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防雷基础知识1、雷电瞬间过压的入侵原理及途径 1.1瞬间过压的产生原理 1） 闪电闪电活动能够在电源和数据通信，信号或电话线上产生瞬间过压。闪电释放出来的电量是可怕的，虽然一般建筑物可承受的电流上限是200KA，但闪电可产生高至530KA的电流。如果雷电击中了一栋无建筑防雷保护设计的建筑物，电流就会找到一条建筑物的接地信道，以奇怪的和不可预知的方式通过，建筑物就很有可能被严重破坏甚至发生火灾。 反之，如果雷电击中一栋有建筑防雷保护设计的建筑物，电流就会通过预定的方式导地。 闪电能够通过以下途径产生瞬间电压： 直接集中设备 间接雷击，通过电阻，电感和电容操作耦合到各种设备上产生。 直接击中高压电线击中高架的高压电线是常见的。人们经常认为高压到低压的转换已经消除了合成的瞬间过压，其实不然。虽然转换器能够防止在线对地上产生瞬间过压，但线对线的瞬间过压却并无衰减。直接击中低压电线或电话线当闪电中高架的低压线或电话线，大部分电流通过跳火导地。但小部分破坏性很强的闪电电流会沿着导线传到电子设备中。2） 传导雷 传导雷是造成瞬间过压的常见原因，它会影响高架或地下的导线。当雷击提高了一组或多组有电连接之建筑物的电位时，传导雷便会产生。电的相互连接的常例： 变压电站供给建筑物的功率 建筑物到建筑物的功率供给 从建筑物到外部的照明，CCTV或安全设备的电源 从交换器到建筑物的电话线 两个建筑物电话线之间 局域网或数据通信线之间 从建筑物信号或电源线到外的感应器建筑物内部有通过电源接地的电子设备。数据通信连接在两个设备上因此有两个单独的接地点。附近的一个雷击将对地产生一巨大电流。电流从雷击点流入大地后，它总是选择以最少电阻的线路通过。地极，电线和电子设备的回路（一旦破坏），都会成为比泥土更好的导体。由于电流试着通过，所以破坏性的瞬间过压会对设备的敏感部件造成破坏.当单独的接地建筑物相互之间距离只有几米远的时候，传导雷便会产生瞬间过压，同时电阻耦合对地下和架空的导线都会受到影响。下图亦然3） 感应雷感应雷是闪电和导线之间的磁场变压效应。闪电会产生巨大电流，从而在它周围产生一个电磁场。如果电源或数据线通过此磁场，就会有感应电压产生。当闪电放电现象靠近架空的电源或资料线时，这种情况经常发生。如果建筑物没有雷电保护配置，则许多以上的情况就会发生。闪电电流通过建筑物的接地导体流入大地，产生的磁场将超过建筑物导线的界限，从而产生瞬间过压。4） 电容性雷击当长导线和大地隔离良好的情况下（例如通过变压器），它们能通过导线间的电容与带电的云层产生高电压。如果导线上的电压在每端都超过设备的承受极限，它们就会遭破坏。由闪电引起的瞬间过压的大小美国在闪电引起瞬间过压方面进行了广泛的研究比较。美国标准指出：建筑物电力分配系统最坏情况承受6KV的瞬间过压-它的瞬间电压清除等级将保证瞬间过压一般不会超过6KV。在建筑物的电源上，间接雷产生的电流一般不可能超过3KA，也就不会超过10KA。数据通信，信号和电话线上最坏的瞬间过压情况较难量化说明。然而，基本上我们大致是以5KV为上限，或几百安培。5） 电开关操作由电开关操作引起的瞬间过压是十分普遍的，是一种不可忽视的干扰源。导体往往因电流流经而产生磁场，进而积聚一定的能量，当电流中断或关掉，磁场中的能量便会突然减少，在减少自己能量的同时形成了一个高瞬间过压。积聚的能量越多，造成的瞬间过压越高。电流越高，导体长度越长，对能量积聚越有利。这就是为什么感应负载经常造成开关瞬间过压。 闪电的特性及入侵途径闪电偏向打击更高的建筑和物体。如果在建筑物之间有一段超过建筑物高度两倍的距离，雷击地的情况就会经常发生。 闪电电流怎样能进入建筑物和其中的电子设备，怎样对建筑物、电气设备或周围地面产生雷击。箭头表示电流可能流的方向。电流在铁构架或混凝土建筑结构上倾向选择外部导体流动。使雷击中了屋顶的中心，大部分的电流都会沿着外部导体通向大地，而不是靠近中心的内部导体。电流通过三个内部支柱的量相对较小，在建筑物内产生较小的磁场。因此，围绕在建筑物边缘的大量接地导体将大量减少建筑物内的磁场，减少了建筑物雷电保护系统对电子设备产生的瞬间干扰。 防雷保护的整体概念及保护原理 保护的原理当系统受到瞬间过压的影响，工程师可采用以下两种方案来保护系统：1） 通过开路达到保护目的就如当雷暴时把器材的电源切断。