防雷知识讲座

1. 防雷知识讲座 科威电子测试有限公司

2. 第一章  雷电干扰防护的研究内容 • 雷电干扰防护属于电磁兼容的范畴 electromagnetic compatibility (EMC)   ──雷电磁脉冲；LEMP（Lightning Electromagnetic  Pulse） ──开关电磁脉冲；SEMP（Switching Electromagnetic Pulse）  ──静电放电；ESD（Electro-Static Discharge ）： ──核致电磁脉冲；NEMP（Nuclear Electromagnetic Pulse：核致） ──微波辐射。WR（Microwave Radiation）

3. 第二章 雷电与电磁干扰防护的重要性 第一节　防雷工程技术的发展 • 第一个把实验室中的电与自然界的闪电发生联想的人是曾任英国伦敦皇家学会馆长的Fransis Hauksbee ，1706年他用玻璃棒摩擦带电，研究它的发光，看到静电放电产生的闪光与闪电相似，而发生了联想。这已接触到闪电的物理本质是电荷放电。 科学认识必须建立在科学实验的论证上。第一个达到这一步的是杰出的美国科学家富兰克林(Benjamin Franklin  l706—1790)，他在实验室内进行一系列电学实验，证实了实验室完成的静电放电现象与天空雷闪类似，以科学的理性思维探索闪电的本质：闪电就是静电产生的火花放电。就此， 富兰克林发明了避雷针，这是人类第一件防止雷害的装置。 • 富兰克林发明避雷针之后，这一防雷工程技术延续了百余年毫无发展。不仅是由于人类对雷电的认识停滞不前，而且还由于实际需要没有变化，避雷针还未显出其局限性。

4. 1876年贝尔发明电话，由于适应了社会的需要，发展极快，1880年仅美国就有了48，000台，架空的长导线出现了，它成为闪电袭击的新对象，为了防护电话通讯设备和人的安全，于是出现了第二种避雷装置——导雷器，它实际上是一个火花隙，接在电话入户线路与大地之间，架空长导线上落雷产生的高电压，到达此处把火花隙击穿短路可从而泄流入地，不致进入户内伤害电话设备和人。这种新事物就是最原始的避雷器，英文称之为Arrester。1876年贝尔发明电话，由于适应了社会的需要，发展极快，1880年仅美国就有了48，000台，架空的长导线出现了，它成为闪电袭击的新对象，为了防护电话通讯设备和人的安全，于是出现了第二种避雷装置——导雷器，它实际上是一个火花隙，接在电话入户线路与大地之间，架空长导线上落雷产生的高电压，到达此处把火花隙击穿短路可从而泄流入地，不致进入户内伤害电话设备和人。这种新事物就是最原始的避雷器，英文称之为Arrester。 • 1887年伦敦筹资百万英磅建立供电公司，标志着电力供应由分散的一家一户发电转变为由中心电站集中供电的开始，输电网迅速扩展，高电压输电网的过电压保护和防雷就成为电力系统的极为重要的项目，于是19世纪90年代就有E．Tomson发明的磁吹间隙，以它保护直流电力设备，这可说是磁吹避雷器的前身。1901年德国制成串联线性电阻限流的角形间隙，可以说是阀型避雷器的前身。此后由于电力工业的大发展，电力系统成为建筑行业之后防雷需求最为迫切的部门，对雷电的研究，主要在这一行业进行。这里有两个重要原因：第一、电力系统需要研究过电压护和高压绝缘问题，这与防雷的研究，在物理上是相似的，第二、为了研究的需要必须建立高电压实验室，因此为人工模拟雷电的实验研究提供了物质条件。所以20世纪中，电力系统高压实验室的研究为防雷作出了很重要贡献，今天我们关于雷电的认识，很多来源于这些研究结果（比如国际大电网会议）。

