴肅查處違反防雷安全法律法規的行為，加大對防雷安全責任事故的執法檢查力度，把日常執法和防雷安全檢查工作結合起來，通過開展各種形式的執法檢查活動及時發現各種防雷安全隱患，維護防雷工程和產品市場的規范，確保各項制度得到落實。

與此同時，氣象主管機構應當加強對備案公司的監管力度，在對其資質進行年審的同時應對其所實施的防雷工程是否申報設計審核和竣工驗收一并進行年檢，督促其嚴格按照相關法律法規的要求規范操作。

為切實做好執法工作，應當建立專職的執法隊伍，每年執法隊伍應具有一定的成功執法案例的數量，充分確保各項制度的落實，并可以將執法工作的力度及效果列入目標考核。

（七）加強職能部門聯動，營造良好政策環境

處理好與公安、消防、建設、規劃、安監、質檢等有關部門的關系，積極爭取相關部門的政策支持和工作配合，為防雷工程理順工作渠道，實現了防雷減災工作的良性循環，營造良好的政策大環境。

第四篇：證券網絡系統雷電防護主要措施

證券網絡系統雷電防護主要措施

雷電是發生在大氣層中的聲、光、電物理現象，對于雷電的形成有多種解釋理論，通常認為是由于熱空氣上升，冷空氣下降過程中的熱交換，產生帶有正負電荷的小水滴積聚形成積雨云，在積雨云(雷云)形成過程中，在大氣電場以及溫差起電效應、破碎起電效應的同時作用下，正負電荷分別在云的不同部位積聚。當電荷積聚到一定程度，就會在云與云之間或云與地之間發生放電，也就是人們平常所說的“閃電”。

雷電災害是客觀存在的自然災害，有史以來雷電給人類的生活、工作帶來很大的影響。雷擊釋放的強大的瞬間脈沖電流產生巨大的熱能、機械能并誘發脈沖過電壓、過電流。造成建筑物倒塌、起火，人員傷亡，通信中斷，系統癱瘓等嚴重后果。

證券計算機網絡系統集中了大量微電子網絡設備，其高度集成化，低工作電平和小工作電流的特點，又帶來絕緣強度低，耐過電壓、過電流的能力差等致命弱點。美國研究報告[AD-722675]指出：當雷電活動時，磁感應強度達到0.07GS時，計算機發生誤動作，當磁感應強度超過2.4GS 時，計算機發生永久性損壞。根據統計，因雷電對微電子設備的破壞而造成的損失，已遠遠超過了雷擊火災的損失，成為當今電子時代的一大公害。

證券計算機網絡需要交易系統高可靠運行，一旦遭受雷擊造成設備損壞，將可能引起數據丟失、交易中斷，造成設備損失和無法估量的間接交易損失，甚至引起社會不安定因素。

因此，《上海市雷電防護管理辦法》第四條規定，建筑物防雷設計規范規定的一、二、三類防雷建筑物，石油、化工生產或者儲存場所，電力生產設施和輸配電系統以及郵電通信、交通運輸、廣播電視、醫藥衛生、金融證券、計算機信息等社會公共服務系統的主要設施應當安裝防雷裝置。

雷電侵襲的主要途徑

一、直接雷擊的侵襲

雷電直接擊中建筑物或暴露在空間的各種設備（如衛星天線等）、各種架空金屬線纜（如電力電纜、通信線路、網絡布線等）。它可能在數微秒之內產生數萬伏乃至數拾萬伏的高壓，產生火花放電，形成巨大的熱能和機械能量，摧毀建筑物、設備，危及人身安全。

二、雷電波侵入

雷電雖然未直接擊中建筑物或設備，但擊中與本建筑物或設備相連的金屬管、線，通過傳導的方式經電阻性耦合將雷電波引入建筑物內，損害與之相連接的用電設備、通信設備、計算機網絡等設備乃至危害人身安全。

三、雷擊電磁脈沖干擾

雷擊發生時，由于雷電流迅速變化在其周圍空間產生瞬變的強電磁場，使附近導體上感應出很高的電動勢，誘發強大的雷擊電磁脈沖，經感性耦合、容性耦合或電磁輻射產生脈沖過電壓和過電流損壞有關設備。