2） 通过短路达到保护目的大部分设备均以此为操作原则，但却有不完善之处。防雷器正确安装的方法 正确的安装方法除了保证安全性以外，最重要的便是会直接影响防雷器的工作效能，从一般防雷器接法示意图可得知。从实际量度中证明连接线的长度，数量及其连接方法直接影响其电压降，这是由於连接线上的电压值主要决定於它的的电感值，而线的电感值则受到它的长度及其连接方法影响，以下有四种方法可减少并联防雷器的电感性电压：1） 连接线越短其电感值越小，亦表示其电感性电压越小。所以连接线长度应少於25cm 。2） 另一方面，当感应电流流过任何两条连接线时，会产生两个相反方向的磁场，所以如果能将每组连接线紧扎一起则这两个磁场会相互抵消，使到电感性电压大大减少。 3） 当连接线长度超过最长25cm时，我们可使用多一组的连接线如图。由于多了一组线，所以电感电流便平分在两组线上，因此所产生的磁场强度也减低了一半，亦表示感应电压可降至一个可接受水平。(700v)4） 由于并联电源防雷器一般都会安装于配电箱之内或其上方，所以很多时候是地线要较其他连接线长（超过25cm），这样地线可采用两条，一条接于接地棒而另一条接于配电箱的金属外壳。串联防雷器也可用类此的措施以减低电感性电压，详列如下：A、根据CCITT，BS及IEC 标准指出，讯号、数据线上的瞬间过电压及电流一般为5KV及125KA，这数字较电源线上的数值为低，所以雷电通建议可采用不长于1米的接地电缆，当然在可能情况下，要使其越短越好。B、如在下列情况下，接地长于1米时，如2米，3米或4米，则可采用多条电缆，但电缆之间必须相隔最少5cm.电阻性电压降电感性电压降电缆尺寸(m)电压降(伏/米)电缆尺寸(m)电感值（H/米）电压降（V/米）151.611.24502.520.62.51.1376412.941.137668.661.0342105.16101.03421000.5161000.7239能否透过用较粗的连接线来减低电感性电压？ 由于瞬间过电压经过电缆时，其电感性电压降较电阻性电压降大很多甚至超过10倍，所以较粗的电缆，只能使通过电压稍为改善，不能解决问题。 其他安装考虑要点：1、保险丝、断路器在负载不大于63A而线粗有4m时或负载不大于100A而线粗有10m时，可免加保险丝，但若负载太大时，则要使用保险丝或断路器，而作用是在外接线短路时避免电缆被烧熔而非保护防雷器本身。2、大多数电源防雷器厂家都建议把其安装于配电屏的第一个负载输出如图。另外如负载也有可能产生瞬间过电压而反馈到电源上时，便要多加一个防雷器。3、如三相电源没有中线时，必须把防雷器的中线接到电源的地线上。4、在漏电断路器的情况下，防雷器必须安装在漏电断路器的前方。串联防雷器的输入及输出线的布局对其效能影响甚大。因为输出线的电源经过防雷器的隔离后大致上是可接受的，但如果使其太接近输入线则瞬间过电压发生时便会从输入线感应到输出线上。接地方式对于防雷器能否发挥预期效用也起了关键作用。如图相对接地方式，便能发挥其预期的功能，但如果采用绝对接地方式，即独立接地，而此种接地一般有10欧姆或以上的电阻，所以假设有100A的瞬间电流流过时，便会有最少1000v的电压出来，而此电压再加上防雷器本身的可通过电压便会被保护的设备损坏.机房接地技术支持 当今市场上绝大部分防雷器是根据电阻原理，通过对地泄流来达到降压降流，从而达到防雷的效果，所以良好的接地系统是防雷工作中重要的一个环节。 接地系统最早是由18世纪富兰克林提出来的。经过一个多世纪的发展，有了四种接地：安全接地、信号接地（防干扰接地）、逻辑接地和防静电接地。如何处理各种接地的关系，一直是比较有争议的，如有些计算机设备要求单点接地的防干扰接地，而安全接地特别是防雷接地要求多点接地，二者是矛盾的。有些厂商要求采用电子设备的静电接地与强电设备的接地分开，甚至要求两者相距20m开外，而这些要求在寸土寸金的城市中往往不太容易实现。 近些年来争论许多，研究讨论较多，近来的认识已趋向一致，关于设置接地装置问题，大家认为应该把接地统一起来成为一个接地网，形成等电位。所以我们建议：在计算机单独接地的地线引入户处用一个低压避雷器或者放电间隙与建筑物的总接地网连接，当建筑物遭受雷击时，其地电位抬高导致避雷器或放电间隙放电，从而使计算机接地与建筑物接地网达到大致相等的电位水平，这就是所谓的暂态共地。