1現代防雷技術的措施

1.1連接

這里所講的連接指的是“均衡連接”，或者“等電位連接”。它也是一種非常重要的現代防雷措施。由于閃電電源類似于一種電流波，防雷電裝置則是為雷電流提供低阻抗通道。因此，用導線將閃電流流通部位和周圍構筑結構（或設備）某些部分連接起來，便可以實現等電位；當有閃電經過時，各處的電位可以同時得到升高，也就不會再有旁側的閃絡放電。

1.2傳導

閃電傳導器也被稱作避雷針，它的功能是將閃電傳導給大地，這也是富蘭克林對避雷針的精確定義。他所采取的措施至今為仍被證明是有效的，因而得到了廣泛的應用。而對于具有直接危害的云地閃而言，采取此措施，可以把閃電吸引到接閃器上，繼而把閃電傳導入地，并將它的能量分散到地下，從而達到保護地上建筑的目的。

1.3分流

近幾年來，頻繁發生的雷災大多數是采用分流措施來進行防御的。如上文所述，通過把引來的導線與接地體或接線之間并聯一個避雷器，當室外線路上產生過電壓，并沿這些導線進入室內時，避雷器的電阻會突然接近短路狀態，可以達到閃電電流分流入地的目的。除此之外，若能在內部線路處安裝避雷器，實現多級分流則可以取得更好的防御效果。

1.4接地

接地是為防止直擊雷害的一套系統。只有良好的接地才能將閃電的能量瀉放入地，從而降低引下線上的電壓。接地工作也是一種基礎工作，它主要是為其他防雷措施服務，接地工作沒做好，其他措施都無法得到有效實施。因此，接地在整個防雷系統工程中的作用十分關鍵，需要加大在經濟方面的投入。

1.5屏蔽

屏蔽，指的是用金屬網、箔、殼（或管子）等導體把保護對象全部包圍，通過這種手段能使閃電電磁脈沖波的入侵通道被全部阻斷，而使得閃電無隙可乘。屏蔽防雷技術措施主要用于升壓站、變電站以及電廠的送出電等建筑群。

2現代防雷技術的工程設計要點

現代防雷技術的工程設計關鍵點主要指的是雷電感應、雷電波入侵、防雷擊電磁脈沖等防護工程設計和多級分流設計。具體而言，包括以下三個要點：①利用聯合共用接地網技術降低電位差。②對進出建筑物連接儀器設備進行多級線路屏蔽與等電位連接。③在各個防雷區界面安裝各種SPD。本文以信息系統的防雷技術為例，探討現代防雷技術的工程設計關鍵點。

2.1供電線路的設計關鍵點信息系統供電線路的設計關鍵點主要表現在以下幾個方面：

（1）屏蔽和等電位連接

屏蔽和等電位連接指的是利用建筑物外部的屏蔽措施，采取合適的方法對主要線段進行屏蔽包裝、等電位連接，從而達到攔截直擊雷、雷電感應過電壓、減少雷電磁場強度的目的。

（2）安裝電源SPD

安裝SPD時需要綜合考慮以下五種因素：①雷電防護區域的劃分。②建筑物外部防雷設施及建筑物屏蔽層的分流。③依據雷擊危險度對防雷防護等級進行評估。④確保SPD的級數、級與級之間的協調是否良好。⑤掌握區分不同供電接地制式和SPD非線性元件的特性。所選SPD需具有良好的兼容性、對被保護設備或線路無干擾、而且響應速度快、通流容量大、漏電流小、性能穩定。與此同時，SPD安裝線應越短越好、并具備劣化指示及過電流保護的功能。一旦級與級之間的安全距離不夠時，應采用串接退耦的裝置，且該裝置的通流量應該與供電線路的負載電流相配合，并留有余量。另外，SPD非線性元件的殘壓與安裝線上的電感電壓降、電阻電壓降之和需小于等于被保護設備的耐壓水平。因此，安裝線長度不應超過0.5m，保證盡可能的短，且采用“V”型接法，以消除輸入線與輸出線之間的電磁耦合。