5. 富兰克林的年代只注意到直接雷击。那时雷电对建筑物的危害也只能是直击雷。20世纪电力工程才注意到感应雷的危害，德国W。Peterson于1914年提出用接地避雷线防雷的理论，后来美国F．W．Peek，W．W．Lewis也认为威胁线路绝缘的不仅是直击雷，还有感应雷。30年代末期大家已取得共识，100kV以上线路避雷线是防直击雷的基本保护装置。1925—1926年Peek第一个用“人工雷”研究避雷针的保护范围、雷云极性对保护系统的影响。1934年美国瓦斯和电力公司(AGE)开始用避雷针和避雷线保护变电所，由于避雷线的应用有效，在建筑物上出现了避雷带，50年代后又发展出笼式避雷网。富兰克林的年代只注意到直接雷击。那时雷电对建筑物的危害也只能是直击雷。20世纪电力工程才注意到感应雷的危害，德国W。Peterson于1914年提出用接地避雷线防雷的理论，后来美国F．W．Peek，W．W．Lewis也认为威胁线路绝缘的不仅是直击雷，还有感应雷。30年代末期大家已取得共识，100kV以上线路避雷线是防直击雷的基本保护装置。1925—1926年Peek第一个用“人工雷”研究避雷针的保护范围、雷云极性对保护系统的影响。1934年美国瓦斯和电力公司(AGE)开始用避雷针和避雷线保护变电所，由于避雷线的应用有效，在建筑物上出现了避雷带，50年代后又发展出笼式避雷网。 • 架空电线上直击雷和感应雷产生的过电压波沿线侵入建筑物内造成设备损坏、破坏房屋和人身伤亡等现象这是富兰克林年代所不可能见到的。这是科技发展带来的新的雷灾，当然富兰克林的避雷针无法对付它，需要一种完全不同的思路来防止这种雷灾，那就是在过电压波入建筑物之前把它导入地，为此而设计出来的避雷装置就是避雷器。1907年美国出现一种铝电解避雷器。1908年瑞士Moscicki提出用高压电容器把雷电流分流入地。1922年美国开始采用非游离气体以遮断续流的管型避雷器。50年代初，磁吹阀型避雷器问世。1968年日本松下电气公司研制出新一代的无间隙避雷器，它是一种金属氧化物非线性电阻。

6. 80年代以后，雷灾出现的特点，与以往有极大的不同，可以概括为：(1)受灾面大大扩展，从电力、建筑这两个传统领域扩到几乎所有行业部门，特别是与高新技术关系最密切的领域，如航天航空、国防、邮电通信、铁路交通、计算机、电子工业、化工石油等等。(2)从二维空间入侵变为三维入侵。从闪电直击，过电压波沿线传输变为空间闪电的脉冲电磁场从三维空间入侵到任何角落，无孔不入地造成灾害，因而防雷工程已从防直击雷、感应雷进入防雷电电磁脉冲(LEMP)，前面是指雷电的受灾行业面扩大了，这儿是指雷电灾害的空间范围扩大了 (4)产生上述种种特点的根本原因，也就是关键性的特点是雷灾的主要对象已集中在微电子器件设备上。雷电的本身并没有变，而是科学技术的发展，使得人类社会的生产生活状况变了。微电子技术的应用广泛渗透到各种生产和生活领域促进社会经济的发展，这是大好事。但是微电子器件极端灵敏、它的这一特点又容易受到无孔不入的LEMP的作用，或者造成微电子设备的失控，或者是损坏。 • 因此，当我们广泛采用新技术，采用新的数字通信系统，使用微机操作控制的时候，雷灾也就跟踪而至。所以当今时代的防雷工作的重要性、迫切性、复杂性大大增加了。我们必须站到历史时代的新高度来重新认识现代的防雷技术问题。

7. 第二节   雷电防护的重要性 • 雷电是最常见的自然灾害之一，虽然，地震、旱灾、水灾、泥石流、海啸、台风等自然灾害比较，每次雷电灾害对人类造成的损失不算大，但全球每年由于雷暴灾害造成的损失的总和就不算小数了。 • ——地球上的森林火灾，有50%是由雷击引起（1987年内蒙一次雷击森林大火，烧掉1300多公顷森林，大兴安岭雷击火损失占全部损失的70%）。草原火灾有相当一部分是有雷击引起。 • ——1989年8月12日，青岛黄岛有库雷击大火，燃烧4天，死亡19人，伤78人，直接经济损失数千万元。 • ——1993年8月12日，中国人民银行湖南省郴州分行计算机信息系统遭雷击，使计算机电源、主机、卫星接受小站，营业部终端等被击坏，直接经济损失数十万元，业务中断7天，间接经济损失达亿元之巨。 • ——1999年6-7月，广州局军田、郭塘、棠溪、潖江口、飞来峡、银盏坳、广北、江高等站的计算机联锁设备多次反复遭雷击，影响多次列车运行。 • ——2000年7月9日，成都局内江通信站遭雷击，损坏电源、PCM、程控交换机等设备，直接经济损失29万元，通信中断数日，间接经济损失巨大。