在正常情况下，避雷器或放电间隙将两个接地分开，有利于抗干扰，而在雷击时能实现两者之间的均压，避免发生击穿放电，危害设备安全。从雷电暂态过电压抑制的角度来看，采用这种暂态共地并配合采用均压措施，能在发生雷击时将建筑物及其内部的强电设备和电子设备以及操作人员同时都抬高到大致相等的电位水平，使设备与设备以及设备与人之间不会出现能造成危害的暂态电位差。 接地工程按一类防雷建筑进行设计。在进行接地系统设计时，为节省投资和保证最佳效果，系统科学合理、切实可行和施工方便，充分利用了建筑物的各种结构条件，并采取了总等电位、辅助等电位措施。在解决机电设备、金属构件等接地保护的同时，为保证电子设备不受电磁干扰，能正常精确运行，还应采取屏蔽及抗静电措施，以满足电子设备的接地要求。 大楼中信息系统弱电系统众多，还有交流和直流电源系统，各个系统都有独自的接地要求，按功能分有防雷地、工作交流地（N线）、静电地、屏蔽地、直流地、绝缘地、安全保护地等，为了各接地装置之间不能经土壤击穿和避免相互干扰，防雷接地与其它接地装置在土壤中需隔开较大的距离，由于城市中大楼的接地装置受到接地装置场地的限制，无法实现上述距离间隔，因此按照现行的国家相关防雷标准，应将上述接地实现共用接地系统。在电子设备有特殊要求时，应采用瞬态接地技术，即在建筑物外部防雷系统的共同接地体与机房电子设备接地间串联一只地网均压仪，否则在机房建筑物接闪雷电时，接地电阻上瞬间压降为4*20000=8万伏，机房接地体地电位为零，A、B点将有8万伏的压差，设备毁坏。 明确地讲，所说的共用接地系统是将防雷地、工作交流地（N线）、静电地、屏蔽地、直流地、绝缘地、安全保护地等做在一个接地装置上（通常是大楼基础地），接地电阻值取其中的最低值。完全的共地系统不仅采用公共的接地装置，而且采用公共的接地系统，共地使电子设备无法受到地电位反击。 高层智能建筑必须有良好的接地装置以及良好的接地系统。在高层智能建筑的共用接地系统是以大楼基础接地为接地装置，以暗装的法拉第笼中的钢筋笼栅为接地系统的骨架，并将各种已与此笼栅做了等电位连接的设备金属外壳、金属管道、电气和信号线路的金属护套、桥架等连接到一起，构成了多种大小不同的金属接地（等电位连接）网络。在垂直方向上，最下层为大楼基础地，向上是各个楼层的楼层地，在楼层内设有机房接地母排（环形或接地线），信息系统首先接到机房接地母排上，然后由此引向楼层地，再经大楼接地骨架接到最地层的接地装置上。大楼内各个机房电子设备的接地方式按下述进行： 1、将机房内的防雷地、工作交流地（N线）、静电地、屏蔽地、直流地、绝缘地、安全保护地宜采用同一接地体，其接地电阻按以上各地的接地电阻最小植确定； 2、沿机房墙体四周均布安装环形接地母排，其截面为30mm x 3mm的铜排母环，如果机房内没有静电地板，应将环形母排绝缘可靠连接在墙体上，如果 机房内布设有静电地板，该接地母排距地面高约150350mm，距墙800mm，并每隔300mm在铜排上钻一个孔10，且每隔1200mm用绝缘胶木板与墙体实现绝缘可靠连接；应采用BVR50mm2将环形母排至少两处连接到机房所在楼层的共用接地上；上述方案实施有困难时，也可采用单独的机房接地铜排接地，该接地铜排接到机房楼层的共同接地体上； 3、机房内的室内设备（如计算机、服务器、程控交换机、卫星接收设备、交换矩阵等）的电气接地、防雷地、静电地、屏蔽地等应以最短的距离连接到该环形接地母排或接地铜排上； 4、机房内的设备安装了电源和信号防雷器的，其避雷器接地、设备安全保护地宜采用单点接地的方式，接到该环形接地母排或接地铜排上。防雷技巧与基本考虑因素 虽然安装防雷器可大大减少派设备的受损机会,而且可以在任何现存的建筑物及运行中的 设备上安装,但要达致最完善的防雷保护技巧必须从最早建筑物的结构及内部饰局设计 及规划时开始考虑. 以下是一些基本技巧及考虑因素: (1) 设立一套良好的建筑物避雷网, 在可能下尽量增加建筑物外部的下导地金属体使 雷电电流有更多的分流途径,即其所产生之相应磁场便减少,亦即是因电感性偶合到 传输线的机会降低. (2) 外置设备如CCTV, 天线, 空调等必须尽量置于建筑物避雷网45度角内之保护区 否则必须要有其他相应之接地措施. (3) 接地措施所有进入室内的公共设施包括水喉, 电话线, 电源线, 气体供应管必须与建筑物 避雷网接于同一接地, 而且最好能与同一处进入室内. (4) 室内的设备尽量置于远离建筑物避雷网导体地金属体. (5) 饰线及屏蔽考虑室内的饰线, 包括各类传输线之间应尽量减小形成回圈, 并且最好能用两 端已接地的金属导体作为各类传输线的屏蔽, 这样便把传输线感应到瞬间过电压的 机会减至最少. (6) 两座建筑物之间之数据,讯号线最好能采用光纤电缆. 