（3）安裝直流供電SPD

太陽能電池、UPS電源等直流電源的供電，尚需要通過雷電過電壓防護。安裝SPD要求限制電壓為直流電源電壓的1.5~1.8倍，而且需要將負極接地。要求標稱放電電流為10~20kA。同時，SPD應配備諸如串接熱熔斷絲（或保險絲）之類的過電流保護裝置。

（4）采取適當的供電接地制式

接地供電接地制式包括IT制、TT制、TN-C-S制、TN-C制以及TN-S制。不同的接地制式有著相配套的SPD設置模式。SPD的接地通常需要就近與設備的安全保護地或電源PE連接。因此，在實施聯合共用接地與等電位連接的條件下，SPD的接地可在附近與電源PE線相連，或者就近與作了等電位連接的金屬物相連。需要強調的是，個別信息系統的直流信號地需要單獨設置，那么這時電源SPD的接地就無法與直流信號地的等電位連接帶相連接。

（5）配電室的防護

變壓器低壓側需要根據不同的雷電活動區選擇SPD，即是80kA限壓型SPD還是20kA開關型SPD。變壓器低壓側經過低壓鎧裝電線（抑或是護套電纜穿金屬管）進入配電室，通過在配電室內線路入口處安裝帶有過電流保護裝置的SPD，最后在配電屏內完成TN-S供電接地制式。

2.2信號線路的設計關鍵點

信號線路的設計關鍵點主要體現在以下幾個方面：①信號線路應設有諸如有獨立避雷針保護的接收天線，以達到完善的防直擊雷裝置。②通過實施等電位連接以及聯合共用接地，避免地電位升高而沿信號線路和地線回路進入設備。③選擇帶有屏蔽功能的線纜（或線纜穿金屬管），對信號線路進行屏蔽。④采用弱電豎井與水平線槽敷設的綜合布線方式，使之與強電線路相隔離，或者使線纜達到一定的安全距離。⑤提高信息設備自身屏蔽、耐過電壓，以及抗電磁干擾能力，必要時根據不同信號線路的特征安裝相應性能參數的SPD。⑥做好信號SPD的接地點位置選擇工作，因為位置的選擇有點講究。譬如，SPD在環形等電位連接網絡上的連接點需要與電源SPD在環形等電位連接網絡上的連接點相距5m以上；天饋SPD的接地點需要與室外接地排相連。⑦SPD的安裝數量與位置需遵循如下幾項原則。即信號線由室外引入到建筑物時，應于建筑物的入口處安裝一級SPD；建筑物內SPD級數需要根據信號傳輸線纜長度確定，通常是長度小于30m時不裝SPD、長度處于30~50m時可在主機房內集中安裝，也或者視網絡拓樸結構決定、長度處在50~100m時應在兩端分別安裝。需要注意的是，在選擇各類SPD時，應考慮接口形式和被保護設備接口的兼容狀況，同時應考慮插入損耗、傳輸速率、限制電壓、特性阻抗、頻響和時間響應特性以及標稱放電電流等都達到相應信號傳輸的要求。而且，SPD安裝后不應影響到信號傳輸的質量。

2.3信息設備的設計關鍵點

信息設備的設計關鍵點主要有四點：①設備儀器盡量安放在雷電磁場強度較小區。②依據儀器的電磁敏感度和重要程度做好相應的外部屏蔽工作。③設備儀器的所有外露導電物（譬如金屬外殼、支撐物等）都要根據系統規模大小制成S型星形結構或M型網形結構。④確保設備與屏蔽層的距離符合標準安全距離。

3結語

現代防雷技術的工程設計是以傳統防直擊雷技術為基礎，采取躲閃連接、傳導、分流、接地、屏蔽等綜合措施，提高防雷技術水平，本文通過探討現代防雷技術的工程設計關鍵點，以期為信息時代的防雷技術設計提供良好的理論指導與實踐參考。

作者：馬勝利 單位：中國市政工程西南設計研究總院