四、地電位反擊

雷擊發生時，由于接地系統客觀存在的沖擊接地電阻，在泄放雷擊電流時，導致地電位升高和不平衡，若不采取等電位連接措施，將引起反擊，當電位差超過設備的抗電強度時，可能造成設備損壞。雷電防護措施現代防雷是一個系統工程。包括建筑物防雷和電器設備安全防護兩大部分，即外部防雷和內部防雷，防雷工程設計強調全方位防護，綜合治理，層層設防。

B50343-2004《建筑物電子信息系統防雷技術規范》第1.0.5條要求：“電子信息系統應采用外部防雷和內部防雷等措施進行綜合防護。”

對于證券營業部宜采取如下主要措施實施雷電防護：

一、建筑物及屋面設備的直擊雷防護

建筑物應按GB50057-94《建筑防雷設計規范》（2000年版）一、二、三類防雷建筑物的要求安裝完善的直擊雷防護措施，防止雷擊直接危及建筑物。對于設有信息系統的建筑物，GB50057-94第6.1.3條規定，“在設有信息系統的建筑物需防雷擊電磁脈沖的情況下，當建筑物沒有裝設防直擊雷裝置和不處于其它建筑物或物體的保護范圍內時，宜按第三類防雷建筑物采取防直擊雷的防雷措施”。即按GB50057-94的要求安裝接閃裝置（如避雷針、避雷帶、避雷網等）和接地裝置。使建筑物及屋面設備（衛星天線、通信天線、空調機組等）在接閃器的保護范圍內。

二、雷電波侵入和雷擊電磁脈沖干擾防護

（一）供電系統防護措施

1.GB50343-2004規定，電子信息系統設備的“配電線路必需采用TN-S系統的接地方式”，“進出電子信息系統機房的電源線路不宜采用架空線路”。因此，證券營業部的供電線路應盡可能埋地接入，配電系統的接地需采用TN-S方式。

2.GA267-2000第8.1條要求，“凡設在年平均雷電日大于5的地區的計算機信息系統，原則上均應裝設防雷保安器（電涌保護器，即SPD），以防止雷電電磁脈沖過電壓和過電流侵入計算機信息系統設備。”因此證券營業部的供電系統應根據進線方式、布局和設備分布情況在總配電柜、分配電箱、UPS出、入端及主要設備端安裝適配的電源電涌保護器，采用多級防護的方式，逐級分流，降低殘留電壓，保護系統用電設備。

（二）信號系統防護措施

GB50343-2004第5.4.2條要求，“進出建筑物的信號電纜，宜選用有屏蔽層的電纜，并埋地敷設”。因此引入或引出建筑物及機房的全部信號電纜，包括通信線路（DDN、ISDN、委托電話線路、可視委托線路、撥號線路等）、網絡布線、衛星饋線及其他信號線路在室外布線時，應采用埋地敷設的方法。當由于條件限制，不能實現埋地敷設時，應穿金屬鋼管，金屬鋼管必需作良好接地，起到對信號線路的屏蔽作用，防止或減少直接雷擊和雷擊電磁脈沖經信號線路引入機房設備。

YD/T5098-2001第3.3.2條要求，“進局電纜的信號線均應加裝信號SPD后，再接入通信設備。” 第3.2.3條要求，“地處多雷區、強雷區的通信局（站）各類網管系統的金屬數據線，若長度大于30m且小于50m，其數據線一側終端設備輸入口應具有SPD；若長度大于50m，其數據線兩側的終端設備輸入口均應具有SPD。”即各類信號線、網絡數據線進出機房時，應在設備端安裝SPD（電涌保護器），建筑物內的信號、數據線應根據布線長度在其一端或兩端安裝電涌保護器，重要設備如服務器、交換機的重要端口應安裝電涌保護器。

屏蔽與接地系統

信息系統所在建筑物應采取屏蔽措施，可利用建筑物的鋼筋混凝土的鋼筋、金屬支撐物、金屬框架等自然構件構成格柵型大空間屏蔽，并實施等電位連接，使建筑物內部處于LPZ1防雷區。