防雷常见问题解答1.瞬间过电压发生于何处？ 答：瞬间过电压可出现在任何导线之间， 雷电 瞬间感应电压一般是出现线对地或中对地之间，而设备开关动作所引起的瞬间过电压则多出现在相对中之间。 2.瞬间过电压如何发生跳火？ 答：当一个较大的瞬间过电压通过隔离变压器时，由于产生热力使绝缘部分受到害，其绝 缘 能力便之下降，所以往后出现的过电压，便会发生跳火或短路而使其烧坏，此种现象与集成电路被破坏情况相若。 3.是否所有元件被破坏都可被察觉？ 答：很多时间，电路板及元件被破坏后，外表还是如同完好的，其实元件内部可能已经损毁，一般较大而可见的损毁是由于少部份元件内部电路受损及短路后而引起大量电流流过该区域而造成大破坏，甚至引起火灾。 4.防雷器如何工作？ TOP 答：此类防雷器一般以两种方式工作：开路和短路。以开路方式保护防雷器遇到瞬间过压时便会开路而保护电子负载设备。变压器，电 感器及光感器便是此类。 以短路方式保护防雷器遇到瞬间过压时便会产生短路使过电流不会流过被保护的电 子设备。furse防雷器是根据短路原理而工作的。 5.防雷器能保护数剧完整？ 答：保护器只能保护设备免瞬间过电压所破坏，但设备的数句会受到扰乱，但由于一般数 剧传输设备有易错更正能力，所以会透过喔手通讯协议要求重新做一次传输。 6.为何有些防雷器声称其最高通过电流远远大于BS6651及IEEEC6241标准所显示的10KA？ 答：假设有一个防雷器声称可许100KA电流通过，这样一般来说便需要一个500KA的保险 丝以防止外接电线短路时而烧熔电缆。而另一方面生产厂家一般建议采用100A保险 丝， 这样实际上已限制了最大通过电流至20KA。再者一般保护器内部的保险丝（断路 器 都未能生存于100KA电流之下，另一点值得注意的是：如果防雷器可允许100KA电流通过，只要其连接有10cm长便会有1250V的电感电压存在，亦即表示，防雷器虽然完好，但被保护的设备也已遭损坏。 7.防雷器的反应时间是否最重要的？ 答：虽然反应时间也是一个重要参数，但仍没有一个标准来测试反应时间，而反应时间是与容许通过的电压值有密切关系，反应时间太慢会引致太高的容许通过电压。有些生产厂家甚至滥用反应时间，如标出10 -12 秒数量级的反应时间，可以说原始的半导体材料才能达到此时间，但封装后及接上电路板及接线后，其反应时间亦即是电流在整个线路流动的速度（光速）便远远大于其宣称的时间，再者这么一个反应时间是表示防雷器只能有0.3mm的尺寸。 8.一个具有额定能量的防雷器是否一定是好的？ TOP图7.5能量比较表防雷器性能防雷器12额定能量540J140J最大放电电流（8/20s波形）10000A10000A答：图7.5显示防雷器1具有较大额定能量看起来是比较好的。但是根据能量电压及时间的关系式及假设电流波形为方形则：能量（1）=伏特（V）电流（A）时间（S）防雷器1的电压（V）=540/（100002010-6）=2700 V防雷器2的电压（V）=140/（100002010-6）=700 V以上显示防雷器2 的通过电压远远低于防雷器1，亦即表示防雷器2较1好。综合以上，不能单以能量来判定防雷器的优劣。 9.瞬间过电压是否只发生于市电电源？ 答：除了市电外，发电机、电池电源、UPS输出电源都有机会受到影响，特别是当这些电源的输出线引到建筑物外时。 10.如果已安装了电源稳压器是否还需要防雷器？ 答：由于所有电源稳压器的功能设计只是用于一般电压持续过高或过底时把它稳定在一个设定的水平，但此种稳压器对于瞬间过电压便起不了作用，甚至连其本身也遭到破坏， 所以防雷器是不可替代的。 11.一般的杂波过滤器能否过滤此种瞬间过电压？ 答：杂波过滤器只能过滤一些谐波及电磁波，对于瞬间过电压起不了作用，甚至使情况更恶劣。 12.高压变电隔离变压器（11KV降至415V）能否防止瞬间过电压？ 答：此类变压器在一定程度上确能发挥保护作用，它可以防止相对地及中对地的瞬间过电压，但对于一些高频杂波及相对相的瞬间过电压便没有多大用处。 13.为何通讯网络需要特殊的防雷器？ 