建筑防雷培训教材(共65张)课件

1、第七章 建筑防雷绪言: 雷电是十分常见的自然现象，地球上任何时候都有雷电活动。 据统计，地球上每天发生800余万次的电闪雷鸣，几乎每秒有100次，每年因为雷击导致直接经济损失约10亿美元，3000以上的人员死亡。雷电以其巨大的破坏力给人类和社会带来了灾难。 有效的防止雷电对建筑或设备的灾害是建筑设计的基本内容，也是学习建筑供配电的重要内容。本章主要讨论建筑防雷的基本内容和基本措施。 第一节 雷电现象一 雷电的形成图1 雷云放电过程示意图雷电的类型：（1）直击雷有时雷云较低，周围又没有带异性电荷的云层，而在地面上突出的树木或建筑物等，感应出异性电荷，雷云就会通过这些物体与大地之间直接放电，这种直

2、接击在建筑物或其他物体的雷击，称为直击雷。 由于受直接雷击，被击物体产生很高的电位，而引起过电压，流过的雷电流可达几十千安甚至几百千安，对设备、架空线及建筑物产生极大的破坏作用，如架空线上产生几千千伏的高压后，会引起线路的感应放电，发生短路事故，而且会波及变电所、发电厂，引起严重的后果。 雷击放电大多数具有“重复放电”的特性，产生极大的雷电流，引起地面建筑物和其他物体的损坏，甚至发生爆炸和引起火灾。（2）第二类是感应雷 感应雷又称雷电感应，它是由于雷电流的强大电场和磁场变化产生的静电感应和电磁感应引起的。它能造成金属部件之间产生电火花放电。 静电感应的特点是，当雷云出现在导体的上空时，由于感应

3、作用，使导体上感应带有与雷云的异性电荷，雷云放电时，在导体上的感应电荷得不到释放，致使导体与地面之间形成很高的电位差。 电磁感应的特点是，由于雷电流的幅值和陡度迅速变化，在它周围的空间里，会产生强大的变化的电磁场，在其中的导体感应产生极大的电动热，若有回路，则产生很大的感应电流，而产生危害。（3 高位引入 高位引入又叫雷电波侵入，由于雷电对架空线路或金属导体的作用，所产生的雷电波就可能沿着这些导体侵入建筑物内，危及人身安全或损坏设备，雷电波侵入的事故时有发生，在雷害事故中占相当大的比例。（4）第四类是球雷 通常认为球雷是一个炽热的等离子体，温度极高，并发生紫色或红色的发光球体，直径在1020c

4、m以上。球雷常沿地面滚动或在空气中飘动，能通过烟囱、门、窗或其他缝隙进入建筑物内部，或无声消失，或伤害人身和破坏物体，甚至发生剧烈的爆炸，引起严重的后果。图2 直击雷和感应雷示意图接收天线SPD电源防雷通信信号防雷Receiver网络数据防雷SPDSPDSPD通信信号防雷FIREWALLFIREWALLSwitch/HubServerMODEM/DTU/MUXPABX数据网络线路电源供电回路通信线路综合接地网SPD 避雷器 浪涌电压 直接雷击或感应雷击，电磁辐射图3 雷电引入途径示意图二 雷云放电过程图4 雷电波形示意图 图2是雷电波形示意图。空气被击穿的初始阶段放电电流较小。随着雷先导的延续

5、雷电流迅速上升。当雷电先导和与迎雷先导相互接近雷电流最大。雷电波的陡度雷电流幅值概率三 雷电效应1、雷电的热效应和机械效应 遭受直接雷击的树木、电杆、房屋等，因通过强大的雷电流会产生很大的热量，但在极短的时间内又不易散发出来，所以会使金属熔化，使树木烧焦。同时由于物体的水分受高热而汽化膨胀，将产生强大的机械力而爆炸，使建筑物等遭受严重的破坏。2、雷电的电效应（1）雷电反击反击避雷装置和被保护设备之间发生放电叫反击（逆闪烁）地上电位 地下一般情况下地上部分大于等于5m，地下部分大于等于3m。（4）雷电的磁效应 在雷电流通过的周围，将有强大的电磁场产生，使附近的导体或金属结构以及电力装置中产生很高