證券營業部的電腦機房可利用裝修吊頂、間隔和防靜電地板的金屬龍骨組成六面屏蔽網格，形成LPZ2防雷區。

重要信息系統機房（如總部機房、災備機房）和有條件的營業部機房應增設電磁屏蔽設施，進一步降低機房內雷擊電磁脈沖干擾。

室外衛星饋線和其它各種通信電纜應采用具有雙層金屬防護層的電纜，其外層金屬防護層在頂部及進入機房入口處的外側就近接地。當采用單層屏蔽電纜或無屏蔽線纜時，應穿金屬管或金屬線槽引入建筑物內，金屬管（或線槽）的兩端就近接地，金屬管（或線槽）的連接處應有效跨接。

證券信息系統設備機房的接地系統應采用共用接地系統。宜利用建筑物基礎鋼筋地網或樁基網作為共用接地系統的基礎接地裝置。

無條件采用共用接地系統的機房，可設獨立接地裝置引入機房。獨立接地裝置不能與避雷帶、避雷針及其引下線連接。

機房內防靜電地板下應設置環型接地體或接地母排，環型接地體（或接地母排）與建筑物基礎接地系統（或獨立接地體）連接。電涌保護器接地線、電源保護地（PE）、機房防靜電地板、金屬走線架（線槽）、屬穿線管道、金屬機柜機架、重要設備不帶電金屬機殼、以及大面積金屬門窗、吊頂和間隔用金屬龍骨以及進出機房的其它金屬管線，均應與環型接地體連接，采用M型或S型接地方式，形成等電位網。

布線布局

機房盡可能設置在建筑物低層中心部位，其設備應遠離外墻結構柱，設置在雷電防護區高級別區域。

機房供電線路與信號線路應分開布線，并采用屏蔽電纜。非屏蔽電纜應穿鋼管或走金屬布線槽。鋼管、金屬布線槽與環型接地體連接，鋼管、線槽連接處應有效跨接。

機房內信號傳輸線路和低壓電力線的排列應遠離建筑物有引下線、格柵或接地主筋的墻體。

通過因地制宜地采取以上綜合雷電防護措施，將可大大提高證券信息系統的防雷安全度，防止或減少雷電對信息系統造成的危害，保障證券網絡穩定可靠運行。

主要參考標準

1.GB50057-94《建筑物防雷設計規范》（2000年版）；

2.GB50343-2004《建筑物電子信息系統防雷技術規范》；

3.GA267-2000 《計算機信息系統雷電電磁脈沖安全防護規范》；

4.YD/T 5098-2001 《通信局（站）雷電過電壓保護工程設計規范》。

第五篇：探討架空配電線路的雷電防護措施

探討架空配電線路的雷電防護措施

摘要：在我國電力系統中，架空配電線路在電力系統中發揮著十分重要的作用，本文在總結擊架空配電線路雷擊威脅的基礎上，具體分析了架空配網常用的防雷技術和措施。關鍵詞：架空；配電線路；防雷；措施

0 引言

雷電是一種極為壯觀的自然現象, 由于其強大的威力和破壞作用,架空配電線路大都裸露在空中, 極易遭受雷擊產生雷電過電壓, 從而造成供電中斷, 影響生產和生活。近幾年來，由于環境條件的不斷劣化，雷擊引起的輸電線路掉閘故障也日益增多，不僅影響設備的正常運行，而且極大地影響了日常的生產、生活。隨著我國電網的飛速發展，一些新的設備和技術也越來越多的被應用在電網中。目前提高配電線路的耐雷水平越來越受到人們的關注，相應地采取了不同的應對措施，例如應用絕緣導線、安裝避雷器、降低桿塔接地裝置的接地電阻等，其中降低桿塔接地裝置的接地電阻被認為是最有效的提高線路耐雷水平的技術方法。避雷器也越來越被廣泛認可和應用。近幾年我國架空配網線路頻頻發生雷擊事故，這給人民群眾的生命財產安全造成了很大的威脅，因此探索架空配網線路的雷電防護措施具有現實意義。雷擊對架空配電線路的威脅種類