答：一般数据、讯号及电话线所用的避雷器都具有一定的阻抗值，而且都是串联安装的，对于一个双绞线上的讯号：如低于1MHZ，避雷器便不会造成任何讯号干扰，但对于比较高频的讯号便需要特殊设计的防雷器以确保其阻抗与该系统对应，否则便会有讯号反射的现象.三级防雷建筑物设计施工中的问题发布日期：2005-11-22 16:29:39点击：53-杨成德摘要对IEC、GB5005794、JGJ/T1692等建筑物防雷规范进行对比，指出对三级防雷建筑物的防直击雷设计与施工中存在的误区以及应采用的相应措施，论述建筑物防雷设计中应计算的设计参数，安全、经济地实现设计标准。关键词建筑物防雷设施装置间距跨步电压埋地深度接地电阻一、前言在建筑物防雷设计中，设计人员对一、二级防雷建筑物的防雷设计比较重视，疏漏差错很少，但对大量的三级防雷建筑物的防雷设计却常有忽视。由于设计质量管理规定：对于一般工程的电气设计允许可以不要计算书，因此许多设计人员对三级防雷建筑物的防雷设计，不再进行设计计算，仅凭经验而设计。对于防雷设施的是否设置及防雷设施的各种安全间距未进行计算、验算，因此造成大量的三级防雷的建筑物的防雷设计、施工存在较大的的盲目性，使有些工程提高了防雷级别，增加了工程造价，而有些工程却未按规范设计、施工，造成漏错，带来很大隐患和不应有的损失。二、建筑物防雷规范的概述及比较现今建筑物防雷标准有1993年8月1日起实施的民用建筑电气设计规范JGJ/T1692推荐性行业标准，1994年11月1日起实施的建筑物防雷设计规范GB5005794强制性国家标准。GB5005794使建筑物的防雷设计、施工逐步与国际电工委员会IEC防雷标准接轨，设计施工更加规范化、标准化。GB5005794将民用建筑分为两类，而JCJ/T1692将民用建筑防雷设计分为三级，分得更加具体、细致、避免造成使某些民用建筑物失去应有的安全，而有些建筑物可能出现不必要的浪费。为更好的掌握IEC、GB5005794、JCJ/T1692三者的实质，特择其主要条款列于表1。且后面的分析、计算均引自JCJ/T1692中的规定。三、预计的年雷击次数确定设置防雷设施除少量的一、二级防雷建筑物外，数量众多的还是三级防雷及等级以外的建筑物防雷，而对此类建筑物大多设计人员不计算年预计雷击次数N，使许多不需设计防雷的建筑物而设计了防雷措施，设计保守，浪费了人、材、物。现计算举例说明：例1：在地势平坦的住宅小区内部设计一栋住宅楼：6层高层数不含地下室，地下室高2.2m，三个单元，其中：长L=60m，宽W=13m，高H=20m，当地年平均雷暴日Td=33.2d/a，由于住宅楼处在小区内部，则校正系数K=1。据JCJ/T1692中公式D21、D22、D23、D24得：与建筑物截收相同雷击次数的等效面积km2：Ae=LW2LWH200HH200H106=60132（6013）20（20020）3.1420（20020）106=0.02084km2建筑物所处当地的雷击大地的年平均密度：Ng=0.024Td1.3=0.02433.21.3=2.28次/km2a建筑物年预计雷击次数：N=KNgAe=12.280.02084=0.0475次/a据JCJ/T1692第12.3.1条，只有在N0.05GB5005794中：N0.06才设置三级防雷，而本例中：N=0.04750.05，且该住宅楼在住宅楼群中不是最高的也不在楼群边缘，故该住宅楼不需做防雷设施。根据以上计算步骤，现以L=60m，W=13m，分别以H=7m、10m、15m、20m四种不同的高度，K值分别取1，1.5，1.7，2，Ng=2.28km2a进行计算N值，计算结果见表2。从表2中的数据可知，在本区内：当K=1时，举例中的建筑物均N方可产生的反击。人站在5层，h2=15m，Rq=30，则：UR2=750kVU12=52.5kV则安全距离L安全21.575m0.757m。人站在5层时，h2=15m则UL2=26.25kVUR2=375kV则安全间距L安全2可见，引下线数量增加一倍，安全间距则减小一半。因此设置了防雷设施后，应严格按照规范设置引下线的数量及间距。同时建议可缩短规范内规定的引下线间距，多设一定数量的引下线，可减少雷电压反击现象。这样处理，对增加工程造价微乎其微。3.