8. 第三章   雷电防护的研究方法 • 雷电防护由一套专门的理论。比如，雷电产生的机理，要研究大气物理学，用物理学的方法探讨雷电产生的原因。雷电对电子设备的雷害机理，需用大气电学的方法。研究雷电的防护方法，又涉及电工学，微电子学和材料学。 • 雷电流的大小、雷电的波形研究，一般通过理论推导和现场实测，将现场实测的波形和理论推导拟合，这就需要用统计学的知识合概率论的知识。 • 雷电科学还是一门试验科学，由于雷电机理的研究对雷电成因的解释许多出于假说，必须通过现场试验和模拟试验验证。同时，防护设备的好坏必须通过实验室模拟试验和现场对比试验两个环节，才可初步判断其好坏，最后，还要用统计学知识，对现场试验作出科学判断。 • 要研究雷电防护，还必须对防护对象有较深刻的了解，所谓知己知彼。比如，电源防护，必须了解电力配电系统和电源屏的结构，还有UPS、开关电源的原理，了解他们的薄弱环节，才可对症下药。计算机网络必须了解网络的拓扑结构、网络设备、传输协议，接口硬件。很难想象，不了解计算机设备的人，能将防雷设备加装在正确的位置上。 • 所以说，防雷是一个综合学科和边缘科学。希望对各门科学略知一二。

9. 第四章 雷电的基本知识 第一节  雷电的形成 • 雷电是从雷雨之中发展起来的一种天气现象。闪电和雷声是雷电的特殊标志。雷电和雷雨是连系在一起的，而只有闪电和雷声而不下雨的称为干雷暴。“迅雷不及掩耳”，确切地说明了雷电突如其来的特点。那么雷电到底是如何形成的呢?要想搞明白这个问题，还得从雷雨的形成过程谈起。 • 有人计算，一块半径为5公里的雷雨云，下暴雨时，每5分钟从云中倾下的水量约达到8万吨(仅以每分钟降雨量为l毫米计)如此巨量的水竟然能够在空中飘移，可以想见雷雨云中上升气流之强大了。那么，拥有巨大能量的积雨云又是怎样生成的呢？打雷必须有电。雷雨云的起电原因是什么？下面就研究这个问题。 • 雷云的形成     雷云形成必须具有以下三个基本条件： a．空气中应有足够的水蒸汽； b．有使潮湿的空气能够开始上升并开始凝结为水珠的气象条件或地形条件； c．使气流能强烈持续上升的物理条件。

