防雷與接地裝置

1、第五章 防雷與接地裝置,第一節(jié) 信號設備防雷 信號設備是由電線路或鋼軌夠成的電氣回路,雷電通過電線路、鋼軌襲擊信號設備，必須對雷電進行防護。,1、雷害（1）、直接雷：直接侵入設備或與設備相關聯(lián)的傳輸線上的雷電。但襲擊信號設備的概率很小。（2）、感應雷：由于電磁感應作用，在電氣設備上感應出的雷電壓，在設備中流過感應電流。其又分為縱向和橫向感應雷兩種。感應雷的發(fā)生機率高，襲擊信號的次數(shù)相當頻繁。,一、雷害及防雷,（1）由

2、交流電源侵入雷電沖擊波侵入高壓電線路傳至高壓變壓器，若未裝設避雷器或其失效，容易侵入低壓設備。（2）、軌道電路軌道電路用鋼軌作為傳輸線，它一般高出地面，容易遭雷擊。（3）、由電纜侵入鐵路信號的室內、室外設備通過電纜連接起來，雷電從電纜侵入，并傳輸至室內設備。,2、雷電侵入信號設備的主要途徑,縱向電壓指導線或設備對地電壓，每條導線上的折射電壓或反射電壓。橫向電壓指兩導線間的電位差。這兩種電壓對人身安全和信號設備的正常運行都會

3、帶來極大的危害?？v向過電壓將使設備絕緣閃絡、擊穿，甚至起火。橫向過電壓回擊穿、燒毀信號設備尤其是電子器件。,3、縱向電壓和橫向電壓,（1）信號設備的防雷要求在有雷電活動的地區(qū)，交流電源外線、電子設備、軌道檢查裝置、遙信遙控設備等與外線連接的信號設備必須裝設防雷裝置。不同雷電活動地區(qū)，應采取相應的防雷措施。（2）信號設備雷電防護的原則防雷裝置和被防護設備之間絕緣應匹配，將雷電感應電壓限制到被保護的沖擊耐壓水平以下。正常情況下，防雷

4、裝置不應影響被防護設備的工作，受雷電干擾時，應保證信號設備不得錯誤動作。采用多級防護時，各級防護元件應配置合理（3）信號設備防雷元件的安裝和設備的要求外部防護用防雷元件宜安裝在線路終端。安裝應牢固可靠，便于檢測，集中安裝,4、信號設備的防雷,（1）金屬陶瓷二極放電管正常情況下不導電，出現(xiàn)過電壓時電極間很快被擊穿，過電壓消失后立即恢復，但其在兩線間容易產生橫向沖擊電壓。（2）金屬陶瓷三極放電管良好的對稱性能，沖擊放電電壓低、通

5、流容量大、遮光性能好、極間電容小、絕緣電阻高。,二、防雷元件,1、金屬陶瓷放電管,R-250TA型結構圖:,實物圖:,,,（3）放電管的型號。如：“R----220TA” （4）主要電氣參數(shù)直流點火電壓：使放電管擊穿時的電壓標稱直流點火電壓：廠家標定的規(guī)格值。（5）放電管的選用。U直流點火電壓≈2.5U （6）續(xù)流及其切斷放電介質得不到恢復，線路電流一直流過放電管，稱為續(xù)流。串聯(lián)電阻或壓敏電阻器進行切斷。,（1）氧化鋅壓敏

6、電阻器在低電場強度下，其電阻率為1010---1011，當電場強度達到106---107時，其電阻驟然下降進入低阻狀態(tài)，即壓敏電阻的阻值隨所加電壓而改變。具有通流量大，非線性特性好、殘壓低、響應時間快抑制過電壓能力強；但可能出現(xiàn)短路故障。（2）劣化指示氧化鋅壓敏電阻器通流量更大，并具有熱熔斷器和報警裝置，使其在失效時能自動脫離使用線路，給出明顯標志，并進行報警。免測試。（3）壓敏電阻器的型號命名。如：MYL 47/3（4

7、）主要電器參數(shù)起始動作電壓、標稱電壓、泄露電流、殘壓、沖擊通流容量（5）壓敏電阻器的選用。U1mA標稱值≈2.2U,2、氧化鋅壓敏電阻器,壓敏電阻的結構:,,,壓敏電阻的實物圖:,劣化指示壓敏電阻的實物圖:,瞬變電壓抑制器又稱瞬變電壓抑制器是一種齊納二極管。它與普通穩(wěn)壓二極管相比，功率更大，影響速度快，保護性能好，但通流容量小。,3、瞬變電壓抑制器,在設計、取材、工藝上采用特殊結構，而且采用了靜電屏蔽接地，即在初、次極間串入面積足夠

8、大的金屬板作為屏蔽體。,4、防雷變壓器,,防雷變壓器系列產品在保證原變壓器系列產品電氣的基礎上，著重于提高變壓器本身的抗雷擊能力，通過采取特殊設計和特殊工藝，大大降低了轉移系數(shù)，保護了變壓器非線路側的設備，將變壓器的防雷性能提高了一個新的高度。,采用R型鐵芯:R型鐵芯具有電氣特性好，頻率范圍寬（25HZ-1000HZ內皆可通用），鐵損小、漏磁少、無噪音、重量輕和升溫低等特點，屬國際上90年代的節(jié)能型技術產品。 取消防

9、雷組合:卓越的耐雷電沖擊能力：雷電沖擊耐壓達到15KV（1.2/50μs），轉移系數(shù)小于1/1000（1.2/50μs），完全可以取消防雷組合，減少維修工作量，降低維修成本。 降低了接地電阻的要求:只需將地線端子接于變壓器箱或電纜盒外殼，方便施工。 通用性強:防雷型變壓器的電器性能與原型號變壓器完全相同。,將防雷元件以插接件的形式組合成一個整體，使信號設備雷電防護逐步實現(xiàn)防雷電路的標準化、組合單元系列化

10、、生產設計定型化、安裝維修規(guī)范化。充分發(fā)揮各防雷元件的優(yōu)點。,三、防雷組合單元,1、連接交流電源的設備的防護電路(1)、交流220V電源防護(2)、交流380V電源防護(3)、連接線路220V、60V—110V、36V—60V、36V以下設備的防護電路2、燈絲繼電器防護電路3、軌道電路防護電路4、駝峰信號設備和調度監(jiān)督（分機）的防護電路5、微型計算機系統(tǒng)的防護電路,四、外部防護電路,第二節(jié) 信號設備接地裝置,一、地線的設置

11、 控制臺、電源屏、組合架（柜）等帶電機具的機架機殼，電流互感器次極繞組和鐵心等應設置安全地線。以防止因絕緣破損等帶電影響人身安全。 防雷裝置要求安裝地線泄放雷電流的處所。 距接觸網5m范圍內的金屬結構物，裝設地線。 電力牽引區(qū)段的電纜金屬護套設屏蔽地線，以消除感應電壓影響。,1、信號設備的各種地線不得與電力、房屋建筑和通信地線合用。2、信號地線的合用。同一地點相同性質的地線才可以合

12、用。3、接地裝置的接地電阻電阻值越小越好，，合用時必須小于1。,二、對接地裝置的一般要求,1、接地體（1）接地體材質常用鍍鋅鋼材和銅板材質。最好采用銅板材料。（2）接地體的埋設垂直埋設0.5m---3m；水平延伸1m—15m；兩者綜合；接地體距離設備或建筑物應大于1500m。2、接地體的引接線長度越短越好，電阻越小越好，有利于雷電流的擴散。,三、接地體和接地體引接線,1、增加鋼管、角鐵數(shù)量，埋設多根接地體2、添加化學將