引下线与室内金属管道、金属物体的距离1当防雷接地装置未与金属管道的埋地部分连接时，按例一中数据：楼顶的引下线高度h=Lx=20m，Rq=30时，据JCJ/T1692第12.5.7条规定，Lx5Rq=530=150m，则Sal0.2KcRi0.1Lx式中Kc分流系数，因多根引下线，取0.44Ri防雷接地装置的冲击电阻，因是环路接地体，Ri=Rq=30Sal引下线与金属物体之间的安全距离/m则Sal0.20.44300.120=2.816m。2当防雷接地体与金属管道的埋地部分连接时，按式12.3.63，Sa20.075KcLx=0.0750.4420=0.66由以上计算的Sal2.816m，Sa20.66m，在实际施工时，均很难保证以上距离，因为金属管道靠墙0.1m左右安装，又由于Sa2Sal，因此可将防雷接地装置与金属管道的埋地部分连接起来，同时，在楼层内应将引下线与金属管道物体连接起来，防止雷电反击。4.引下线接地装置与地下多种金属管道及其它接地装置的距离Sed据JCJ/T1692第12.5.7条及公式12.3.64：Sed0.3KcRi=0.30.430=3.96m，而在实际施工中，地下水暖管道交错纵横，先于防雷及电气接地装置施工，等施工后者时，已经很难保证Sed3.96m了，也难于保证不应小于2m的规定，因此可将防雷接地装置与各种接地装置共用，即实行一栋建筑一个接地体。将接地装置与地下进出建筑物的各种金属管道连接起来，实行总等电位联结。综上所述，在实行一栋建筑一个总带电位联结、一个共用接地体的措施后，在楼顶部应将避雷带针与伸出屋面的金属管道金属物体连接起来，在每层内的建筑物内应实行辅助等电位联结，即引下线在经过各个楼层时，将它与该楼层内的钢筋、金属构架全部联结起来，于是不论引下线的电位升到多高，同楼层建筑物内的所有金属物包括地面内钢筋、金属管道、电气设备的安全接地都同时升到相同电位，方可消除雷电压反击。五、跨步电压与接地装置埋地深度跨步电压是指人的两脚接触地面间两点的电位差，一般取人的跨距0.8m内的电位差。跨步电压的大小与接地体埋地深度、土壤电阻率、雷电位幅值等诸多因素。当接地体为水平接地带时，3式中土壤电阻率/.mL水平接地体长度mIk雷电流幅值kAK接地装置埋深关系系数，见表4Ukmax跨步电压最大值kV按例一中的接地装置计算，接地体长度L=146m，取Ik=150k，土质为砂粘土，=300.m，则按埋深深度0.3m，0.5m，0.8m，1m时相应的K值取2.2，1.46，0.97.0.78。按3式计算：其Ukmax值分别为107.97，71.66，47.61，38.28/kV。世界各国根据发生的人身冲击触电事故分析，认为相当于雷电流持续时间内人体能承受的跨步电压为90110kV。从计算结果可知，该工程的防雷接地体埋深0.8m时，跨步电压已在安全范围内。JCJ/T1692第12.9.4规定接地体埋设深度不宜小于0.6m，第12.9.7条规定：防击雷的人工接接地体距建筑物入口处及人行道不应小于3m，当小于3m时，接地体局部埋深不应小于1m，或水平接地体局部包以绝缘物。包以绝缘物易增大其接地电阻，因此还是以埋深大于1m时为好。这样处理，只增加少量工程造价，却将接地装置处理得更加安全可靠，起到事半功倍的效果。若采用基础和圈梁内钢筋作为环形接地体，但由于三级防雷的建筑物大多为毛石基础，毛石基础上的圈梁埋地一般为0.3m左右，较浅根本达不到防止危险的跨步电压需将接地装置埋深1m的要求，因此不宜采用圈梁做为环形接地体指三级防雷建筑物。六、区别工频、冲击接地电阻工频、冲击接地电阻两者的区别及关系，许多施工技术人员不能区别与明晰，使部分工程的防雷装置接地电阻已达到设计值，而仍然盲目采用降阻措施，增加了工程造价。工频接地电阻是按通过接地体流入地中工频电流求得的电阻。可以认为是接地体20m以内土壤的流散电阻，距接地体20m以外的大地是电气上的零电位点。用接地电阻测量仪测量的电阻，即为工频接地电阻。自表4中可知，当接地体为环绕建筑物的环路接地体与敷设于陶粘土、沼泽地、黑土、砂质粘土等电阻率100的土壤内的接地体，其工频接地电阻与冲击电阻相等。但当敷设于砂、砂砾、砾石、碎石、多岩山地的环境时，其工频接地电阻是冲击接地电阻的23倍。因此如在上所述地面内敷设接地体时，如用接地电阻仪测出的工频接地电阻，只要不超过设计要求的冲击接地电阻值的23倍，即可为符合设计要求，不需再采取降阻措施。如不分析接地装置敷设地点的土质、接地环境条件，发现接地电阻仪摇测值大于设计要求值，就盲目再增加人工接地体或采用降阻剂来追求达到设计值，必须造成人力、物力浪费，提高了工程造价，而这一现象却有普遍性。