電路防雷設計

A. 請教家用電路如何防雷

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家用電器如何防雷
雷電對人類的危害一般分為直擊雷、雷電波侵入和感應雷擊。直擊雷不難理版解，一般人都知權道。而後兩種卻需要解釋一下。雷電波侵入是指雷電產生的雷電波沿著管線侵入屋內，危及人身安全或損壞設備。感應雷擊是指雷電放電時，在附近導體上產生的靜電感應和電磁感應，它可以使金屬部件之間產生火花而損害設備。
影響家用電器安全的主要原因是感應雷的侵入。所以，遇到雷雨天氣時，首先應關好門窗，避免雷電進屋；盡量不用電器，最好拔掉電源插頭。條件允許的，可選擇在電視信號線上安裝防雷裝置。在有條件的情況下，應在電源入戶處安裝電源避雷器，並在有線電視天線、電話機、傳真機、電腦MODEN數據機入口處、衛星電視電纜介面處安裝避雷器。
家電防雷的常識：首先，建築物應按防雷規范設防直擊雷；其次，進入住宅的電源線、電話線、電視天線應屏蔽接地引入，雷雨天要拔掉各種插頭；第三，家用電器在安裝時應與建築物外牆保持一定距離；第四，在相應的線路上安裝家用電器過電保護器。
對一般家庭而言應安裝3個避雷器：單相電源避雷器安裝在供電線路入戶電源開關處；電視機饋線避雷器安裝在電

B. 電氣設備防雷的相關措施有哪些

一般來說，雷擊容易發生在土壤電阻率小和土壤電阻率變化明顯的地方。有金屬礦床的地區、河床、地下水出口處、山坡與稻田接壤處、山坡和山腳下、河邊、湖邊、海邊、低窪地區和地下水位高的地方，都是容易遭受雷擊的地方。一些孤立的鐵塔、煙囪等高大建築物以及樹木，也容易遭受雷擊。
為防止雷擊，應考慮以下措施。
（1）架設避雷線。
（2）提高線路本身的絕緣水平。
（3）利用三角形排列的頂線兼做防雷保護線。
（4）加強對絕緣薄弱點的保護。
（5）採用自動重合閘裝置。
（6）絕緣子鐵腳接地。
（7）防直擊雷
裝設避雷針以保護整個變配電站建築物免遭直擊雷。
（8）進線防雷保護
在進線1～2km段內裝設避雷線，使該段線路免遭直接雷擊，以免雷電壓沿線路侵入變電站內損壞設備。
（9）配電裝置防雷保護
為防止雷電沖擊波沿高壓線路侵入變電站，對電力變壓器造成危害，在變配電站每段母線上裝設一組閥型避雷器，並應盡量靠近變壓器。
（10）高壓電動機的防雷保護
採用性能較好的專用於保護旋轉電動機的FCD型磁吹閥型避雷器或採用具有串聯間隙的金屬氧化物避雷器，並盡可能靠近電動機安裝。
（11）存放爆炸物或易燃物的建築裝設獨立避雷針或架空避雷線，使被保護的建築物及風帽、放散管等突出屋面的物體均處於接閃器的保護范圍內。
（12）對非金屬屋面應敷設避雷網，室內一切金屬管道和設備，均應良好接地並且不得有開口環路，以防止感應過電壓。
（13）低壓線路採用全電纜直接埋地敷設；架空線路採用電纜入戶，電纜金屬外皮與電氣設備接地相連；對低壓架空進出線，在進出處裝設避雷器。架空金屬管道、埋地或地溝內的金屬管道，在進出建築物處，應與防雷接地裝置相連。
（14）有雷電時應盡量留在室內，並關好門窗；在室外工作的人員應躲入建築物內。
（15）有雷電時切勿接觸天線、水管、鐵絲網、金屬門窗、建築物外牆，遠離電線等帶電設備或其他類似金屬裝置。
（16）有雷電時盡量不使用電話和手提電話。
（17）有雷電時切勿站立於山頂、樓頂上或其他接近導電性高的物體。

