浅议自动化设备之雷电灾害及防护

1、文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持浅议自动化设备之雷电灾害及防护(呼和浩特铁路局呼和浩特车站技术科，内蒙古呼和浩特 010010)摘 要：文章阐述了雷电的不同类型及破坏方式，针对不同的雷电类型及破坏程度提出了具体的防护措施。关键词：雷电灾害；种类；防护措施中图分类号：文献标识码： A文章编号：1007 6921(XX)08 0131 02雷电是一种自然现象，它的巨大能量众所周知。雷电灾害被国际电工委员会称为“电子化时代的一大公害”，是联合国公布的10种最严重的自然灾害之一。但现在我们很多 人仍缺乏防雷意识，总觉得雷不会落到自己头上，可他们往 往要为这种侥幸心理付出沉重

2、的代价。据统计，我国每年有 上万人遭雷击伤亡，因雷电造成的财产损失，在50100亿元。并且，雷电危害呈上升趋势，不能不引起我们足够的重 视。具体到呼和浩特站来说，1999年雷电造成的塔钟系统、自动广播系统、电话系统、消防系统、监控系统等多处自动 化设备击损，造成经济制造损失40多万元。雷电造成的灾害除经济损失外，还伤及到人的生命。人在遭受雷击时，电 流迅速通过人体，可引起呼吸中枢麻痹，心脏骤停，造成不 同程度的烧伤，严重者可发生脑组织缺氧而死亡。事实已-1 -文档收集于互联网，如有不妥请联系删除 .文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持经告诉我们，对待雷电灾害一定要真正从

3、思想上提高认识， 并付诸实施，做到防患未然，尽量把损失降到最小。1雷电的分类及破坏形式为了更好的防止雷电灾害，我们先要了解雷电的种类及 破坏方式，一般认为雷电可分为以下几个类型：1.1直击雷：是指雷云对地闪击时，雷电直接击在建筑 物构架、动植物上，因电效应、热效应和机械效应造成建筑 物损坏以及人员的伤亡。1.2感应雷：是雷电在雷云之间或雷云对地的放电时， 并在附近的户外传输信号线路、埋地电力线、设备间连接线 和电磁感应并侵入设备，使串联在线路中间或终端的电子设 备遭到损害。感应雷虽然没有直击雷猛烈，但其发生的机率 比直击雷高得多。直击雷只发生在雷云对地闪击时才会对地 面造成灾害，而感应雷则不论

4、雷云对地闪击或者雷云对雷云 之间闪击，都可能发生并造成灾害。此外直击雷一次只能袭 击一个小范围的目标，而一次雷闪击都可以在较大的范围内 多个小局部同时产生感应雷的过电压现象，并且这种感应高 压可以通过电力线、电话线等传输到很远，至使雷害范围扩 大。1.3雷电波侵入：由于雷电电流有极大的峰值和陡度， 在它出现的周围瞬间变成了电磁场，处在这瞬变电磁场中的 导体会感应出较大的电动势，而此瞬变电磁场，都会在一定空间的范围内产生电磁作用，也可以是脉冲电磁波辐射，而 这种空间雷电电磁脉冲波是在三维空间范围里对一切电子 设备发生作用。因瞬变时间及短或感应的电压很高，以致产 生电火花，其磁脉冲往往超过2.4高

5、斯。现代银行、邮电、计算机机房等普通应用微机进行信息传递与交换，其对磁脉 冲承受限度一般为小于 0.007高斯，故在新机房建设或旧机 房改造时应对防雷与磁屏蔽措施必须充分注意。1.4球形雷：是一种特殊的雷电现象，简称球雷。一般 是以橙或红色，或似红色火焰地发光球体，直径一般约为 1020cm,最大的直径可达1m,存在的时间大约为百分之几 秒至几分钟，一般是 35s，其下降时有的无声，有的发出 嘶嘶声，一旦遇到物体或电气设备时会产生燃烧或爆炸，其 主要是沿建筑物的孔洞或开着的门窗进入室内，有的由烟囱 或通气管道滚进楼房。2雷电的防护通过以上分析，针对不同的雷电类型，采取相应的措施。 从EMC的观

