防雷接地PPT「防雷与接地装置学习课件」

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防雷与接地装置

信号设备是由电线路或钢轨构成的电气回路,雷电通过电线路、钢轨袭击信号设备，必须对雷电进行防护。

一、雷害及防雷

1、雷害

（1）直接雷：直接侵入设备或与设备相关联的传输线上的雷电。但袭击信号设备的概率很小。

（2）感应雷：由于电磁感应作用，在电气设备上感应出的雷电压，在设备中流过感应电流。其又分为纵向和横向感应类两种。

感应雷的发生机率高，袭击信号的次数相当频繁。

2、雷电侵入信号设备的主要途径

（1）由交流电源侵入

雷电冲击波侵入高压电线路传至高压变压器，若未装设避雷器或其失效，容易侵入低压设备。

（2）轨道电路

轨道电路用钢轨作为传输线，它一般高出地面，容易遭雷击。

（3）由电缆侵入

铁路信号的室内、室外设备通过电缆连接起来，雷电从电缆侵入，并传输至室内设备。

3、纵向电压和横向电压

纵向电压指导线或设备对地电压，每条导线上的折射电压或反射电压。

横向电压指两导线间的电位差。

这两种电压对人身安全和信号设备的正常运行都会带来极大的危害。纵向过电压将使设备绝缘闪络、击穿，甚至起火。横向过电压回击穿、烧毁信号设备尤其是电子器件。

4、信号设备的防雷

（1）信号设备的防雷要求

在有雷电活动的地区，交流电源外线、电子设备、轨道检查装置、遥信遥控设备等与外线连接的信号设备必须装设防雷装置。

不同雷电活动地区，应采取相应的防雷措施。

（2）信号设备雷电防护的原则

防雷装置和被防护设备之间绝缘应匹配，将雷电感应电压限制到被保护的冲击耐压水平以下。正常情况下，防雷装置不应影响被防护设备的工作，受雷电干扰时，应保证信号设备不得错误动作。

采用多级防护时，各级防护元件应配置合理

（3）信号设备防雷元件的安装和设备的要求

外部防护用防雷元件宜安装在线路终端。安装应牢固可靠，便于检测，集中安装

二、防雷元件

1、金属陶瓷放电管

（1）金属陶瓷二极放电管

正常情况下不导电，出现过电压时电极间很快被击穿，过电压消失后立即恢复，但其在两线间容易产生横向冲击电压。

（2）金属陶瓷三极放电管

良好的对称性能，冲击放电电压低、通流容量大、遮光性能好、极间电容小、绝缘电阻高。

R-250TA型结构图:

实物图:

（3）放电管的型号。如：“R----220TA”

（4）主要电气参数

直流点火电压：使放电管击穿时的电压

标称直流点火电压：厂家标定的规格值。

（5）放电管的选用。U直流点火电压≈2.5U

（6）续流及其切断

放电介质得不到恢复，线路电流一直流过放电管，称为续流。

串联电阻或压敏电阻器进行切断。

2、氧化锌压敏电阻器

（1）氧化锌压敏电阻器

在低电场强度下，其电阻率为1010---1011，当电场强度达到106---107时，其电阻骤然下降进入低阻状态，即压敏电阻的阻值随所加电压而改变。

具有通流量大，非线性特性好、残压低、响应时间快抑制过电压能力强；但可能出现短路故障。

（2）劣化指示氧化锌压敏电阻器

通流量更大，并具有热熔断器和报警装置，使其在失效时能自动脱离使用线路，给出明显标志，并进行报警。免测试。

（3）压敏电阻器的型号命名。如：MYL 47/3

（4）主要电器参数

起始动作电压、标称电压、泄露电流、残压、冲击通流容量

（5）压敏电阻器的选用。U1mA标称值≈2.2U

压敏电阻的结构:

压敏电阻的实物图:

劣化指示压敏电阻的实物图:

3、瞬变电压抑制器

瞬变电压抑制器又称瞬变电压抑制器是一种齐纳二极管。它与普通稳压二极管相比，功率更大，影响速度快，保护性能好，但通流容量小。

4、防雷变压器

在设计、取材、工艺上采用特殊结构，而且采用了静电屏蔽接地，即在初、次极间串入面积足够大的金属板作为屏蔽体。

防雷变压器系列产品在保证原变压器系列产品电气的基础上，着重于提高变压器本身的抗雷击能力，通过采取特殊设计和特殊工艺，大大降低了转移系数，保护了变压器非线路侧的设备，将变压器的防雷性能提高了一个新的高度。

采用R型铁芯:R型铁芯具有电气特性好，频率范围宽（25HZ-1000HZ内皆可通用），铁损小、漏磁少、无噪音、重量轻和升温低等特点，属国际上90年代的节能型技术产品。
取消防雷组合:卓越的耐雷电冲击能力：雷电冲击耐压达到15KV（1.2/50μs），转移系数小于1/1000（1.2/50μs），完全可以取消防雷组合，减少维修工作量，降低维修成本。
降低了接地电阻的要求:只需将地线端子接于变压器箱或电缆盒外壳，方便施工。
通用性强:防雷型变压器的电器性能与原型号变压器完全相同。

三、防雷组合单元

将防雷元件以插接件的形式组合成一个整体，使信号设备雷电防护逐步实现防雷电路的标准化、组合单元系列化、生产设计定型化、安装维修规范化。充分发挥各防雷元件的优点。

四、外部防护电路

1、连接交流电源的设备的防护电路

(1)、交流220V电源防护

(2)、交流380V电源防护

(3)、连接线路220V、60V—110V、36V—60V、36V以下设备的防护电路

2、灯丝继电器防护电路

3、轨道电路防护电路

4、驼峰信号设备和调度监督（分机）的防护电路

5、微型计算机系统的防护电路

第二节 信号设备接地装置

一、地线的设置

控制台、电源屏、组合架（柜）等带电机具的机架机壳，电流互感器次极绕组和铁心等应设置安全地线。以防止因绝缘破损等带电影响人身安全。

防雷装置要求安装地线泄放雷电流的处所。

距接触网5m范围内的金属结构物，装设地线。

电力牵引区段的电缆金属护套设屏蔽地线，以消除感应电压影响。

二、对接地装置的一般要求

1、信号设备的各种地线不得与电力、房屋建筑和通信地线合用。

2、信号地线的合用。

同一地点相同性质的地线才可以合用。

3、接地装置的接地电阻

电阻值越小越好，，合用时必须小于1。

三、接地体和接地体引接线

1、接地体

（1）接地体材质

常用镀锌钢材和铜板材质。最好采用铜板材料。

（2）接地体的埋设

垂直埋设0.5m---3m；水平延伸1m—15m；两者综合；接地体距离设备或建筑物应大于1500m。

2、接地体的引接线

长度越短越好，电阻越小越好，有利于雷电流的扩散。

四、降低接地电阻的措施

1、增加钢管、角铁数量，埋设多根接地体

2、添加化学将阻剂