C. 弱電信號線怎麼做防雷

弱電信號線做防雷

弱電信號線包括很多種，通常泛指銅纜的有

電信的、網路的、閉路電視（非同軸，銅纜泛指網線）、閉路監控、工控等

每種系統都有相應的技術考慮，因此，防雷設計應著重考慮的以下幾大方面：

1. 首先，所有銅纜進入建築物和屋宇必須有接地的等電位端子，其等電位端子的接地電阻最好是少於1歐，民用老建築也希望能夠低於4歐。

2. 在無法保證接地良好的情況下，記住關鍵的那句話，等電位比地阻更加重要；

3. 在具備等電位接地端子的狀態下，銅纜進入時最好具備接線跳線箱，跳線箱含避雷子，這是百年的工程經驗，值得珍視。

4. 弱電電源取自供配電，供配電的三級防雷無論完備如何，弱電電源箱必須具備防雷器

5. 各種不同的系統，當有銅纜延伸出建築物，必須加裝相應的避雷器；

6. 弱電避雷器有條件也要按照三級防雷設置，例如電話（電信802.11）配、跳線箱設2級，室內弱線箱就設為3級；

7. 室內弱線配線箱按照設備的不同，防雷子的參數配置也不同，例如：電話110v，路由器則鉗位在6-12v（視其信號電壓），同樣，工控的24v，36v，對講機的6v，報警的12v，消防的探頭24v等等。

8. 數字網路的取決除了信號電平還要考慮帶寬，很多時候弱電的組合防雷器為了滿足防雷效果加入了電阻電感扼流卻導致帶寬急速下降。

9. 以上是設計考慮的大體原則。按照投資不同的而採用不同的靈活方式，例如入屋宇的配線箱現在沒幾家電信做了，情願免費更換雷擊路由器也要簡化施工費用，看看胡同里弄街道橫跨亂飛的電話線就明白其中之一二。