6、点来看，防雷保护由外到内应划分多级保护区。 最外层为0级，是直接雷击区域，危险性最高，主要是由外 部防雷系统保护，越往里则危险程度越低。从O级保护区到最内层保护区，必须实行分层多级保护，从而将过电压降到 设备能承受的水平。一般而言，雷电流经传统避雷装置后约 有50%是直接泄入大地，还有 50%各平均流入各电气通道。所以，总的防雷原则是：将绝大部分雷电电流直接引 入地下泄散；阻塞沿电源线或数据、信号线引入的过电压 波；限制被保护设备上浪涌过压幅值。这三道防线，相互 配合，各行其责，缺一不可。具体而言：2.1对于直击雷的防范，一般是通过避雷装置即接闪器 引下线构成完整的电气通路后将雷电流泄入大地。

7、目前我们 已在呼和站新站房的最高处架设了球形避雷器，通过引下线 接入地下，并做了可靠的接地。为减少电极腐蚀，接地极采 用镀锌钢材。而且要保证接地电阻不大于 10Q,防雷地电阻 不大于4Q ,每年进行一次测试。通过以上措施既防止了雷电 直击的危害，同时抑制了引雷过程中的二次效应。根据几年 来的使用，几次大的雷击均未造成大面积的设备损伤，效果 还是不错的。2.2对于感应雷及雷电波侵入造成损害的，预防措施有 两部分。2.2.1配电部分：对电源系统的防雷可采用三级的保 护，最大限度的保护机房设备的安全性。第一级保护：可装于配电室，在电力变压器的副边端， 保护电力电缆及整个大楼全部用电设备，每根电源线分

8、别独 立保护。22.1.2第二级保护：安装于计算机中心机房的主配电柜和机房的电源前，保护机房内通过此配电柜的所有用电 设备。我们在 XX年为白塔站主机房配电部分加装了防雷设 备。在服务器等设备的供电部分前端加装了FLX串联型电源防雷箱，并做了可靠接地，并安装有雷击指示器，可自动对 雷击次数进行计数。第三级保护：装与重要设备的专用开关电源进线端， 保护主机电源及用电设备。我们为呼和站西运转主机房双路 小型机的供电前端均加装了8小时长延时UPS 一方面可在断电时提供后备电源，另一方面可提供过电压保护，保护设 备上浪涌过压幅值，防止雷电波侵入。2.2.2信号部分防雷：通讯系统的信号线经电缆或穿管 （

9、埋地）引入室内，应在 交换机或路由器等设备之前，经过信号防雷器，将信号送至 收信设备。到达接收设备后，再采用信号防雷器进行最末端 的防护，并做好屏蔽接地。我们为车站现车管理系统加装了信号防雷设备。在路由 器、交换机及终端服务器等设备前端串接了信号防雷器，并 在相应的终端设备，如基带传输器、远程数据传输器等设备 的前端也同时串接了信号防雷器，实现两端双向保护。目前 看实际使用效果还不错。但同时也应该注意到由于现场设备 种类繁杂，通讯接口、接线方式也各不相同，所以在加接防 雷器应特别注意接口及线序等问题，保证设备正常通讯。2.3就防护球雷措施而言，最好是笼式避雷网，如果达 不到笼式避雷网条件，就在建筑物的门窗上安装金属纱网并 接地；堵好建筑物墙面上不必要的孔洞；烟囱与出气管上口 均要加装铁丝网并接地；尤其是在雷雨天气一定要注意关闭 好门窗。3结束语如果通过以上的逐级有针对性的防雷措施，相信呼和站 的设备会更加有效抵御雷电的危害，更加安全，我们的设备 管理、维护又会上一个新台阶。呼和站作为呼和浩特铁路局乃至全自治区的窗口单位， 全年接送旅客有四百多万人次，都要和呼和站的售票系统、 消防系统、旅客引导系统、广播系统、监控系统等设备打交 道，那么可靠、安全的自动化设备在提高效率、优化服务等 方面将发挥重要的作用。就像今年