按照雷電形成方式的不同，可以分為以下三大類：直擊雷、感應雷和球形雷。

雷電破壞作用與峰值電流及其波形有最密切的關系。雷擊的發生、雷電流大小與許多因數有關，其中主要的有地理位置、地質條件、季節和氣象。閃分也可以分成成四類，只沿著先導方向發生電荷中和的閃電叫無回擊閃電。當發生先導放電之后還出現逆先導方向放電的現象，稱為有回擊閃電。

直擊雷：云層中帶有電荷，它會對云層、大地、建筑物、樹木或其它設施進行放電，在建筑物或設施上，雷電流就會產生熱效應作用和電動力作用，直擊雷通常破壞移動基站的設備主要有：空調室外機、室外變壓器、天饋等。

感應雷：雷電流的對地釋放過程中會會產生靜電感應和電磁感應作用，脈沖電流在周圍會產生瞬時強磁場，這樣，這其周圍的導線或金屬物就會產生電磁感應，感應出的高電壓以致發生閃擊的現象，感應雷從猛烈程度上來講它并不如直擊雷那樣猛烈，但是感應雷發生的概率卻是最高的，同時感應雷所產生的感應電壓是能夠通過移動基站的供電線路或是光纜和地線等引入，從而迅速的破壞基站的開關電源、無線機柜、交流配電箱、監控系統、傳輸儀器等設備。

球形雷：球形雷是一種較為特殊的雷電現象。球形雷的直徑可能一般只有10-20cm，其存在的時間也是在百分之幾秒到幾分鐘的時間不等，球形雷大部分的存在時間都是2-5s左右，當球形雷遇到障礙物或是電氣設備時，就會發生爆炸或是燃燒的現象。一般情況下，球形雷都是沿著建筑物開著的門窗或是建筑物的孔洞進入到室內，它們大部分都是沿著帶電體才消失，另外球形雷并不是經常發生，只有在一些位置較為特殊的地理環境下才會有球形雷現象的發生。

2雷擊配電線路的主要原因

配電設備沒有按照規定安裝防雷設置，或者防雷設備的設計沒有考慮到防雷措施的安全運行，以及沒有根據地區特點采取具有針對性的防雷措施； 一些線路的鐵塔、開關等接地線被盜，防雷設備失去保護，而且被盜的接地線不能在第一時間和雷擊線路連接起來；

避雷器和弱點設備與地級共用，導致防雷的質量很差；

一般10KV配電線路使用的針式絕緣子主要在線路檔距跨度大以及抵御一些惡劣環境例如臺風、雷電方面使用，效果要比瓷橫擔好，但是針式絕緣子發生內部擊穿時，故障不容易被發現，而且現在使用的大多是耐壓35KV絕緣子，因為本身耐壓比較高，即使是發生強雷電被擊穿時，還有可能繼續工作，這樣的情況下就很難發現問題。

避雷器質量差或者長期經受雷電沖擊而失效，避雷器就成了形同虛設的擺設，起不到任何作用；線路桿塔、開關、配變地網安裝不符合規范，測試接地電阻方法也不符合規范，儀器設備等不準確導致誤判等等。架空配網常用的防雷技術和措施 3.1降低塔體接地電阻

這是現階段配電線路防雷主要采取的方法。這種方法在平原地區以及土壤電阻率比較低的地區實施起來更加容易，效果也更好。但是對于一些丘陵或者山區桿塔，往往要在4個塔腳處敷設較長的接地網或者是打深井加降阻劑，這樣可以增加地線和土壤的接觸面積，降低電阻率，從而降低工頻狀態下的接地電阻。但是這種方式存在的一個問題是，接地線過長會使得雷擊時產生較大的附加電感值，塔頂的電位會大大提高，更容易造成塔體和絕緣子串的閃絡，反而會降低線路的耐雷水平。3.2提高線路絕緣能力

