【技术】综合接地技术及设备防雷

综合接地设计

等电位连接。将轨旁设备、线缆、构造物金属部件接入综合接地系统，形成等电位连接。注：弱电接入综合接地与强电接入综合接地的接入点不共用统一接地母排。

接地线电阻。规定综合性接地装置一切一点儿接地线电阻不超1Ω。

铁轨电位差、跨步电压和触碰工作电压。铁路运作速率高，驾驶相对密度大，造成牵引带电流量扩大，短路容量达到25KA；

钢轨电位:高速铁路采用无碴轨道，增加了轨道对地漏的阻力。轨道的返回将在轨道上产生更高的轨道电势，在轨道侧产生更高的电势差并导致更高的接触电压；

全面保护。设备防雷应采用综合防护，包括(屏蔽、滤波和接地)

  通过屏蔽、等电位设置以及合理布线，改善电磁环境；

 分区分级设置防雷保安器；

良好接地措施。

法拉第笼示意图

综合设计技术措施

信号楼的外部防雷系统：避雷短针、避雷网、避雷带

地网建设：接地电阻

计算机房的屏蔽建设：整体屏蔽

室内设备防雷接地和等电位连接：接地汇集线

信号传输线的防雷配置:配电板上安装信号防雷保护装置。

通过接地线等项目:与通讯塔接地等。

供电系统防雷:如图所示

综合性设计构思工程项目有关

施工技术。电缆线发放、SPD安裝、联接等

工程竣工验收。查验技术性文档，查验、检验避雷措施。

维护保养和管理方法。平时维护保养和规律性维护保养

雷害入侵机器设备的关键方式

雷击立即磁感应进到数据信号机器设备。根据电源插头、通信线和手机充电线及其广播电台无线天线进到数据信号机器设备的线路板。

从交流220V电源供给线侵入。 直击雷集中在高压电力线上传输高压线，通过高压变压器的电容器与220V低压侧耦合，侵入供电设备。

从通信线和数据线入侵。

当地面突出物如大树、高层建筑和独立避雷针被直接闪电击中时，闪电会击中土壤并直接侵入电缆护套至芯线。

进入架空线路的雷过电压与进入埋设电缆的雷过电压一样，从进入点向两侧传播，雷电磁脉冲向计算机机器传播。

地电位反击。

雷通过导线和接地线泄漏到大地，这在接地周围形成喇叭状的电位分布。

当信号设备的其它接地装置和避雷针接地装置靠近时，高接地电位会通过相关线路如接地线或电源形成电位差，并可能发生反击，对设备造成雷击损坏。

由于设备的所有电路板都与设备的保护性工作接地相连，因此接地电位的反攻击可达数万伏，接地电位造成的损害很大。

解决方案：2组设备里的电线接头接进一致接地装置上，一点儿接地装置；设备的接地装置杜绝防雷接地极最少20M。

避雷的关键技术性对策

外界安全防护：选用防雷接地、分离、屏蔽网、平衡电位差、接地装置

内部保护:等电位连接、屏蔽、保护隔离、合理布线和浪涌电压保护器的使用。

电涌保护器。这里主要介绍以下浪涌抑制器件:气体放电管、硅雪崩二极管、金属氧化物变阻器和固态瞬态电压抑制器TVS。

气体放电管GDT

(防雷接地检测)

优点：能承受很高的冲击电流，大于20KA，几十微秒

缺点：放电时呈短路状态，浪涌过后仍延续一段时间，对电路正常工作不力，在直流电源上放电后可能无法恢复。

硅雪崩二极管

优点：不会短路，抑制效果好，浪涌后有延迟，交直流都能用。

缺点，承受能力比放电管差。

金属氧化物压敏电阻MOV

优缺点：慢于硅雪崩二极管，峰值电流承受能力和能量级别比二极管高。

固体放电管SA

(防雷检测接地)

优缺点：双极性保护。能力转移形击穿电压几十V至300V，导通电压地至3-5V，金丝短路。

瞬变电压抑制器TVS

(湖北防雷检测)

优点和缺点：重量轻，消化吸收了气体放电管和硅雪崩二极管的优势。但承担电流量工作能力达不上气体放电管的水准。

维护电源电路的组成方式

气体放电管设最前，后面硅雪崩二极管，中间电阻或电感隔离（防止放电管达不到放电起始电压，利用电阻或电感隔离，也有限流作用）。浪涌入侵，能量通过放电管泄放。