10. 第二节 雷电活动强度及雷击的选择性、连续性 • 雷电活动的强度一般地指一个地区雷电活动的频繁程度，亦即某一地区雷击次数的多少。雷电的产生是基于地区气象条件产生的，因此雷电活动强度有地区性、季节性。我们用“雷击次数”这一指标来衡量某一地区一定时间内雷电活动的强度。目前通用的有“雷电小时”和“雷电日数”两种。“雷电小时”是一小时内在某地可闻雷声次数，只要听到雷声，不论雷声持续多长，都作为一个“雷电小时”。统计时以年为单位计算全部可闻雷次数称为“年雷电小时数” 我国大部分地区一个雷电日大约为3个雷电小时。这种统计方法我国用得不多。“雷电日数”则指一昼夜间是否有雷，若有可闻雷，则不管次数多少均记为一个雷电日，统计上以年雷电日数计，即一年内有多少个雷电日。但是，各年的雷电日数是不一样的，因此，采用若干年雷电日的统计平均数，我们称之为年平均雷电日。这种方法比较简单，因此被我国各部门广泛采用。年平均雷电日这一参数极其粗糙，它只能反映某地有否雷暴，但不能反映雷暴的强度。 • 雷电活动按地区分布的普遍规律是：潮热地区比干冷地区多雷，陆地比海洋多雷，山区比平原多雷。如我国兰州为25日／年，北京为40日／年，哈尔滨为33日／年，而广西的玉林达105日／年，广州78日／年。可见南北差异是很大的。就其季节性而言，一般冬季少雷或几乎无雷，而夏季则称为雷雨季节。 • 我国许多部门和行业根据年平均雷暴日，将雷电活动地区分为少雷区、中雷区、多雷区、强雷区： a·少雷区— 年平均雷暴日数不超过15的地区;     b·中雷区— 年平均雷暴日数为15～40的地区;     c·多雷区— 年平均雷暴日数为40～90的地区;     d·强雷区— 年平均雷暴日数超过为90的地区;

11. 第三节  直击雷与感应雷 • 直击雷与雷电感应的概念 • 根据雷击过电压进入通信、信号、电力等设备的方式不同，可将侵入设备的雷电分为直击雷（direct lightning strike）和雷电感应（lightning  Induction），或称感应雷。我们一般将雷电直接击中线路设备或终端设备并经设备入地的雷击称为直击雷，在许多标准里将直击雷定义为直接击在建筑物、构筑物、地面突出物或大地并产生电效应、热效应和机械力的雷电放电。直击雷是目前人类无法控制和阻止的自然灾害，它的特点是放电电压高（可达500kV以上），放电电流大（虽然一般认为200kA是允许的上限，然而雷电的实际放电电流却可达到惊人的530kA），放电过程时间短（一次闪电放电时间约为40μs），闪电电流波形波头陡度大（闪电电流在不到1μs的时间便可以达到100 kA以上的极值）。它主要给建筑物、构筑物、电力设施、通信设施、输油（气）管道和易燃易爆场所等造成火灾和机械损害，给户外活动的人员和牲畜造成伤亡，引发森林或草原火灾。直击雷对电力设施和通信设施造成损害的机理是雷电直接击中架空输电线路、线路杆塔、地下电力电缆或通信架空线路、地下电缆、无线通信设备天线塔等。大部分雷电流通过架空电力线路、线路杆塔、地下电力电缆或通信架空线路、地下电缆泄流入地，同时造成机械损害。剩下部分雷电流流入电力线路或通信线路导线，并以行波方式向两方向传播，损坏终端设备。直击雷的概率极小，真正对通信、信号、电力造成损害的大多为感应雷

12. 所谓雷电感应定义为雷电放电的强大电磁场作用在邻近的导线或电子、电气设备系统内产生的静电感应过电压和过电流以及电磁感应过电压和过电流。它是由于在雷云形成过程中，雷云与大地之间的静电场和雷击通信，信号或电力线路附近大地或其它物体时，雷闪电流产生的强大电磁场作用于线路，经传输进入设备的雷击过电压和过电流。雷电感应电压幅值和雷云对地放电时的电流有关，和雷击点与线路间相对位置有关，同时和雷击点周围环境如土壤电阻率有关，还和线路长度，线路高度，设备接地装置的电阻等诸多因素有关，动态范围很大，确切计算十分困难。所谓雷电感应定义为雷电放电的强大电磁场作用在邻近的导线或电子、电气设备系统内产生的静电感应过电压和过电流以及电磁感应过电压和过电流。它是由于在雷云形成过程中，雷云与大地之间的静电场和雷击通信，信号或电力线路附近大地或其它物体时，雷闪电流产生的强大电磁场作用于线路，经传输进入设备的雷击过电压和过电流。雷电感应电压幅值和雷云对地放电时的电流有关，和雷击点与线路间相对位置有关，同时和雷击点周围环境如土壤电阻率有关，还和线路长度，线路高度，设备接地装置的电阻等诸多因素有关，动态范围很大，确切计算十分困难。 • 发生在距计算机信息系统设备1km以远的云间放电和云地放电都可能在计算机信息系统金属导线上产生可能导致设备失效的过电压。与计算机信息系统相连的金属导线被感应上雷电电磁脉冲过电压时，雷电电磁脉冲过电压将沿导线以行波方式向两方向传播，传递到计算机信息系统设备上（这部分雷电我们称为“传导雷”），造成设备失效。 • 感应雷有两种，一种由静电感应产生，一种由电磁感应产生。

