防雷和接地装置[精选].ppt

第五章 信号设备防雷 一、雷电侵入信号设备的主要途径 二、信号设备的防雷 三、防雷元件 四、外部防护电路 五、信号接地设备 主要内容 (1)由交流电源侵入 (2)由轨道电路侵入 (3)由电缆侵入 一、雷电侵入信号设备的主要途径 (1)信号设备的防雷要求 ①在有雷电活动的地区，交流电源的外线、电子设备、轨道检查装置、遥信遥控设备等与外线连接的信号设备均必须设防雷装置。 ②不同雷电活动的地区，应采用相应的防雷措施。 二、信号设备的防雷 二、信号设备的防雷 纵、横向防雷： 纵向防雷是指信号线、通信线或电源线等与大地间的防护： 横向防雷是指信号线、通信线或电源线等线间的防护： 横向、纵向防护原理图 纵横向防护原理图 (2)信号设备雷电防护的原则 ①防雷装置和被防护设备的绝缘应匹配，将雷电感应过电压限制到被保护设备的冲击耐压水平以下。 ②正常情况下，防雷装置不应影响被防护设备的工作，受雷电干扰时，应保证信号设备不得错误动作。 ③采用多级防护时，各级防护元件应配置合理。 二、信号设备的防雷 (3)信号设备防雷元件的安装和设备的要求 ①外部防护用防雷元件宜安装在线路终端。防雷元件与被防护设备之间的连接线应短，防雷电路的配线与其他配线应分开走线，不允许其他设备借用防雷设备的端子。 ②为了发挥防雷装置的作用，它应安装牢固可靠，还要考虑便于检测。 ③防雷装置应集中设置，可防止因防雷装置故障而影响其他信号设备的正常工作，同时便于维修、测试和检查。 二、信号设备的防雷 1、金属陶瓷放电管（一种充气管，安装在线路与大地之间） (1)金属陶瓷二极放电管 (2)金属陶瓷三极放电管 （3）放电管的主要电器参数 ①直流点火电压：在放电管电极间施加缓慢上升(即一定上升速率)的直流电压，使放电管击穿时的电压值。 ②标称直流点火电压：制造厂家标定的直流点火电压的规格值。 三、防雷元件 2、压敏电阻器 (1)氧化锌压敏电阻器: 具有通流量大，非线性特性好、残压低、响应时间快抑制过电压能力强；但可能出现短路故障。 (2)劣化指示氧化锌压敏电阻器: 通流量更大， 并具有热熔断器和报警装置，使其在失效时 能自动脱离使用线路，给出明显标志， 并进行报警。免测试 三、防雷元件 (3)压敏电阻器的主要电气参数 ①起始动作电压：当压敏电阻器通以1 mA直流电流时，其两端的电压值。由于该电压值位于压敏电阻器伏安特性曲线击穿区域的始端，故称为起始动作电压，以U1mA表示。 ②标称电压：表征压敏电阻器系列产品的电压规格，该电压值为同一规格压敏电阻器起始动作电压U1mA的中心值。 ③泄漏电流：压敏电阻器两端施加规定直流电压(75％U1mA)时流过压敏电阻器的电流。 三、防雷元件 ④冲击通流容量：压敏电阻器不发生实质性破坏而能通过规定次数、规定波形的最大限度的电流峰值。 ⑤残压：压敏电阻器通过放电电流时，其两端的电压降称为残压。残压值由放电电流的峰值及波形而定，残压的大小用峰值表示。 ⑥残压比：残压与起始动作电压之比称为残压比。 三、防雷元件 (4)压敏电阻器的选用 选用压敏电阻器时，应考虑在不影响被保护设备正常工作的原则下，发挥其最好的防雷效果。安装在不同设备上时，对通流容量、切断续流能力、动作时间的要求和残存电压的大小，所采用的压敏电阻器应有区别。 3、瞬变电压抑制器 瞬变电压抑制器又称瞬变电压抑制器是一种齐纳二极管。它与普通稳压二极管相比，功率更大，影响速度快，保护性能好，但通流容量小。 3、防雷变压器（采用静电屏蔽原理） 普通变压器在初、次级绕组间存在级间电容。级间电容由三部分组成，即初级和铁心间的电容C1，次级和铁心间的电容C2，初级与次级间的电容C12。普通变压器的C12为几十皮法，电压转换系数在1／5左右。因此，初级绕组的纵向电压可通过电容耦合到次级。当雷电波侵入初级时，次级可感应出相当高的电压。 三、防雷元件 外部防护电路指信号设备外的防雷电路。主要包括连接电源或连接线路电压的设备的防护电路、灯丝继电器的防护电路、各种轨道电路的防护电路及驼峰信号设备的防护电路、调度集中和调度监督的防护电路，它们均由各种防雷组合单元组成。 四、外部防护电路 防雷保安器（SPD）组成及工作原理