10. 很多人以為防雷就是加幾個防雷器，就像起房子樹立幾根立柱就可以安枕無憂的一樣。業余的也要讀幾本書才能向發燒邁進呢。
    

D. 電源防雷器的設計原理

針對市場上出現了各種各樣的防雷器,質量參差不齊,有一些甚至聞所未問(如:不用接地的避雷器,到為止,都弄不明白它的工作原理),因此,通過介紹避雷器的工作原理及組成,對客戶甄別真假、優劣,有所幫助。
防雷器元件從響應特性看,有軟硬兩種。屬於硬響應特性的放電元件有火花間隙(基於斬弧技術的角型火花隙和同軸放電火花隙)和氣體放電管,屬於軟響應特性的放電元件有金屬氧化物壓敏電阻和瞬態抑制二極體。這些元件的區別在於放電能力、響應特性和殘壓,避雷器就是利用它們不同的優缺點,揚長避短,組合成各種避雷器,保護電路。
一、火花間隙(Arc chopping)
1、放電間隙:原理是兩個如牛角現狀的電極,距離很短,用絕緣材料分開,當兩個電極間的電場強度達到擊穿強度時,電極之間形成電流通路。當雷電波來到的時候首先在間隙處擊穿,使間隙的空氣電離,形成短路,雷電流通過間隙流入大地,而此時間隙兩端的電壓很低,從而達到保護線路的目的。電場強度低於擊穿間隙時,放電間隙型避雷器-又恢復絕緣狀態。常用於高壓線路的避雷防護中。在低壓系統,常用於電源的前級保護。
火花間隙型避雷器產品的優劣,在於製成電極的材料、間隙距離及絕緣材料。
優點:具有很強放電能力、通流量大,10/350μs脈沖波形能夠疏導50KA的脈沖電流,用於8/20μs脈沖電流,可以大於100KA,很高的絕緣電阻以及很小的寄生電容,漏電流小。對正常工作的設備不會帶來任何有害影響。
缺點:殘壓高(2.5~3.5KV),反應時間長(≦100ns),動作電壓精度較低,有工頻續流,因此在保護電路中應串聯一個熔斷器,使得工頻續流迅速被切斷。
注:由於兩只放電管分別裝在一個迴路的兩根導線上,有時會不同時放電,使兩導線之間出現電位差,為了使兩根導線上的放電管能接近統一時間放電,減少兩線之間的電位差,又研製了三級放電管。可以看作是由兩只二級放電管合並在一起構成的。三級放電管中間的一級作為公共地線,另兩級分別接在迴路的兩條導線上。
2、氣體放電管(Gas discharge tube,GDT):是一種陶瓷或玻璃封裝,管內再充以一定壓力的惰性氣體(如氬氣),開關型的保護元件,有二電極和三電極兩種結構。當電場強度達到擊穿惰性氣體強度時,就引起間隙放電,從而限制極間的電壓。8/20μs脈沖電流能夠疏導10KA。放電電壓不穩定,當電壓大於12V、電流電壓100mA時,會產生後續電流。通常用於測量、控制、調節技術電路和電子數據處理傳輸電路中。
二、金屬氧化物壓敏電阻(Metal oxide varistor,MOV):
以氧化鋅為主要成分的金屬氧化物半導體非線性電阻,當加在電阻兩端的電壓小於壓敏電壓時,壓敏電阻呈高阻狀態,如果並聯在電路上,該閥片呈斷路狀態;當加在壓敏電阻兩端的電壓大於壓敏電壓時,壓敏電阻就會擊穿,呈現低阻值,甚至接近短路狀態。壓敏電阻這種被擊穿狀態是可以恢復的,當高於壓敏電壓的電壓被撤銷以後,它又恢復高阻狀態。當電力線被雷擊時,雷電波的高電壓使壓敏電阻擊穿,雷電流通過壓敏電阻流入大地,使電力線上的類電壓被鉗制在安全范圍內。
氧化鋅壓敏電阻避雷器,市場上流通很多,我國在20世紀80年代末才大批生產,被認為目前最新型、技術最先進,會做專題詳細介紹。我國的輸電線路的避雷器,都採用氧化鋅避雷器。
優點:開關電壓范圍寬:6V~1.5KV,反應速度快(25ns),殘壓低(可以達到終端設備的安全工作電壓),通流量大(2KA/cm2),無續流,壽命長。
缺點:容易老化,動作幾次後,漏電流會增大,從而導致壓敏電阻過熱,最終導致老化失效。
電容較大,許多情況下不在高頻、超高頻系統中使用。該電容又與導線電容構成一個低通。該低通會造成信號的嚴重衰減。但在頻率低於30KHZ時,這種衰減可以忽略。
三、瞬態抑制式二極體(Transient voltage suppressor,TVS):
1、二極放電管:有兩種形式:一是齊納型(為單向雪崩擊穿),二是雙向的硅壓敏電阻。性能類似開關二極體等。在規定的反向電壓作用下,兩端電壓大於門限電壓時,其工作阻抗能立即降至很低的水平以允許大電流通過,並將兩端電壓鉗制在很低的水平,從而有效地保護末端電子產品中的精密元件避免損壞。雙向TVS可在正反兩個方向吸收瞬時大脈動功率,並把電壓鉗制在預定水平。適用於交流電路。
優點:動作時間極快,達到皮秒級。限制電壓低,擊穿電壓低,應用於各種電子領域。
缺點:電流負荷量小,電容相當高,一般在20pF以下,陶瓷放電管能夠做到3~5pF。
電子信息系統所需的浪涌保護系統一般採用兩級或三級組成。採用氣體放電管、壓敏電阻和抑制二極體,並利用各種浪涌抑制器的特點,實現可靠保護。氣體放電管一般放在線路輸入端作為一級浪涌保護器件,承受大的浪涌電流,屬於泄流型器件。二級保護器件採用壓敏電阻,可在極短時間內(ns)將浪涌電壓限制在較低的水平。對於高度靈敏的電子電路,可採用抑制二極體作為三級保護。在更短的時間內將浪涌電壓限制在末端電子設備的絕緣水平以內。如圖,當雷電等浪涌到來時,抑制二極體首先導通,把瞬間過電壓精確地控制在一定的水平,如果浪涌電流較大,則壓敏電阻啟動並泄放一定的浪涌電流,這時壓敏電阻兩端的電壓會有所升高,直至推動前級氣體放電管放電,把大電流泄放到地。當三種器件在線路中的距離較遠時,導通順序會從氣體放電管開始,依次導通。
避雷器的工作,是從反應時間最快、設備的最末端開始的,然後逐級往前端啟動的。
,單純用氣體放電管保護後端的設備會出現下列問題:導通時間過長,殘壓過大,有可能超過後端設備的耐壓水平。放電後,會產生工頻續流。為避免上述問題,採用另外一種電路(圖三)。為了解決產生工頻續流的問題,同時也避免壓敏電阻因漏電流過大而發熱自爆或老化,我們在氣體放電管上串聯一個壓敏電阻,這樣就可避免產生工頻續流,又可以防止壓敏電阻因漏電流而自爆、老化。但新的問題又產生了,這樣避雷器的動作時間為氣體放電管的導通時間和壓敏電阻導通時間的總和。假設氣體放電管的導通時間為100ns,壓敏電阻的導通時間為25ns,則它們總的反應時間為125ns。為了減小反應時間,在電路中並入一個壓敏電阻,這樣可使總的反應時間為25ns。
:當過電壓出現時,抑制二極體作為動作最快的元件首先動作,線路設計為,在抑制二極體可能毀壞之前,放電電流即隨著幅值的上升轉換到前置的放電路徑上,即充氣式放電路上。
Us+△u≥Ug
Us:抑制二極體上的電壓
△u:去耦感應線圈上的電壓
Ug:氣體放電管的動作電壓
如果放電電流小於該值,則充氣放電管不動作。採用這種線路不僅可以在低保護水平的條件下利用放電器動作迅速的優點,同時還可以達到很高的放電電容。這樣就可以消除抑制二極體過載一級熔斷器在出現電源續流時頻繁切斷電路的缺點。
頻率較高的線路也可以採用歐姆式電阻作為去耦元件,與低電容橋接線路共同使用。
2、三極放電管:在兩根的導線上,安裝兩個二極放電管,會出現電位差,因此就有三極放電管,多了一極做公共接地,可以減少時間差(0.15~0.2μs),及由此產生的橫向雷電壓幅值。
市場上普通電源避雷器器件一般採用壓敏電阻,用於一級、二級和三級電源。這種組合方式在距離大於5米時,導通時間從第一級開始逐級向後導通。
若第一級採用氣體放電管,二級和三級採用壓敏電阻,則必須滿足第一級與第二級滿足大於十米的距離,第二級與第三級滿足大於5米的距離,這樣才能保證前一級先動作。否則可能導致第一級不動作的現象,而二級和三級避雷器又沒有那麼大的通流量,導致避雷器無法切實保護設備。這點在工程設計中一定要引起注意。
安裝界面
安裝界面單相一體化電源防雷箱可用於電源線路的負載設備第二級防護，防止低壓設備受到過壓干
擾或雷擊破壞。安裝於防雷分區LPZOA-2 界面。