13. 第四节 标准模拟雷电波形 • 对于单极性的雷电流和雷电暂态过电压脉冲波形，通常采用幅值、波头时间和波长时间等参数加以描述。在防雷分析与设计中，雷电脉冲波形的波头和波长时间必须有明确的定义，对于几种常见的雷脉冲波形来说，它们的波头和波长时间的定义方法是相同的，差别仅在于确定波头时间的作用取点位置不同而已。现以一个雷电流波形波头与波长时间的作图确定为例，来说明这种定义方法。如图(1一6)所示，纵坐标表示雷电流if与幅值雷电流I m的比值。先由纵轴上的O.1、0．9和1．0三个刻度分别作三条平行于横轴的平均线，前两条平行线分别与波形曲线的波头部分相交于A、B两点，过A、B两点作一条直线，该直线与第三条平行线和横轴分别相交于C、D两点，由C点引横轴的垂线其垂足E点与D点之间的时间即定义为波头时间，用τf表示。为了定义波长时间，再由纵轴上的O．5刻度作横轴的平行线，该平行线与波形曲线的波尾部分都相交于F点，从F点引横轴的垂线，其垂足G点与D点之间的时间，即为“波长时间”，用τt 表示，注意，波长时间也是波形曲线衰减到半峰值的时间，因此，又叫半峰值时间。 几种常用的雷电波形 • 实际上，出现在电气和电子系统中雷电瞬态过电压波形将随具体系统结构和雷电环境的不同而存在着差异，对于防雷设计和保护装置的试验来说，通常是规定一些标淮的雷电过电压波形，以便供设计和试验使用。这里将介绍几种较为常用的雷电过电压波形。

14. 1.2／50 μs 1.2／50 μs波形是电气电子设备绝缘耐受性能试验中常用的标准雷电过电压脉冲波形。 • 8/20μs波形 8/20μs波形在防雷试验中用得最多，一般作为典型得电流波形用来测试防雷产品得耐电流能力。 电压波形T1=1.25T     电流波形T1=1.67T • 组合波 对于感应雷的防护，还用了一种组合波形发生器，它既能产生开路的1.2/50μs电压波形，也能产生短路的8/20μs电流波形，并能自动地对被测装置施以适当的冲击。 BS6651：1992建议采用6kV 1.2/50μs和3kA 8/20μs规格的发生器，另外IEEE C62.41-1991、UL1449和AS1768-1991、ITU等也推荐采用该标准；IEC801-5（草案）同样也建议采用该类型的组合波形，但其峰值则分别定为4kv和2kA。 为简明起见，可以把6kV、3kA组合波形发生器看作是一个具有2Ω内阻的6,000V电池（见图2-13），6kV可看作电路开路，3kA可看作电路短路。当然，这只是一种表现方式，实际的发生器并不像电池，也没有一个真正的2Ω电阻。 • 10/700μs波形 这是一种由ITU  K17提出的用于描述电话系统的瞬态过电压的波形，并相继被包括BS6651：2000和IEC801-5 、IEC61000等在内的许多标准所采纳。与其他测试波形不同，它对波形的形状要求并不太严格，由产生所需波形的电路来决定，该电路的短路电流为125安培。