6、的感应电压，可达几十万伏，足以破坏一般电气设备的绝缘；在金属结构回路中，接触不良或有空隙的地方，将产生火花放电，引起爆炸或火灾。（2）高电位引入 雷电过电压或大气过电压主要以行波的形式传输。（3）接触电压和跨步电压 雷电流接闪器引下线接地体在接地体上产生较大的电位产生接触和跨步电压。第二节 建筑物的防雷分类 雷电是一种自然现象，雷电发生具有许多不可预知性，对于雷电的防范，应根据建筑物的重要性和后果进行分类，不同防雷分类的建筑物，对雷击的防范措施要求不同。一 雷暴日 （1）年平均雷暴日数凡是有雷电活动的日子，听到雷声或者看到闪电，都称为雷暴日。多年雷暴日的平均值称为年平均雷暴日数（单位为天/年）

7、。图5 平均雷暴日分布图二 建筑物的年预计雷击次数 建筑物的年预计雷击次数是描述建筑物可能遭受雷击频率的次数（根据建筑物防雷设计规范）K修正系数（一般情况下取1；下列情况下取相应的数值：旷野孤立的建筑物取 2；金属屋面的砖木结构建筑物取1.7；河边、山口等取1.5）Td年平均雷暴日Ae与建筑物接受雷电的次数相同的等效面积，按（GBJ57）所规定的方法计算等效面积的计算：（1）高度H=100m的计算（3）各个部位高度不同的建筑物等效面积计算沿着建筑物的周边逐点计算出最大扩大宽度，其等效面积A，应按每点最大扩大宽度的外端的连接线所包围的面积计算。三 建筑物的防雷分类建筑物的防雷等级分为三类：1 一

8、类防雷建筑物（1）凡制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。 （2）具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物。 （3）具有1区爆炸危险环境的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。 0区：连续出现或长期出现爆炸气体混合物的环境，或者说存在着连续级释放源的区域。10区：连续出现或长期出现爆炸粉尘混合物的环境。 二类防雷建筑（1）国家级重点文物保护的建筑物。 （2）国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站、国宾馆、国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。 （3）国家级计算中心、

9、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子设备的建筑物。 （4）制造、使用或贮存爆炸物质的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。 （5）具有1区爆炸危险环境的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。 （6）具有2区或11区爆炸危险环境的建筑物。 （7）工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。 （8）预计雷击次数大于0.06次/年的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。 （9）预计雷击次数大于0.3次/年的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。3 三类防雷建筑物（1）省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。 （2）预计雷击次数大于或等于0.0

10、12次/年，且小于或等于0.06次/年的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。 （3）预计雷击次数大于或等于0.06次/年，且小于或等于0.3次/年的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。 （4）预计雷击次数大于或等于0.06次/年的一般性工业建筑物。 （5）根据雷击后对工业生产的影响及产生的后果，并结合当地气象、地形、地质及周围环境等因素，确定需要防雷的21区、22区、23区火灾危险环境。 （6）在平均雷暴日大于15天/年的地区，高度在15m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物；在平均雷暴日小于或等于15天/年的地区，高度在20m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。四 雷电参数 （

11、见表7-2）图6 可能出现的雷击示意图图7 建筑物的等效面积图8 建筑物的防雷装置第三节 防直击雷装置 建筑物的防雷装置由接闪器、引下线和接地装置三部分组成。一 接闪器 避雷针、避雷线、避雷带（避雷网）1 避雷针 一般使用镀锌圆钢（针长12m，直径不小于16mm）制成，安装在建筑物和构建上，他的下端经引下线与接地装置焊接。 图9 建筑物避雷针的保护范围示意图（1）避雷针的保护范围单只避雷器（折线法）图10 单只避雷器的保护范围按下式计算 ：P计算如下：双支等高避雷针（折线法）图11 双只等高避雷器的保护范围 两针外侧的保护范围可按单针计算方法确定，两针间的保护范围应按通过两针顶点及保护范围上部