一，將針式絕緣子更換為支柱式絕緣子或者瓷橫擔，針式絕緣子的質量和性能一般沒有支柱式絕緣子或者瓷橫擔的好，這也是雷擊后發生事故的關鍵因素之一。選擇質量合格的絕緣子或者瓷橫擔能夠保障供電的穩定性。二，選用連接性能較好的安普線夾代替并溝線夾。三，對10KV線路的接地裝置進行定期的檢查和整改，以保證接地電阻阻值小于10Ω,接地裝置若和1KV一下設備共用，其接地電阻阻值應該小于4Ω。3.3安裝避雷器

在電纜、配變開關等設備的高壓側安裝避雷器作為一種新的防雷技術已經越來越得到廣泛的認可和應用。一般的配電變壓器沒有在低壓側安裝低壓避雷器，這樣不僅會發生低壓側的損壞也會發生高壓側的損壞。損壞機理是：一，當雷直擊低壓線路或者低壓線路遭受感應雷時，會造成低壓側絕緣的損壞。二，低壓側遭受雷擊也會損壞高壓側絕緣，這是因為高壓側繞阻會因為電磁耦合出現與變壓器比成正比的過電壓，因為高壓側絕緣帶哦裕度小于低壓側，所以會造成高壓側的損壞。三，當雷直擊高壓線路或者高壓線路遭受感應雷時，避雷器會發揮作用在接地電阻上產生電壓降，這種電壓降是作用在配變低壓側的中性接地點上，相當于配變壓低壓側經導線波阻接地，因此配電的接地線上會產生高電位，而且大部分都加在配變低壓側出線上，會損壞配變。（1）工作原理

沒有安裝線路避雷器時，雷電流完全通過桿塔或引下線接地裝置流入大地，由于接地電阻，塔頂的電位會迅速升高，特別是接地電阻高的桿塔，升高地更快，當塔頂的電位和導線感應電位差超過絕緣子臨界閃絡電壓的一半時，就會出現跳閘，而且一些地區的土壤電阻率比較大，接地電阻很難降低，一些常規使用的防雷裝置就很難起作用。而當線路中裝設有避雷器時，避雷器可以通過其保護作用保護絕緣子串在線路遭雷擊時不發生閃絡，避雷器通過動作可以將桿塔上的雷電流一部分經過避雷器流入導線，雷電流在導線和避雷線中產生耦合分量，其中導線上較大的耦合分量會使得其電位迅速升高，使桿塔對導線放電得到了控制，從而起到防雷的作用。在輸電線路中，線路絕緣子串閃絡的判據采用相交法，即當塔頂上的電位UI與導線上的感應電位Ul的差值曲線同絕緣子串沖擊放電伏秒特性曲線相交時，表明絕緣子串發生閃絡，如下圖所示。

圖1 110Kv線路絕緣子串雷電沖擊放電伏秒特性

（2）線路避雷器防雷的優勢

線路避雷器具有鉗電位的功能，對接地電阻的要求不是特別嚴格，因此可以應用于一些山區、丘陵等地區的線路的防雷。塔頂電位和桿塔接地裝置沖擊接地電阻具有密切的關系，對接地裝置進行正確的設計可以有效提高配電線路運行的安全可靠性。沖擊接地電阻值越低，線路遭受雷擊時在絕緣子串上的電壓就會越低，也就越不容易發生閃絡，所以接地裝置的沖擊接地電阻值是配電線路在進行接地設計時要重點考慮的一個參數。一般來說，接地裝置的沖擊接地電阻要低于工頻接地電阻，但是沖擊接地電阻會因為土壤性質、沖擊電流峰值以及接地裝置的幾何形狀的差異而有很大的差異，因此在實際的接地裝置設計中仍然是以正常工頻電阻值作為考慮的依據，同時降低一定裕度。如果工頻接地電阻值在10~15Ω的范圍內，則被認為是優良的設計。但是實際上，在一些土壤電阻值偏高的地區這樣的做法是比較難以實現的，因此必須考慮到更經濟有效的防雷技術方案。

結束語

配電線路的防雷工作應該受到足夠的重視，目前最關鍵的技術措施就是安裝避雷器，但是也還學要根據實際情況綜合考慮應用一些其他的技術措施來防雷。在實際使用的過程中，要根據具體的線路遭雷擊導致跳閘的具體原因確定具體的措施，這樣才可以真正的起到保護作用。

參考文獻：

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