15. 新标准对10/700μs波形定义为组合波，对输出阻抗一般定义为40Ω（15Ω），开路波形为10/700μs，短路波形为5/310μs.新标准对10/700μs波形定义为组合波，对输出阻抗一般定义为40Ω（15Ω），开路波形为10/700μs，短路波形为5/310μs. • 0.5μs-100kHz波形 实测统计表明，由雷电在低压交流线路上引起的瞬态过电压常具有衰减振荡波形，且第一个波的波头时间很短。图？ 给出了一个标准衰减振荡电压波形，与上述所有波形不同，这是一种自然振荡波；它是由IEEE 587（1987）所提出的，现已被IEEE C62.41所取代。但是，要通过不稳定的测试结果来定义它是很困难的。我们国家标准很少采用，在EMC中常用。 • 10/1000μs波形 刚才介绍了ITU建议在通信线路上采用10/700μs波形，但美国等国家，采用了一种和10/700μs波形近似的波形——10/1000μs波形。也多用于固体防雷器件的检测。 • 10/200μs波形 该波形由原日本国铁提出，当电子设备与钢轨或类似的传导体相连时，用10/200μs波形比较切合实际，因为钢轨道床的关系，钢轨的特性阻抗较低，漏泄较大，因此雷电波形有一定延时。 • 10/350μs波形 指I类电流波形，常用在特大型地闪雷电波形 • 4/10μs波形 野外电力线感应直接雷电流波性

17. 第五章   现代防雷技术措施 第一节 防护级别定义 • 由于闪电的电磁脉冲无孔不入地从空间各方面侵袭各种现代科技设备，所以现代的防雷技术措施必须针锋相对，即全方位的防护，层层设防，综合治理，把防雷工程看作一个系统工程 • 考虑到各行各业的不同特点，要同时保护建筑物构筑物、设备和人这三种对象免受雷害，可以把现代防雷技术措施总括起来用6个英文字母来代表其方方面面，即A、B、C、D、G、S • 下面分别阐叙各字母所代表的意义。 •    C是Conducting的简写，它的中文意思是“传导”。我们称之为避雷针的装置，其英文原名是“Lightning rod”，又称“Lightning Conductor”，其原意并不是“避雷的针”，而是“闪电棒”，更正确的说，应是“闪电传导器”，即是指它的功能是把闪电传导入地，这才是富兰克林对他发明的避雷针的作用的原意。他的这一看法及所采取的措施，迄今仍是正确的，有效的。对于云地闪的直击危害，必须采用这一措施，即把闪电吸引到接闪器上，而后把闪电传导入地，把它的能量耗散到地下，从而保护了地上的建筑物。 • 有的消雷器忽视传导，其结果常导致其爆炸或毁坏。这恰恰说明，直击雷的能量及其破坏作用不容轻视，把它传导到地下，让大地吸收耗消它的能量。是防止其危害的有效方法。避雷针的这个“传导”作用的价值是重要的。至于它的形式可以有所发展变化。有些自称为消除雷电的种种“发明物”，实际上至多是取代了避雷针而引雷入地，成为一种变形的避雷针而已。 •  避雷针传导闪电入地，到了今天，出了新的问题，会对建筑物内微电子设备产生祸害，关于这个问题，不能“因噎废食”简单地废除它，而可以另外采取措施配合它。依照被保护对象的不同设计相应的防雷设施。

18. B是Bonding的简写，中文的意思是“搭接”，从物理上说，则称它为“均衡连接” 或“等电位连接”。它是与C这一措施紧密配合的极为重要的防雷害的措施。因为闪电被传导入地的过程中，沿着传导闪电流的路径上会形成非常高的瞬时电压，它会对周围的建筑、设备或人产生旁侧闪络，造成雷灾，因为后者与大地等电位。为此用够粗的导线把闪电可能流通的部位与周围的构筑物各部分、建筑物各部分、设备的某些部分等连接起来，保证处处等电位，闪电通过时，大家的电位同时升高，“水涨船高”，就不会产生旁侧闪络放电了。 •  对一幢高楼，避雷针的引下线是闪电的通道，就需要每隔一定距离，在大楼设置一个均压环与引下线作等电位连接，一直到接地极为止。完善的等电位连接还可以防止闪电入地造成的地电位升高所产生的反击。这在微波站天线塔遭雷击时常常遇到，等电位连接也包括同一物体各部分外套之间，电缆接头金属外皮之间的电性连接，这在航天系统极为重要。因为结构联接处如不是良好的电性连通，则接触电阻所产生的电位降常可以引起电火花，它可以损坏联接部位的表层，或导致火灾。 • G为Grounding之简写，中文意思是“接地”，它与C、B是互相配合，防止直击雷害的完整一套，良好的接地才能有效施泄放闪电的能量入地，降低引下线上的电压。 •  接地也是为其它防雷措施D与S服务的，接地不好，B、C、D、S都不可能完善，所以它是整个防雷系统工程中最基础的一环，特别重要，也是最费钱、费工的一环。