12、边缘最低点O的圆弧来确定，O点的高度按下式计算 截面中高度为hx的水平面上保护范围的一侧宽度可按下式计算 ：滚球法单只避雷针的保护范围 滚球法是以hr 为半径的一个球体，沿需要防直击雷的部位滚动，当球体只触及接闪器（包括被利用作为接闪器的金属物），或只触及接闪器和地面（包括与大地接触并能承受雷击的金属物）而不触及需要保护的部位时，则该部分就得到接闪器的保护。建筑物防雷类别 滚球半径hr（m） 避雷网网格尺寸（m）第一类防雷建筑物 30 hr 55 或64第二类防雷建筑物 45 hr 1010 或128第三类防雷建筑物 60 hr 2020 或2416 图13 单只避雷针的保护范围 以针尖为圆心

13、，hr为半径，作弧线交于平等线的A.B两点。 以A.B为圆心，hr为半径作弧线，该弧线与针尖相交并与地面相切。 从此弧线起到地面止就是保护范围。保护范围是一个对称的锥体。 避雷针在hx高度的XX平面上的保护半径，按下式计算： 式中：rx避雷针在hx高度的XX平面上的保护半径(m);hr滚球半径(m)，对石油类防雷建筑物取30m；hx被保护物的高度(m)。 避雷针在地面上的保护半径为当单支避雷针高度(h)大于滚球半径(hx)时，其保护范围的确定在避雷针上取高度hr的一点代替单支避雷针针尖作为圆心，其余的作法同上。 2 避雷线（主要用于保护线路）3 避雷带 通过试验发现，不论屋顶坡度多大，都是屋角

14、和檐角的雷击率最高。屋顶坡度愈大。则屋脊的雷击率也大。通过对不同屋顶坡度建筑物的雷击分布情况调查发现，对于那些屋顶平整，又没有突出结构（如烟囱等）的建筑物，雷击部位是有一定规律性的。避雷带就是对建筑物雷击率高的部位，进行重点保护的一种接闪装置。 图12 避雷带保护示意图图14 避雷带实图4 避雷网图15 避雷网示意图 当建筑物较高。屋顶面积较大但坡度不大时，可采用避雷网作为屋面保护的接闪装置。 避雷网（带）分明装和暗装两种。明装避雷网（带）一般可用直径8mm的圆钢或截面12x4mm2的扁钢做成。为避免接闪部位的振动力，宜将网（带）支起1020cm，支持点间距取11.5m，应注意美观和伸缩问题。

15、暗装时可利用建筑内不小于3mm的钢筋。二 引下线 引下线是专门用于引导雷电流的金属物体，引下线的一端与接闪器的金属物体相连接，另一端与接地体相连接，雷电由接闪器经引下线引向接地体。 引下线可以单独设置，也可以采用建筑物内的钢筋、建筑物的消防梯、钢柱等金属构件作为引下线，但其各部件之间均应连接成电气通路。引下线的设置与被保护对象和建筑物的防雷类别有关。三 接地体 接地体是用来将雷电流散射到大地的金属导体，有工频接地电阻和冲击电阻之分，工频接地电阻指工频电流流过接地装置时的接地电阻;冲击接地电阻指雷电流经过接地装置泻放到大地时的接地电阻，由于雷电流很大、接地装置的土壤会被击穿，故一般的冲击电阻要小