七、结束语冲击接地电阻是按通过接地体流入地中冲击防雷专业术语及雷电名词解释( 时间： 2006-3-21 )1标称电压UN 与被保护系统的额定电压相符；在信息技术系统中此参数表明了应该选用的保护器的类型，它标出交流电压的有效值。 2额定电压UC（最大持续操作电压） 能长久的加在浪涌保护器的指定端，而不引起浪涌保护器特性变化和激活保护元件的最大电压有效值；UC值必须与被保护系统的标称电压相符，以及在系统安装书的规范限制内。 3标称电流IN 通过浪涌保护器指定端的最大工作电流。 4标称放电电流isn 依据特殊分类试验要求，通过浪涌保护器而有8/20s波形的涌流峰值。 5最大放电电流Imax 浪涌保护器能安全泄放的8/20s波形的涌流峰值。 6雷电脉冲电流Iimp 类似于自然雷电特性（峰值，电荷量和比能）的10/350s波形的模拟雷电电流；雷电流避雷器必须能泄放这样的雷电流数次而不损坏。 7总放电电流 多相浪涌保护器或组合型单相浪涌保护器总的脉冲电流泄放能力。 8电压保护级别UC 保护器在以下测试中的电压最大值。 1.2/50s(100%)标准雷电脉冲的跳火电压； 1KV/s斜率的跳火电压； 额定放电电流的残压； 对于电源系统避雷器而言，根据DINVDE0110-1;1997-04的过压分类可以分为一，二，三，四级保护器，保护级别决定其安装位置；在信息系统中保护级别必须与欲保护系统和设备的兼容性相匹配。 9中断能力（后继电流灭弧能力）If 在UC下能被防雷器自身灭弧的主要后续电流的有效值，参看EDINVDE0675-6/A：1996-03； 10短路承受能力 当同上级熔断器相连接时，防雷器能承受的最大短路电流； 11过载保护 防止主电源线路因过载导致保护器过热损坏而加装的过载保护设备。如：保险或熔断器 12复合波UOC 是由混合波发生器发送一个1.2/50s开路电压脉冲和一个8/20s短路电流脉冲的波，开路电压以UOC表示，其数值多表示于D类防雷器。 13NPE保护器 N-PE保护器是只能安装在N-PE导线之间的保护器。 14工作温区（标称温区） 表示防雷器可以正常工作的温度范围。 15响应时间tA 主要反应在保护器里的特殊保护元件的动作灵敏度，击穿时间可以在一定时间内变化取决于du/dt或di/dt的斜率。 16热敏脱扣装置 带有电压控制电阻（压敏电阻）的保护器都带有一个悬挂式脱扣装置，因此当达到一定的温度时（过载或出现故障）可以迅速地切断保护器和主线的连接以防引起火灾。该脱扣装置的功能可以通过模拟保护器过载的方式来检测。 17保护等级 防雷器封装材料保护等级（IP编号）是依据DINEN60529（VDE0470Part1）的标准测试的。 18保护电路 一个保护电路可以是多级的，一个保护器可以由火花间隙，压敏电阻和半导体组成。在级与级之间有时需用退耦元件以达到能量匹配。 19数据传输速率VS 表示在一秒内传输多少比特值，单位：bps；是数据传输系统中正确的选用防雷器的参考值；防雷保护器的数据传输速率取决于系统的传输方式。 传输速率是由频率带宽推导出来的，信号系统中传输速率与频率带宽的理论关系式是： Vs=2fG（实际应用中Vs=1.25fG） 20频率带宽fG 频率带宽反映保护器频率响应，即插入耗损为3db时的频率。 如果不考虑其它参数变化，参考50欧系统频率。 21回波耗损aR 回波耗损表示前沿波在保护设备（反射点）被反射的比例，是直接衡量保护设备同系统阻抗是否兼容的参数。 22插入耗损aE 在给定频率下保护器插入前和插入后的电压比率。如果不考虑其它参数变化，参考50欧系统频率。 23UN时的放电电流 在标称电压UN时，非故障线路到地或线路到其它外部导电部分的续电流。 24雷暴日 一天内能听见一次以上雷声称为一个雷暴日。 25直击雷 雷电直接击在建筑物上，产生电效应、热效应和机械力者。 26感应雷 雷电放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花。 27雷电波侵入 由于雷电对架空线路或金属管道的作用，雷电波可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损坏设备。 28雷击电磁脉冲 作为干扰源的直接雷击和附近雷击所引起的效应。