19. D为Dividing的简写，中文意思是“分流”。这是现代防雷技术中迅猛发展的重点，是防护各种电气、电子设备的关键措施，近年频繁出现的新的雷灾几乎都是需要采用这种措施的。 D为Dividing的简写，中文意思是“分流”。这是现代防雷技术中迅猛发展的重点，是防护各种电气、电子设备的关键措施，近年频繁出现的新的雷灾几乎都是需要采用这种措施的。 •     所谓分流就是在一切从室外来的导线(包括电力电源线、电话线、或信号线等等)与接地体或接地线之间并联一种避雷器。不仅在入户处要并联避雷器，而且在一些电子仪器的入机壳处也需装避雷器，当直击雷或感应雷在室外线路上产生的过电压波循这些导线进入室内时，避雷器的电阻突然降至很低值，近于短路状态，闪电电流就由此处分流入地了，这类似于堵截了雷电的入侵通道。 •     当然只在入户处装避雷器是不够的，仍会有少部分闪电电流进入室内设备，对于一些耐高电压的设备、元件是不会被损坏的，可是不耐高压的微电子设备则会遭殃，所以对于这类设备还需要在各种进入设备的导线的入机壳处，甚至在内部线路处设计安装避雷器，进行多级分流。

20. S为Shielding的简写，中文意思是“屏蔽”。就是用金属网、箔、壳或管子等导体把需要保护的对象包围起来。从物理上看，就是把闪电的电磁脉冲波从空间入侵的通道全部阻断，使得闪电无隙可钻。S为Shielding的简写，中文意思是“屏蔽”。就是用金属网、箔、壳或管子等导体把需要保护的对象包围起来。从物理上看，就是把闪电的电磁脉冲波从空间入侵的通道全部阻断，使得闪电无隙可钻。 •     例如黄岛油库的大火起因就是闪电电流的高频磁场侵入到油库的内部，使得钢筋混凝土内的钢筋产生感应电压而使断口处产生电火花，点燃了石油蒸汽与空气的混合物。大灾之后，贮油罐改成金属罐，金属壳就阻断了闪电的交变电磁场的入侵。有些电子设备非常灵敏，为此要放入铜网建成的屏蔽室内。 •     除此之外各种电线除了有铜网的屏蔽外套层外，为了加强屏蔽，有些情况下，还得穿入铁管内。 •     所有的屏蔽套、壳等均需要接地。没有妥善的接地，就会影响屏蔽作用。所以B、C、D、 • G、S这5种措施是互相联系的，形成一个全方位的防护体系，缺一不可。 •     近年市场上流行一时的消雷器，装上它并不能高忱无忧，万元一失。这些装置实质上，只是起到C这种措施的作用，它既无法应付闪电的绕击现象的祸害，更无法防御闪电沿 • 架空导线的入侵和闪电的电磁脉冲波从广大空间的入侵。

21. 现代防雷技术措施还有重要的一条，就是独立于B、C、D、G、S这5者之外的A、 A是Avoiding的简写，中文意思是“躲”，其战略思想类似于孙子兵法所说的：“三十六计，走为上。” • 防雷的战略思想可以与防洪水自然灾害相类比，防洪首先是用“导”，把洪水尽快疏导入大海，让海水来客纳和耗消其能量，防雷也是首先把雷电导入大地，在大地中容纳耗散其能量，防洪的第二个办法是堵，筑堤以堵截水入侵城市、民房等等，而防雷也是在屏蔽套、避雷器处堵截闪电入侵到设备。防洪还有第三招，那就是“躲”，如泄洪区居民就是在洪水季节时暂时迁至高地，躲开洪水。在防雷工作中也类似，惹不起闪电袭击，找不到对策时，何不躲开它呢。它既经济又有效。 • 其实有些地方万般无奈之时就采用过，特别是在高山上，雷雨来临时，闪电在上空盘旋，虽有避雷装置，但一些精贵的设备，特别是微电子设备，难以获得有效的防雷保护。于是就关机，拔去一切电源插头，拆开天线，就可以躲开闪电的祸害。 • 在航天发射方面，“躲”是一种极为主要的措施，在雷暴来临前就停止发射工作，只择发射航线上空大气电场强度不足以引发闪电的情况下发射航天飞行器。为了实现“躲”，就要建立一整套雷电探测预警系统。 •  “躲”也是一些野外作业、施工的比较经济有效的措施 • 综合上述，归纳起来，可以说，现代防雷技术措施可以用六个英文大写字母代表，即： A、B、C、D、G及S。