16、于工频接地电阻。被保护物I避雷器高压冲击波正常时，避雷器的间隙保持绝缘状态，不影响运行；当高压冲击波来临时避雷器间隙被击穿而接地，从而强行截断冲击波，此时能够进入被保护设备的电压仅为雷电流通过避雷器和引线以及接地装置而产生的所谓残压，雷电流通过以后，避雷器间隙又恢复绝缘状态四 避雷器（高电位引入）图16 避雷器保护原理图第三节 建筑物的防雷措施 建筑物防雷体系按照雷电危害的基本形式分别采用相应的措施，不同防雷等级的建筑，防雷措施的要求不同，各类防雷措施的要求见下表1建筑物的防雷分类直击雷防范措施雷电波入侵措施雷电感应措施雷击电脉冲措施一类防雷建筑物 有 有 有 根据要求决定二类防雷建筑物 有

17、有 有根据要求决定三类防雷建筑物 有 有 根据要求决定其他说明（1）对建筑变电所和配电电路，应有大气过电压的措施表1 各类建筑物的防雷措施要求 雷电防护的主要措施雷电保护系统建筑物外部雷电保护建筑物内部雷电保护接闪器引下线地网外部屏蔽内部屏蔽防雷器等电位连接图17 雷电防范主要措施一 直击雷防范措施1 一类建筑物 按照规范规定，一类建筑物的一、应装设独立避雷针或架空避雷线（网），使被保护的建筑物及风帽、放散管等突出屋面的物体均处于接闪器的保护范围内。架空避雷网的网格尺寸不应大于5m5m或6m4m。在建筑物太高或其他原因，不能装设独立的避雷针或架空避雷网时，可采用附设在建筑物上独立的避雷针、避雷

18、网（5m5m或6m4m ）。 独立避雷针的杆塔、架空避雷线的端部和架空避雷网的各支柱处应至少设一根引下线。对用金属制成或有焊接、绑扎连接钢筋网的杆塔、支柱，宜利用其作为引下线。不能装设独立的避雷针或架空避雷网时,其引下线不应少于两根，并应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不应大于12m。 图18 架空避雷线（网）的做法 独立避雷针、架空避雷线或架空避雷网应有独立的接地装置，每一引下线的冲击接地电阻不宜大于10。在土壤电阻率高的地区，可适当增大冲击接地电阻。二类建筑物 第二类防雷建筑物防直击雷的措施，宜采用装设在建筑物上的避雷网(带)或避雷针或由其混合组成的接闪器。避雷网(带)应按本规范附录二的

19、规定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设，并应在整个屋面组成不大于10m10m或12m8m的网格。所有避雷针应采用避雷带相互连接。 引下线不应少于两根，并应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不应大于18m。当仅利用建筑物四周的钢柱或柱子钢筋作为引下线时，可按跨度设引下线，但引下线的平均间距不应大于18m。 每根引下线的冲击接地电阻不应大于10。防直击雷接地宜和防雷电感应、电气设备等接地共用同一接地装置，并宜与埋地金属管道相连I当不共用、不相连时，两者间在地中的距离应符合要求，但不应小于2m。3 三类建筑物 第三类防雷建筑物防直击雷的措施，宜采用装设在建筑物上的避雷网(带)或避雷针或由这

20、两种混合组成的接闪器。避雷网(带)应按本规范附录二的规定沿屋角、屋背、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设。并应在整个屋面组成不大于20m20m或24ml6m的网格。平屋面的建筑物，当其宽度不大于20m时，可仅沿网边敷设一圈避雷带。 引下线不应少于两根，但周长不超过25m且高度不超过40m的建筑物可只设一根引下线。引下线应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不应大于25m。 每根引下线的冲击接地电阻不宜大于30，但对本规范第2.0.4条二款所规定的建筑物则不宜大于10。其接地装置宜与电气设备等接地装置共用。防雷的接地装置宜与埋地金属管道相连。当不共用、不相连时，两者间在地中的距离不应小于2m。4 防雷