绝大多数是通过连接导体的干扰，如雷电流或部分雷电流，被雷电击中的装置的电位升高，以及电磁辐射干扰等。 29等电位连接 将分开的装置诸导电物体用等电位连接导体或电涌保护器连接起来以减小雷电流在它们之间产生的电位差。 30片状雷 云间放电多为片状雷，由于线状雷的闪电被云体遮住，闪电的光照亮了上部的云，闪电呈现片状的亮光。 片状雷对地面影响不大。 31线状雷 雷云与大地之间的放电，则多以线状形式出现。通常雷云的下部带负电，上部带正电，由于雷云的负电感应，使附近的地面感应出大量的正电荷，从而使地面与雷云之间形成强大的电场。和雷云间放电一样，当某处积聚的电荷密度很大，造成空气的电场强度达到电离的临界时，就触发线状闪电落雷。 带状雷是线状雷的一种，在闪电过程中恰巧有水平大风吹过闪电通道，将几次闪电的放电通道吹分开来，肉眼看去闪电通道变宽了。 32球状闪电 简称球雷、球闪。球雷是一种彩色的火焰状球体，通常表现为100300毫米直径的橙色或红色球体，有时可能是蓝色、绿色、黄色或紫色，最大的直径也有达到1000毫米的；球雷存在的时间为百分之几秒到几分钟，通常为3到5秒之间，辐射功率小于200W。 球雷自天空降落时，声音较小，有时无声，有时发出咝咝的声音只有在飘落和跳跃的过程当中遇到物体或电器设备时才会发出震耳的爆炸声。物体在爆炸中产生破坏并产生臭氧、二氧化氮或硫磺的气味。 球雷自天空垂直下降后，有时在距地面1米左右的高度，沿水平方向以每秒12米的速度上下跳跃；有时球雷在距地面0.51米的高处滚动，或突然升起23米，因此，民间常称之为滚地雷。球雷常常沿着建筑物的孔洞或未关闭的门窗进入室内，或沿垂直的建筑竖井滚进楼房，大部分遇带电体消失。通信站防雷设计( 时间： 2006-1-12 )通信站的雷电防护问题过去一直都存在，由于近年来大量采用了高可靠性的先进设备，加上运维水平的提高，通信站的运行可靠性也极大地提高，而现代的电信设备对雷电较敏感，这样雷害问题就日益凸显出来。 九十年代是防雷工作大发展的十年，国际上国际电工委员会颁布了IEC系列防雷标准，国内也颁布了基于IEC标准的国标，各相关行业也将防雷要求列入标准。邮电部作为最早在国内开展弱电系统防雷的行业，也颁布了许多关于通信站防雷的新标准。由于防雷牵涉的范围很广，必须系统考虑才能取得经济有效的成果。 一、雷电对通信站的危害 直击雷的危害 雷云对地放电的主通道通过被保护物，就称被保护物被直击雷击中。雷电直接击中通信站建筑、通信设备、通信电缆和操作人员，可能会造成建筑损毁，设备损坏、人员伤亡和电气短路引起火灾等严重后果，因此直击雷发生的概率虽然很小，但其危害十分大，所以不能掉以轻心。 感应雷的危害 雷云对地放电的主通道虽然没有经过被保护物，但放电过程中产生的强大的电磁场可以在附近的导体中感应起电磁脉冲，我们称为雷电电磁感应脉冲，即通常所说的感应雷。显然感应雷是由直击雷引起的，感应雷产生于导体中并沿导体传播，损坏与导体相联的某些设备或设备中的某些器件。（这些设备或器件的耐冲击水平较低）通信站的设备中有大量的集成电路通过金属导线相连，并且通信站也通过电力电缆和各种通信传输电缆与外界相连，这就为感应雷的侵入提供了良好的条件，加上现代通信设备采用了大量高集成度的微电子电路，其耐冲击水平较低，容易被感应雷损坏，产生各种各样的设备故障。如接口板损坏、内部通信口的损坏、整流模块的损坏等，有时感应雷引起故障甚至让我们很难与雷电联系在一起，但却是由雷电引起的。感应雷形成的破坏虽然不及直击雷大，但其损害的往往是通信设备的核心器件，给正常通信带来障碍。 有研究表明直击雷可在其周围1000米范围的半导体上感应起危险电压，加上通信站与外界连接的各种长距离电缆可在更大的范围内感应上雷电电磁脉冲，并几乎无衰减的沿电缆传入通信站。因此对通信站来讲感应雷的概率远大于直击雷的概率，可以这样说通信站防雷主要是防感应雷。 二、通信站的防雷 直击雷的防护 虽然有不少专家学者在努力的研究有效的防止直击雷的方法，但直到今天我们还是无法阻止雷击的发生。实际上现在公认的防直击雷的方法仍然是200年前富兰克林先生发明的避雷针。 接闪器 避雷针及其变形产品避雷线、避雷带、避雷网等统称为接闪器。历史上对接闪器防雷原理的认识产生过误解。当时认为：避雷针防雷是因为其尖端放电综合了雷云电荷从而避免了雷击发生，所以当时要求避雷针顶部一定要是尖端，以加强放电能力。后来的研究表明：一定高度的金属导体会使大气电场畸变，这样