E. 防雷插座電路怎麼設計

主要是防雷過壓和過電流保護，參考設計：

F. 輸電線路的防雷措施

避雷器是防止雷電破壞電力設備的主要措施。

避雷器的主要作用是通過並聯放電間隙或非線性電阻的作用，對入侵流動波進行 削幅，降低被保護設備所受過電壓值，從而起到保護通信線路和設備的作用。避雷器不僅可用來防護雷電產生的高電壓，也可用來防護操作高電壓。

避雷帶是接閃器的一種類型，一般是水平或傾斜敷設的（根據屋面的傾斜度而定），至少有兩個地方（首尾兩端）和引下線相連接，一般是明設，但也可以暗敷在屋頂的混凝土或瓦片的下面。

(6)電路防雷設計擴展閱讀：

1、避雷器連接在線纜和大地之間，通常與被保護設備並聯。避雷器可以有效地保護通信設備，一旦出現不正常電壓，避雷器將發生動作，起到保護作用。當通信線纜或設備在正常工作電壓下運行時，避雷器不會產生作用，對地面來說視為斷路。

2、一旦出現高電壓，且危及被保護設備絕緣時，避雷器立即動作，將高電壓沖擊電流導向大地，從而限制電壓幅值，保護通信線纜和設備絕緣。當過電壓消失後，避雷器迅速恢復原狀，使通信線路正常工作。