22. 第二节 雷电防护原理 此章节内容参考{防雷知识讲座。PDF}第2章

23. 第六章   SPD用防护元器件介绍 此章节内容参考{防雷知识讲座.PDF}第3章：过电压抑制器件 • 第七章   SPD浪涌保护器 此章节内容参考{防雷知识讲座.PDF}第4章：浪涌保护器

24. 第八章   科威防雷行业用仪器仪表及设备 第一节 雷电实验室 • 一个完整的雷电实验室包括：雷击波发生器，控制系统，测量系统，分析系统，保护系统，接地系统等。 • 完整的雷电实验室基本仪器设备清单： ——8/20μS 200KA模拟雷击电流波冲击系统 ——10/350μS 50KA模拟雷击电流波冲击系统 ——10/1000μS 1KA模拟雷击电流波冲击系统 ——10/700μS 模拟雷击组合波冲击系统 ——1.2/50μS 模拟雷击组合波冲击系统 ——1KV/μS 三角波电压测试系统 ——100KV/S 三角波电压测试系统 ——100V/S 三角波电压测试系统 —— SPD基本参数综合测试系统 重点讲讲1、新建累计实验室构成要素，行业特点。 2、一个基本累计实验室的价格。 3、改造实验室的条件及价格。

25. 第二节 SPD及SPD用元器件GDT\MOV\TVS\SSA测试检测用仪器仪表 SPD及SPD用元器件GDT\MOV\TVS\SSA测试检测用仪器仪表贯穿生产、测试、质检等各个工序。目前科威电子测试有限公司能提供的仪器仪表有： • 防雷元器件现场测试仪 • 保安单元测试仪 • 1.2/50uS电压波发生器 • 1.2/50uS组合波发生器 • 1KV/uS电压波发生器 • "智能1KV/uS，100V/S,100KV/S 三合一电压波发生器" • 10/700uS电压波发生器 • 10/700uS组合波发生器 • 10/1000uS电压波发生器 • 5KV高电压放电管击穿电压测试仪 • 智能8KV高电压放电管击穿电压测试仪 • 智能多路开关放电管开关寿命测试仪 • SPD持续电压测试仪 • SPD热稳定测试仪 • SPD半自动基本参数测试仪 • 5KV高电压压敏电阻测试仪 • 放电管弧光电压测试仪 • 100KV高电压表 • 智能SPD多电压波多输出接口混合测试仪 • 在线实验相位控制及高压发生器

26. 第三节 生产及流水线设备 • 此类设备大部分为非标设备，根据客户的要求定制，一般周期较长，业务做的时候都要有{设计解决方案}。再确认订单。 • SPD元件放电管自动测试筛选系统 • SPD元件压敏电阻自动测试筛选系统 • SPD自动测试打标系统 • SPD自动生产流水线 以上铁道部CRC认证最常用 • 2-4路放电管手动节能激活（老炼）台 • 4-8路放电管全自动节能激活（老炼）台 • 4-16路放电管全自动测试筛选系统 以上放电管GDT厂家用的最多。

27. 第九章   研读标准YD-T123.2002 以电信行业标准YD-T123.2002做为例子要了解如下知识： • 类同的标准有哪些。 • SPD的基本名词定义及解释。 • 有哪些实验要求。 研读讲解！ 本讲义到此结束，谢谢大家！