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等电位 连接在现代防雷技术应用析解

美国科 学家富兰克林为我们揭开了雷电的神秘面纱,证实了“雷就是电”,所以,我们可 以把防雷装置看成一个电路或闭合的回路,实际上 电路中每一个点都有一定的电位,就好比 空间有一种物品都有一定的高度一样,讲高度 要指定一个计算高度的起点,例如,建筑物的总高20米,这个高 度是从地面算起的,珠穆朗玛峰的高是8848米,这个高 度是从海平面算起的,讲电位 也要指定一个计算电位的起点,这一点 就是电位的零电位,称为参考点,等电位 就是这一点与零电位(参考点)两点之间的电压,电路中,任意两点之差,就是该 两点之间的电压。


1

零电位


  电位的 高低总是相对于零电位为参考点的,由于大地是个导体,当其中 没有电流流过时,它是等电位的,所以可 方便地将此时的地看作是零电位参考点,如果地 面上的金属物体与大地具有良好的电器连接,则在没 有电流流过的情况下,金属物 体与地面之间没有电位差,该金属 物体就具有大地电位,即零电位,我们知道,接地就 是把地面上的金属物体或电气回路的某一节点通过导体与大地相连,使该物 体或接点与大地保持等电位。


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2

安全接地


  现代防 雷技术离不开接地,接地体 是防雷装置的重要环节,无论是 对直击雷的防护,还是雷 电感应的防护最终都需要通过接地体将雷电流泄放到大地中去,我们知 道最理想的接地就是接地电阻为零的接地,这在现 实生活工作中是不可能的,所以安 全接地只是依据各种设备的使用情况、技术性能、耐压水 平等作出对接地要求的技术指标来算。例如:我们在 日常的检测工作中,经常接 触到各种各样的设备,而设备 的运行必定会存在漏电或雷电流经过时所产生的电位差,为尽量 避免内部设备被高电位反击和操作人员被雷击的事故,必须对 设备进行安全接地,接地电阻小于4欧姆。


3

共用接地系统


  在同一建筑物内,将所需 接地系统连到一个地网上,或者把 各系统原来的接地网通过地下或地上的金属连接起来,使他们 之间形成为电气相通的统一接地网,当发生雷击时,雷电流 在各系统上产生的高电压将同时存在各系统的接地线上,这样就 使各接地线之间不存在高电位差,基本清 除了系统之间的击穿问题(各系统电位相同,两点间没有电流,电位差为零)。共用接 地系统是将交流工作地、直流工作地、安全保护地、防静电地、防雷接 地等共用一组接地装置。共用接 地系统是自然接地体与人工接地体的组合,它的接 地电阻值的标准应按信息系统接地设备中要求的最小值确定。如果接 地电阻达不到标准时,应外延 增加人工接地装置使其达到要求。


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4

等电位连接


  等电位 连接就是把建筑物内附近的所有金属物,如建筑物的基础钢筋、自来水管、煤气管 及其金属屏蔽层,电力系统的零线、建筑物的接地系统,用电气 连接的方法连接起来(含截获 可靠的导线连接)使整座 建筑物成为一个良好的等电位体。配置有 信息系统的机房内的电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、计算机直流地、防静电接地、屏蔽线外层、安全保护地及各种SPO(浪涌保护器等)接地端 均应以最短的距离就近与等电位网络可靠连接。等电位 连接的目的就是为了防止和设备与设备之间、系统与 系统之间危险的电位差,确保设 备和操作人员的安全。


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5

接地装 置应满足下列条件


  (一)接地装 置接地电阻要符合最新的防雷规范技术标准,也要符合设 备技术标准,应经长 年运行而不降低且为最经济的设计。


  (二)经常流 过电流的接地装置要注意不是由于接地装置附近地面的电位梯度而危及人畜。


  (三)在设计 时要考虑到接地装置的腐蚀速度并制定措施,在恶劣 的雨天也应限制地面的电位梯度保持在3V/m以内。


  (四)接地装 置的材料除铜或铁的板、管、棒、线以外,也可以使用石墨、碳这一 类为主体的板棒或使用50X50X5镀锌角钢,长度一般为1.5m—2.5m,也可以用40X4的镀锌扁钢或Φ12—Φ14镀锌圆钢。在施工 方法和使用材料方面都应根据各自的设计目的和现场条件选定最经济的方案。



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