21、设计例题设计说明：1) 本建筑防雷按三类防雷建筑物考虑，用10镀锌圆钢在屋顶周边设置避雷网，每隔1m设置一处支持卡子，做法见98D109。2) 利用构造柱内主筋作为防雷引下线，共分八处分别引下，要求作为引下线的构造柱主筋自下而上通长焊接，上面与避雷网，下面与基础钢筋网连接，施工中注意与土建密切配合。 3) 在建筑物四角设接地测试点板，做法见电施10，接地电阻小于10，若不满足应另设人工接地体，做法见98D1335。 4) 所有突出屋面的金属管道及构件均应与避雷网可靠连接。图19 屋顶防雷平面图 侧击雷防范与等电位连接 侧击雷是直接雷的一种特殊形式，建筑物遭受侧击雷时，雷电流沿建筑物的侧面入侵。

22、一般在建筑物高度超过30m时有发生侧击雷的可能。所以，这类建筑除了有防范直击雷的措施，还应有侧击雷的措施。1 一类建筑物当建筑物高于30m时，尚应采取以下防侧击的措施： 从30m起每隔不大于6m沿建筑物四周设水平避雷带并与引下线相连。 30m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置连接。 2 二类建筑 高度超过45m的钢筋混凝土结构、钢结构建筑物，尚应采取以下防侧击和等电位的保护措施： 钢构架和混凝土的钢筋应互相连接。钢筋的连接应符合规范第3.3.5条的要求。 应利用钢柱或柱子钢筋作为防雷装置引下线。 应将45m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置连接。 竖直敷设的金属管道

23、及金属物的顶端和底端与防雷装置连接。3 三类建筑 高度超过60m的建筑物，其防侧击和等电位的保护措施应符合建筑防雷设计规范第3.3.10条一、二、四款的规定，并应将60m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置连接。 三 雷电波侵入的防范1 一类建筑 低压线路宜全线采用电缆直接埋地敷设，在入户端应将电缆的金属外皮、钢管接到防雷电感应的接地装置上。当全线采用电缆有困难时，可采用钢筋混凝土杆和铁横担的架空线，并应使用一段金属铠装电缆或护套电缆穿钢管直接埋地引入，其埋地长度应符合下列表达式的要求，但不应小于15m：式中：l 金属错装电缆或护套电缆穿钢管埋于地中的长度(m)； 埋电缆处的土壤电

24、阻率(.m)。在电缆与架空线连接处，尚应装设避雷器。避雷器、电缆金属外皮、钢管和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地，其冲击接地电阻不应大于10。 架空金属管道，在进出建筑物处，应与防雷电感应的接地装置相连。距离建筑物100m内的管道，应每隔25m左右接地一次，其冲击接地电阻不应大于20，并宜利用金属支架或钢筋混凝土支架的焊接、绑扎钢筋网作为引下线，其钢筋混凝土基础宜作为接地装置。2 二类建筑 当低压线路全长采用埋地电缆或敷设在架空金属线槽内的电缆引入时，在入户端应将电缆金属外皮、金属线槽接地 低压架空线应改换一段埋地金属铠装电缆或护套电缆穿钢管直接埋地引入，其埋地长度应符合本规范(3.2.3)表

25、达式的要求，但电缆埋地长度不应小于15m。入户端电缆的金属外皮、钢管应与防雷的接地装置相连。在电缆与架空线连接处尚应装设避雷器。避雷器、电缆金属外皮、钢管和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地，其冲击接地电阻不应大于10。 当架空线直接引人时，在入户处应加装避雷器，并将其与绝缘子铁脚、金具连在一起接到电气设备的接地装置上。靠近建筑物的两基电杆上的绝缘子铁脚应接地，其冲击接地电阻不应大于30。3 三类建筑 对电缆进出线，应在进出端将电缆的金属外皮、钢管等与电气设备接地相连。当电缆转换为架空线时，应在转换处装设避雷器；避雷器、电缆金属外皮和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地，其冲击接地电阻不宜大于30。

