防雷與接地裝置

1、第五章 防雷與接地裝置,第一節(jié) 信號(hào)設(shè)備防雷 信號(hào)設(shè)備是由電線路或鋼軌夠成的電氣回路,雷電通過(guò)電線路、鋼軌襲擊信號(hào)設(shè)備，必須對(duì)雷電進(jìn)行防護(hù)。,1、雷害（1）、直接雷：直接侵入設(shè)備或與設(shè)備相關(guān)聯(lián)的傳輸線上的雷電。但襲擊信號(hào)設(shè)備的概率很小。（2）、感應(yīng)雷：由于電磁感應(yīng)作用，在電氣設(shè)備上感應(yīng)出的雷電壓，在設(shè)備中流過(guò)感應(yīng)電流。其又分為縱向和橫向感應(yīng)雷兩種。感應(yīng)雷的發(fā)生機(jī)率高，襲擊信號(hào)的次數(shù)相當(dāng)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(shè)避雷器或其失效，容易侵入低壓設(shè)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(hào)的室內(nèi)、室外設(shè)備通過(guò)電纜連接起來(lái)，雷電從電纜侵入，并傳輸至室內(nèi)設(shè)備。,2、雷電侵入信號(hào)設(shè)備的主要途徑,縱向電壓指導(dǎo)線或設(shè)備對(duì)地電壓，每條導(dǎo)線上的折射電壓或反射電壓。橫向電壓指兩導(dǎo)線間的電位差。這兩種電壓對(duì)人身安全和信號(hào)設(shè)備的正常運(yùn)行都會(huì)

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

4、裝置不應(yīng)影響被防護(hù)設(shè)備的工作，受雷電干擾時(shí)，應(yīng)保證信號(hào)設(shè)備不得錯(cuò)誤動(dòng)作。采用多級(jí)防護(hù)時(shí)，各級(jí)防護(hù)元件應(yīng)配置合理（3）信號(hào)設(shè)備防雷元件的安裝和設(shè)備的要求外部防護(hù)用防雷元件宜安裝在線路終端。安裝應(yīng)牢固可靠，便于檢測(cè)，集中安裝,4、信號(hào)設(shè)備的防雷,（1）金屬陶瓷二極放電管正常情況下不導(dǎo)電，出現(xiàn)過(guò)電壓時(shí)電極間很快被擊穿，過(guò)電壓消失后立即恢復(fù)，但其在兩線間容易產(chǎn)生橫向沖擊電壓。（2）金屬陶瓷三極放電管良好的對(duì)稱(chēng)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(jié)構(gòu)圖:,實(shí)物圖:,,,（3）放電管的型號(hào)。如：“R----220TA” （4）主要電氣參數(shù)直流點(diǎn)火電壓：使放電管擊穿時(shí)的電壓標(biāo)稱(chēng)直流點(diǎn)火電壓：廠家標(biāo)定的規(guī)格值。（5）放電管的選用。U直流點(diǎn)火電壓≈2.5U （6）續(xù)流及其切斷放電介質(zhì)得不到恢復(fù)，線路電流一直流過(guò)放電管，稱(chēng)為續(xù)流。串聯(lián)電阻或壓敏電阻器進(jìn)行切斷。,（1）氧化鋅壓敏

6、電阻器在低電場(chǎng)強(qiáng)度下，其電阻率為1010---1011，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到106---107時(shí)，其電阻驟然下降進(jìn)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(yīng)時(shí)間快抑制過(guò)電壓能力強(qiáng)；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(bào)警裝置，使其在失效時(shí)能自動(dòng)脫離使用線路，給出明顯標(biāo)志，并進(jìn)行報(bào)警。免測(cè)試。（3）壓敏電阻器的型號(hào)命名。如：MYL 47/3（4

7、）主要電器參數(shù)起始動(dòng)作電壓、標(biāo)稱(chēng)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(biāo)稱(chēng)值≈2.2U,2、氧化鋅壓敏電阻器,壓敏電阻的結(jié)構(gòu):,,,壓敏電阻的實(shí)物圖:,劣化指示壓敏電阻的實(shí)物圖:,瞬變電壓抑制器又稱(chēng)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(hù)性能好，但通流容量小。,3、瞬變電壓抑制器,在設(shè)計(jì)、取材、工藝上采用特殊結(jié)構(gòu)，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(chǎn)品在保證原變壓器系列產(chǎn)品電氣的基礎(chǔ)上，著重于提高變壓器本身的抗雷擊能力，通過(guò)采取特殊設(shè)計(jì)和特殊工藝，大大降低了轉(zhuǎn)移系數(shù)，保護(hù)了變壓器非線路側(cè)的設(shè)備，將變壓器的防雷性能提高了一個(gè)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(nèi)皆可通用），鐵損小、漏磁少、無(wú)噪音、重量輕和升溫低等特點(diǎn)，屬?lài)?guó)際上90年代的節(jié)能型技術(shù)產(chǎn)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(dá)到15KV（1.2/50μs），轉(zhuǎn)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(qiáng):防雷型變壓器的電器性能與原型號(hào)變壓器完全相同。,將防雷元件以插接件的形式組合成一個(gè)整體，使信號(hào)設(shè)備雷電防護(hù)逐步實(shí)現(xiàn)防雷電路的標(biāo)準(zhǔn)化、組合單元系列化

10、、生產(chǎn)設(shè)計(jì)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(diǎn)。,三、防雷組合單元,1、連接交流電源的設(shè)備的防護(hù)電路(1)、交流220V電源防護(hù)(2)、交流380V電源防護(hù)(3)、連接線路220V、60V—110V、36V—60V、36V以下設(shè)備的防護(hù)電路2、燈絲繼電器防護(hù)電路3、軌道電路防護(hù)電路4、駝峰信號(hào)設(shè)備和調(diào)度監(jiān)督（分機(jī)）的防護(hù)電路5、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的防護(hù)電路,四、外部防護(hù)電路,第二節(jié) 信號(hào)設(shè)備接地裝置,一、地線的設(shè)置

11、 控制臺(tái)、電源屏、組合架（柜）等帶電機(jī)具的機(jī)架機(jī)殼，電流互感器次極繞組和鐵心等應(yīng)設(shè)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(wǎng)5m范圍內(nèi)的金屬結(jié)構(gòu)物，裝設(shè)地線。 電力牽引區(qū)段的電纜金屬護(hù)套設(shè)屏蔽地線，以消除感應(yīng)電壓影響。,1、信號(hào)設(shè)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(hào)地線的合用。同一地點(diǎn)相同性質(zhì)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(shí)必須小于1。,二、對(duì)接地裝置的一般要求,1、接地體（1）接地體材質(zhì)常用鍍鋅鋼材和銅板材質(zhì)。最好采用銅板材料。（2）接地體的埋設(shè)垂直埋設(shè)0.5m---3m；水平延伸1m—15m；兩者綜合；接地體距離設(shè)備或建筑物應(yīng)大于1500m。2、接地體的引接線長(zhǎng)度越短越好，電阻越小越好，有利于雷電流的擴(kuò)散。,三、接地體和接地體引接線,1、增加鋼管、角鐵數(shù)量，埋設(shè)多根接地體2、添加化學(xué)將