1、建筑及设施的直击雷保护

 时雷云中大量电荷在电场力作用下击穿空气对地面物、大地货云层间的放电现象,在极短的电荷释放过程中有大量电荷形成定向流动,也就是电流,强度达数十千安身子数百千安。电流在入地过程中产生机械效、热效应、冲击波,对地面物及设施造成严重的破坏,同时对人身安全造成一定的危害。因雷击造成的设施损失、建筑损失和人员伤亡每年都 有 大量的事故案例。 

    针对直接雷击的防范,自出现了避雷针作为建筑的防雷保护装置,并一直延用至今。随着社会得发展,人民对建筑物的美观要求的提高,避雷针又逐步演变为更加隐蔽的避雷带、避雷网等类型的接闪装置,但其原理依然没有改变,同样是将雷电能量定向引向自身,由接闪器装置通过与大地的有效连接将雷电电荷泄放至大地这一巨大的电容器中,从而避免需要保护的设施、建筑遭受直接雷击的破坏。至此,人们对防雷的认识局限于直击雷防护。

在雷电击中建筑的接闪装置的同时,不可能北雷击中的室内设备也发生了大量的损坏情况,而且越是昂贵、精密的设备损坏的越加严重。这就引起了人们的重视,经过理论的分析,主要原因是由于雷电流是一个脉冲波,时间短,幅值大,在通过接闪器向大地泄放的过程中会在泄流通道周围产生很强的变化电磁场,处于这个环境的设备、线路都会不同程度地遭受电磁场的干扰而产生电压或电流,且超出设备绝缘耐受值很多,直接造成设备内部的电压。我们将其称为雷电二次感应效应

 

2接地装置

接地装置时由埋设在大地土壤中的可导电材料组成,并将需要接地的设施与其连接。无论放直击雷装置采用何种产品和工艺,目的都是将雷电能量通过大地进行泄放。这就需要一个与大地连接的电气连接——接地装置。

    目前多数接地装置使用的是钢材,而在实际应用中,我们发现相当多的接地装置失效,都是由于接地材料腐蚀形成断点货于土壤接触面积减小造成的。另外,在不具备大面积施工的城市环境或复杂土壤的条件下,传统接地工艺达到系统要求的阻值具有一定的难度,甚至有些根本不具备可操作性。

    除了接地装置外,接地的结构在防雷中同样是不可忽视的重要内容。很多工程都选用了非常好的防雷产品后依然有被雷击损坏的情况,多数原因是由于结构不合理造成的。特别是一些专业设备,对接地的要求非常严格,要求独立接地,还有部分设备不再同一建筑内,但各类线缆需要连接,二接地装置有各自独立,防雷工程中存在两个独立的接地装置,但之间的距离又不在安全范围内,就会在雷电流通过直击雷接地装置入地是于接地装置间形成电位差。对接触设备的人员及设备造成安全隐患。可利用接地装置间的暂态等电位装置结局接地装置间的等电位查,来消除接地线结构缺陷带来的安全问题。

 

3、等电位连接

 

等电位连接,是在某个区域内将所有不希望相互间产生电位差的金属构件、设备等采用低电阻材料互相连接为一体的措施。

    雷电击中建筑的直击雷保护装置时,在整个建筑结构上产生的电压降在各点都是不同的。在接闪点附近的电位最高,距离接闪点越远的位置电位越低,在这个区域内形成了电位差。当电位差达到一定的强度后就会发生击穿空气放电的现象,特别是电子设备上如果发生电击将会直接对设备绝缘造成冲击,影响设备正常工作甚至缩短使用寿命、造成隐性故障或物理性损坏。做好等电位连接的目的是要消除一个区域内的电位差,使区域内所有的位置电位基本相同,即使电位升高到数十千伏甚至更高,都不会在本区域内形成危险的电位差,从而实现保证设备及人身安全。

    通过多年防雷工程实践,总结出了一系列等电位连接的设计、材料和工程施工的经验,对防雷工程中等电位的要求实现了有效性和安全性。

 

4屏蔽

屏蔽是阻挡电磁波从一个区域向另一个区域传播的最有效措施。雷电电磁脉冲以雷击点为中心向周围传播,其影响就不仅仅局限于地面物本身或内部的设备。雷击同样可能成为我们设备损坏的原因,建筑物的直击雷保护装置对远处电磁波是没有任何的防护作用的。电磁脉冲会对电子计算机的数据造成干扰。

    对远处电磁波的防护就需要良好的电磁屏蔽系统来实现。对于电磁屏蔽,主要分为空间电磁屏蔽和线路电磁屏蔽两大部分,空间电磁屏蔽主要是针对某一个需要将本区域电磁场衰减到一定强度以下的建筑或建筑的一部分,在其各个方位装置具有可靠、连续电气连接的金属材料层来阻挡电磁波的侵入,将电磁场能量在屏蔽体上形成能量转换,将磁能转换为电能,并通过接地装置泄放入地,其屏蔽效果的优劣与屏蔽材料的材质、网孔密度、电气连续性和漏洞尺寸密切相关。对线路的屏蔽主要是为防止电磁脉冲对金属线路的电磁感应而在线路上生成过电压而将金属线路通过了金属管的方式敷设,并将连续的金属管两端可靠接地而形成的屏蔽体。对于雷击电磁脉冲的防范,除了有效的屏蔽外,还应注意合理布线和放置设备,使线路及设备远离可能作为直击雷防护引下装置的建筑外墙和立柱。

 

5电源系统过电压保护

  在电源引入一个系统时,都是将市电通过配电设备将电能分配到系统内的各个用电设备。在市电引入时,存在引入雷电能量的可能,前面的几项措施只能最大限度地削减能量的最大值,但几乎不可能完全消除。为了将已经进入配电系统的雷电能量安全地泄放,同时给用电设备提供一个安全的供电电源,就需要通过多级电源防雷保护装置各司其职,达到大能量泄放、低残压保护的要求。特别是一些交流供电的精密设备,其绝缘耐受能力相当差,对残压的要求非常严格,需要符合要求的低残压保护器来进行特殊保护。而在各种不同类型的电源防雷产品的选用、配合、安装等方面会直接影响保护的效果,不合格的工程设计和施工会造成性能优异的防雷产品达不到预期的保护要求。

在工程设计和实施阶段均由经验丰富的设计工程师按国家标准严格执行,并由公司内部完善的质量管理体系进行质量监督和控制,达到工程的质量保证。

 

6通信系统过电压保护

弱电通信系统也是引入雷电过电压能量造成设备损坏的因素之一。弱电通系统与电源系统比较,其工作电压低、与设备内部信息处理设备直接连接,有些系统只要在电路中产生几十伏的过电压就会有可能使电路中的元器件击穿。

    弱电通信系统的多样性是摆在防雷系统的设计中最大的难题,弱电系统往往有成百上千种不同的线路种类、工作电压、接口形式、传输速率、工作频率、特性阻抗等,对这些系统的防雷保护首先要建立在不影响其正常工作的前提之下,否则防雷功能再优秀也是不可取的。能对不同的弱电通信系统开发生产出最为适用的防雷产品,同时还要求防雷系统设计人员对各种弱电通信系统有充分的了解,才能根据保护对象的实际情况合理地选用产品来达到最佳的防护组合。

    经过多年的工程实践更积累了大量的工程参考资料,完善的技术培训,在众多企业竞争中求得发展和延续。    


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