26、 对低压架空进出线，应在进出处装设避雷器并与绝缘子铁脚、金具连在一起接到电气.设备的接地装置上。当多回路架空进出线时，可仅在母线或总配电箱处装设一组避雷器或其它型式的过电压保护器，但绝缘子铁脚、金具仍应接到接地装置上。 四 雷电感应的防范1 一类防雷建筑物雷电感应防范措施 联合接地：一类防雷建筑物的防雷电感应的接地装置应与电气设备的接地装置共用，接地装置的工频接地电阻不应大于10。 均压：金属屋面的周边每隔8m24m采用引下线接地一次；现场浇捣或采用预制构件的钢筋混凝土屋面，其钢筋宜绑扎或焊接成闭合回路，并应每隔1824m采用引下线接地一次等等。2 二类建筑物防雷电感应防范措施 联合接地：防雷

27、建筑物的防雷电感应的接地装置应与电气设备的接地装置共用，且接地干线与防雷电感应的接地装置连接，不应少于2处。 均压：平行敷设的管道、构件等金属外套等长金属物，在其相互距离小于100mm时，应采用金属线跨接，且跨接点的距离不应大于30m；在管道、构架电缆的金属外套等有交叉，在其相互距离小于100mm时，其交叉处也应采用金属线跨接，但长金属物的连接处可不跨接。第五节 防雷击电磁脉冲 雷击电磁脉冲是一种由于雷击引起的电磁干扰效应。雷击过程中，会使与雷电通过的导体有金属连接的设备产生电磁辐射干扰，这些干扰会对现代建筑中的各种信息设备产生影响，所以，2000年修订的国家标准GB500571994增加了防

28、雷击电脉冲的内容 雷击电磁脉冲的防范主要是采用屏蔽、等电位连接与接地等措施降低雷电流的电磁辐射，采用电涌器保护限制瞬态过电压和分走电涌电流。一 防雷区（LPZ） 图20 将一个需要保护的空间划分为不同防雷区的一般原则（1）LPZ 0A区：本区内的各物体都可能遭到直接雷击和导走全部雷电流；本区内的电磁场强度没有衰减。（2）LPZ 0B区：本区内的各物体不可能遭到大于所选滚球半径对应的雷电流直接雷击，但本区内的电磁场强度没有衰减。（3）LPZ 1区：本区内的各物体不可能遭到直接雷击，流经各导体的电流比LPZ 0B区更小；本区内的电磁场强度可能衰减，这取决于屏蔽措施。（4）LPZn+1后续防雷区：当

29、需要进一步减小流入的电流和电磁场强度时，应增设后续防雷区，并按照需要保护的对象所要求的环境区选择后续防雷区的要求条件。LEMPLEMPIntermediate floorLPZ 2LPZ 3SEMPLPZ 1LPZ 0 ALPZ 1电源系统信息网络系统电源系统局部汇流排设备再次层屏蔽室内次层屏蔽基础接地极加强筋防雷等电位连接 雷电流SPD局部等电位过压保护器 SPD空调装置接闪系统LPZ 0 BMLPZ 0 B摄像机灯光插座“滚球半径 20 mLPZ 0 BLEMPLPZ 防雷保护区图 21 防雷分区概念 图22 具有几个防雷区的等电位连接示意图将一建筑物划分为几个防雷区和做符合要求的等电位连

30、接的例子见图。此处所有电力线和信号线从同一处进入被保护空间LPZ1区，并在设于LPZ0A或LPZ0B与LPZ1区界面处的等电位连接带1上做等电位连接。这些线路在设于LPZ1与LPZ2区界面处的内部等电位连接带2上再做等电位连接。将建筑物的外屏蔽1连接到等电位连接带1，内屏蔽2连接到等电位连接带2。LPZ2是这样构成，使雷电流不能导入此空间，也不能穿过此空间。二 等电位连接、接地屏蔽三 电涌保护器（SPD） 按雷电防范电脉冲的要求，采用等电位连接、接地与屏蔽是最有效的防范雷击电脉冲的方法，但是在实际的项目中可能达不到某些要求等。在这种情况下，可以采用电涌保护器来减小防范雷击电脉冲的干扰。 电涌保