3、因此，避雷器的主要作用是通過並聯放電間隙或非線性電阻的作用，對入侵流動波進行 削幅，降低被保護設備所受過電壓值，從而起到保護通信線路和設備的作用。

4、避雷器不僅可用來防護雷電產生的高電壓，也可用來防護操作高電壓。

參考資料來源：網路-避雷器

G. 輸電線路的防雷措施有哪些

輸電線路防雷措施有：
一、架設避雷線
輸電線路的防雷保護的最基本和最有效的措施就是架設避雷線防止雷直擊導線，同時還可以分流流經桿塔的雷電流減小線路絕緣子的電壓；還可以降低導線上的感應過電壓。
二、安裝避雷器。
有了避雷線還是不能完全消除雷擊所帶來的影響，安裝避雷器可以把雷電流泄放到大地，限制過電壓過大，保障輸電線路及設備的安全。
三、減小桿塔接地電阻。
減小桿塔的接地電阻可以在一定程度上使雷擊桿塔時的電位升高程度較少，這項工作時和架設避雷線配合起來實施的，如果地網接地阻值過大，我們採取的措施是增大地網型號或增加地網輻射線
四、架設耦合地線。
如果降低桿塔接地電阻有困難，就應該架設耦合地線，也就是說在導線的下方再架設一條地線，這樣能夠有效地增強避雷線與導線間的耦合，降低線路絕緣上的過電壓，還能分流雷電流。
五、加強絕緣。
加強絕緣可以採用不平衡絕緣的方式，在雷電活動比較強烈的地段、以及大跨越和進線段，可以採取增加絕緣子片數的措施。因為這些地方發生雷擊活動的概率較大，由於塔頂的電位較高，受繞擊的概率大，通過適當增加絕緣子片數，增大導線和避雷線間的距離，可以加強絕緣。
六、加強雷電監測。
110kV及以上輸電線路可以使用雷電定位系統實時全自動的雷電監測。如果線路發生因為雷擊而跳閘，雷電定位系統能雷電檢測系統可以及時准確地定位雷擊桿塔，有利於幫助巡線人員及時快速的查找到故障發生的地點，節省故障巡視時間是故障檢查時間，使線路能夠及時修好，恢復供電，增加線路的供電安全性和可靠性。而且，雷電定位系統還可以對雷電活動進行統計分析，使工作人員能夠掌握雷電活動的規律、特性，搜集數據，為做好防雷工作提供科學的保證。
簡介：
輸電線路和輸電設備通常都是露天安裝，受到自然環境的影響程度也就相對比較大。對於輸電線路而言，影響最大的就是雷擊。雷擊產生的強電流與輸電線連接時可能致使輸電據我國電網故障分類的有關部門統計，在多雷、土壤電阻率高、地形復雜的山區等跳閘率較高的地區，由於雷擊的原因引起的事故次數約占高壓線路運行的總跳閘次數的40%～70%。這給我國的國民經濟造成了巨大的損失。
一、雷害原因：
輸電線路遭到雷擊也稱為大氣過電壓，分為直擊雷過電壓和感應雷過電壓兩種類型，其原因是雷雲在放電時其過電壓通過線路桿作為放電載體，導致線路的絕緣被擊穿。雷擊要通過建立一個放電泄流通道通過，使大地感應電荷和雷雲中的異種電荷互通，所以是否遭到雷擊和接地裝置是否完好有著直接的關系。
當感應雷過輸電線路時的電壓可達400KV
左右，這樣的電壓值歲35KV及以下線路絕緣造成很大的威脅，感應雷對於110KV及以上線路的絕緣不具太大的威脅。
110kV及以上輸電線路發生雷擊的故障大多數是因為直擊雷導致的，同時還和接地裝置的完好性有非常直接的關系。直擊雷可以分為反擊和繞擊兩類，對線路安全運行造成很大的威脅。我們必須認清雷擊的性質，並准確分辨出是那種原因引起的故障，才能採取各種針對性強的防雷措施，實現良好的防雷效果。
二、雷電的破壞原理
高壓輸送電路故障的最大一個自然因素就是雷擊，故障一旦發生就會造成整個現代電力資源的浪費。眾所周知，雷電活動能夠產生劇烈的熱電效應和磁場效應，還會產生強大的機械性破壞力造成機械的損失，在裸露曠野的高壓輸電線路特別容易因為這樣的電磁效應造成很大的過電壓危害。目前電子設備的集成度非常高，他們被廣泛地應用於整個電力調度運行的系統中。而高集成的電子設備對雷電電磁脈沖的反應非常的敏感。當輸電線路被雷電擊中，會由於高集成電子的敏感性產生超負荷的過電壓磁波，電壓礠波會沿著線路網傳入變電站，使變電運行設備的介電強度下降，導致敏感設備中的感應電子器件遭到損壞；供電保護裝置和監控系統會產生誤動作，造成輸電設備的跳閘斷電．極大的破壞現代的電力變電輸送網。

H. 電路設計中如何防雷

防雷電路的設計應注意以下幾點：
1、
防雷電路的輸出殘壓值必須比被防護專電路自身能屬夠耐受的過電壓峰值低，並有一定裕量。
2、
防雷電路應有足夠的沖擊通流能力和響應速度。
3、
信號防雷電路應滿足相應介面信號傳輸速率及帶寬的需求，且介面與被保護設備兼容。
4、
信號防雷電路要考慮阻抗匹配的問題。
5、
信號防雷電路的插損應滿足通信系統的要求。