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            接閃器
            避雷針是最早的接閃器,也是目前世界上公認的最成熟的防直擊雷裝置。避雷帶、避雷網、避雷線是避雷針的變形,其接閃原理是一致的。對避雷針的接閃原理的認識是有一個發展過程的,現在的滾球法理論比較全面地解釋了接閃器吸引雷電的各種現象,被國內外標準所采納。

            特殊避雷針
            還有一些避雷針承認自己接閃雷電,但其保護范圍特別大,而且不會因為加裝了避雷針而增大雷擊概率。這一類產品在市場上的份額不大,沒多少人去深究其技術原理的可行性。但在標準中規定任何接閃器都只能按滾球法校核保護范圍。

            引下線
            一些廠家不在接閃器上作文章,卻在引下線上采取措施,他們認為接閃器接閃時大量的雷電流通過引下線入地,會在周圍的導體中產生感應雷,因此推出有屏蔽作用的引下線。必須指出:感應雷主要是由雷云的靜電感應引起的,只屏蔽引下線作用并不大,而是要加強所有導線的屏蔽效果,才能削弱感應雷。
      其實,在國標《建筑物防雷設計規范》(GB50057—94)中,對金屬引下線的規定就已采取了降低引下線電磁干擾的措施,如多根引下線的分流作用,均勻對稱的布置在建筑物四周可相互抵消內部電磁場,利用建筑物的鋼筋框架這個很好的屏蔽籠(法拉第籠)接閃引下雷電流等。因此,普通金屬引下線的方法在技術經濟上都是可行的。

            低壓電源避雷器
      原郵電部的分析統計表明:通信站80%的雷擊事故是由雷電波侵入電源線造成。因此,低壓交流避雷器發展非常迅速,而以MOV材料為主的避雷器在市場上占有統治地位。MOV避雷器的生產廠家眾多,其產品的差別主要表現在:
            通流容量
            通流容量是避雷器所能耐受的最大雷電流(8×20`μs)。信息產業部標準《通信工程電源系統防雷技術規定》對電源避雷器的通流容量做出了規定,首級避雷器大于20KA。不過目前市場上避雷器通流容量有越做越大的趨勢,通流容量大避雷器不容易被雷擊損壞,耐受小雷電流沖擊的次數增加,殘壓也略有降低,采取冗余并聯技術的避雷器還提高了保護能力的可*性。但是避雷器的損壞并不都是由于雷擊造成。
      目前,有人提出檢測避雷器應采用10X350微秒電流波,其理由是IEC1024和IEC1312等標準在描述雷電波時采用了10X350微秒波。這種說法是不全面的,因為在IEC1312中對避雷器進行匹配計算時仍然采用8X20微秒電流波,在IEC1643《低壓配電系統保護設備(SPD)——選用原理》中也采用8X20微秒波來作為檢測避雷器(SPD)的主要電流波形。因此,不能說用8X20微秒波檢測避雷器的通流容量是過時的,也不能說用8X20微秒波檢測避雷器的通流容量就不符合國際標準。

            保護電路
            MOV避雷器的失效有短路和開路兩種形式,強大的雷電流可能將避雷器擊壞,形成開路故障,這時避雷器模塊的外形往往會被破壞。避雷器也可能因時間長材料老化而動作電壓下降,當動作電壓下降到低于線路工作電壓的水平時,避雷器通過交流電流增加,避雷器發熱,最終會破壞MOV器件的非線性特性,導致避雷器部分短路燒毀。電源線路故障造成的工作電壓升高也可能產生類似情況。
      避雷器的開路故障不影響電源供電,要檢查動作電壓才能發現,因此避雷器需定期檢查。
      避雷器的短路故障影響電源供電,發熱嚴重時會燒毀導線,需要保護報警電路來確保供電安全,過去主要是在避雷器模塊上串聯保險絲,但保險絲既要保證雷電流通過又要在短路電流出現時熔斷,在技術上實現起來較困難,特別是避雷器模塊多是部分短路,短路時流過的電流并不大,但持續電流足以使主要用于泄放脈沖電流的避雷器嚴重發熱。后來出現的溫度斷開裝置較好地解決了這個問題,通過設定裝置的斷開溫度來檢測避雷器的部分短路,一旦避雷器發熱裝置自動斷開,并給出光、電、聲地報警信號。

            通信線路避雷器
            通信線路避雷器的技術要求較高,因為除了滿足防雷技術要求外,還須保證傳輸指標符合要求。加上與通信線路相連的設備耐壓很低,對防雷器件的殘壓要求嚴格,因此在選擇防雷器件時較困難,目前常用的防雷器件的相關性能
            理想的通信線路防雷器件應是電容小、殘壓低、通流大、響應快。顯然表中的器件都不理想,放電管幾乎可以用于所有的通信頻率,但其防雷能力較弱;MOV電容較大,只適用于音頻傳輸,TVS耐雷電流的能力較弱只能起輔助保護作用。不同的防雷器件在電流波的沖擊下其殘壓波形也不同。根據殘壓波形的特點,可將避雷器分為開關型和限壓型,也可以將兩種復合在一起,揚長避短。
            解決的方法是采用不同器件組合成兩級避雷器,其原理圖與電源的兩級避雷器同。只是第一級用放電管,中間隔離阻抗用電阻或PTC,第二級用TVS,這樣可以發揮各器件之所長。這種避雷器大約可到幾十MHZ的頻率。
      更高頻率的避雷器就主要是采用放電管了,如移動和尋呼的天饋線避雷器,否則很難滿足傳輸要求。也有產品采用高通濾波器的原理,因雷電波的能量頻譜集中在幾千赫茲到幾百千赫茲之間,相對于天線的頻率很低,濾波器容易制作。
            最簡單的電路是在高頻芯線上并聯一個小磁芯電感,就可以構成高通濾波的避雷器。對于點頻通信天線也可采用四分之一波長的短路線構成帶通濾波器,防雷效果更好,但這兩種方法都會將天饋線上傳送的直流短路,其應用范圍有限。

            接地裝置
            接地是防雷的基礎,標準規定的接地方法是采用金屬型材鋪設水平或垂直地極,在腐蝕強烈的地區可以采用鍍鋅和加大金屬型材的截面積的方法抗腐,也可以采用非金屬導體做地極,如石墨地極和硅酸鹽水泥地極。更合理的方法是利用現代建筑的基礎鋼筋做地極,由于過去對防雷認識的局限性,片面強調降低接地電阻的重要性,導致一些廠家推出各種接地產品,聲稱能降低地電阻。如降阻劑、高分子地極、非金屬地極等。
            其實就防雷的角度講,對接地電阻的認識已有變化,對地網的布置形式的要求較高,對阻值要求放松,在GB50057--94中只強調了各種建筑的地網形式,而沒有阻值要求,這是由于在等電位原理的防雷理論中,地網只是一個總的電位基準點,并不是絕對的零電位點。要求地網形狀是為了等電位的需要,而要求阻值就不符合邏輯了,當然在條件許可時,獲得低的接地電阻總沒有什么錯。另外供電和通信對接地電阻有要求,那已超出防雷技術的范圍。

            接地電阻主要受土壤電阻率和地極與土壤接觸電阻有關,在構成地網時與形狀和地極數量也有關系,降阻劑和各種接地極無非是改善地極與土壤的接觸電阻或接觸面積。但土壤電阻率起決定作用,其它的都較易改變,如果土壤電阻率太高就只有工程浩大的換土或改良土壤的方法才能有效,其它方法都難以湊效。


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