31、护器（SPD，俗称避雷器）都是并接在电源线上，平常呈高阻状态，它的启动电压高于电源电压，一旦雷电波从电源线感应进来，超过SPD的启动电压，它就会在纳秒级的时间内导通，将雷电波引入大地，而不致窜入设备将设备击坏，而后，又很快恢复到高阻状态，由于SPD的响应时间极快，它既不影响设备正常供电，又能有效的保护设备不受雷击的破坏。SPD的主要元器件：气体放电管（GDT）金属氧化锌压敏电阻（MOV）瞬态抑制二极管（TVS）图23 SPD的主要元器件什么是气体放电管(GDT)采用金属化陶瓷管与两个或两个以上电极封结成一个或多个放电间隙。内部充入惰性气体，并在电极的有效电子发射表面涂有激活电子粉，低于1mm的

32、极间距离可以保证放电管击穿电压的稳定性。放电原理工作原理：一般来说，当浪涌电压超过系统绝缘耐电强度时，GDT被击穿放电，从而在瞬间限制浪涌电压的侵入.GDT放电后迅速由辉光放电进入弧光放电，由于弧光电压很低 （几十伏），从而限制了浪涌电压的上升。工作过程：将GDT简单理解为一个低电容开关。常态时阻抗为兆欧级，击穿放电后迅速跌落至1欧姆以下，浪涌消失后自动恢复到高阻抗状态。特点：漏流小、有续流问题。气体放电管的主要应用 气体放电管传统上主要是用于对交换机总配线架以及用户终端设备的过压保护。随着传真机、Modem等使用数量的增加，GDT已在保护高精密度电子设备中得到进一步应用。即：与MOV配合使用

33、来防护承受的电压脉冲尖峰主要部分和防护通过电话网络及控制网络的瞬态过电压。此外，由于移动通信基站一旦破坏将影响巨大数量用户，为此建议使用GDT来进行防护。具有外延电缆和放大器的高精度的CATV、门禁、摄像监控系统也可以采用GDT来防护感应电压所产生的危害。金属氧化物压敏电阻 (MOV)的特点 主要特点是响应时间较快、放电电流大，容易老化、漏流大。金属氧化物压敏电阻 (MOV)的特点瞬态抑制二极管TVS的特点响应时间快，但放电电流小。四 电涌保护器的应用图24 TT系统中电涌保护器安装在剩余电流保护器的负荷侧1装置的电源；2配电盘；3总接地端或总接地连接带；4电涌保护器（SPD）；5电涌保护器的

34、接地连接； 6需要保护的设备；7剩余电流保护器，应考虑通雷电流的能力； RB供电系统的接地电阻； RA本装置的接地电阻； F保护电涌保护器推荐的熔丝、断路器或剩余电流保护器；图25 TN系统中的电涌保护器1装置的电源； 6需要保护的设备；2配电盘； 7PE与N线的连接带；3总接地端或总接地连接带； F保护电涌保护器推荐的熔丝、 断路器或剩余电流保护器；4电涌保护器（SPD）； RA本装置的接地电阻；5电涌保护器的接地连接； RB供电系统的接地电阻；注：当采用TN-S系统时，在N线上增加一个SPD。图26 IT系统中电涌保护器安装在剩余电流保护器的负荷侧1装置的电源； 6需要保护的设备；2配电盘； 7剩余电流保护器；3总接地端或总接地连接带； F保护电涌保护器推荐 的熔丝、 路器或剩余电流保护器；4电涌保护器（SPD）； RA本装置的接地电阻；5电涌保护器的接地连接； RB供电系统的接地电阻； 1电力设备；2钢支柱；3立面的金属盖板；4等电位连接点；5电气设备；6等电位连接带；7混凝土内的钢筋；8基础接地体；9各种管线的共用入口。 图27 一