防雷设计中的接地问题

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1、防雷设计中的接地问题摘要针对防雷设计中电子设备的防雷接地，从外部防雷装置中接地体的选用、有效降低接地电阻的大小来符合国家标准要求以及选择合适的联合接地方式等3个方面阐述了合理接地的问题。通过对布线、屏蔽和接地方式，空间电磁场对通信线路的电磁感应影响情况和降阻剂对接地电阻的影响试验，总结出了能够保护电子设备的安全布线和接地方式。关键词防雷；接地；电子设备引言随着电子技术的发展，计算机系统和其他电子信息设备已深入各行各业，但是这些以微电子技术为基础的电子设备因其集成度高、工作电压低、运算速度快，其耐过电压、过

2、电流和抗雷电电磁脉冲的能力差，极易遭受雷电的危害，从而使雷电灾害由电力和建筑这2个传统领域扩展到几乎所有行业，特别是通讯系统、信息技术数据中心、计算机中心以及微电子生产企业等重要目标，如果遭到雷击，产生的危害是非常严重的。为了更好地预防雷击对电子设备的伤害，必须进行防雷设计，而接地是防雷技术中最重要的环节，更要加以重视，以往对电子设备接地存在一些误区，下面将分析一下电子设备防雷设计时的几个接地问题。防雷接地的目的接地的目的是使雷电流通过低阻抗接地系统向大地释放，从而保护电子设备、建筑物和人员的安全。雷击损

3、坏设备可分为受雷电直击、受感应雷影响所致2种情况。接地是分流和释放直击雷和感应雷电磁干扰能量的最有效的手段之一，也是电位均衡补偿系统基础。没有良好的接地系统或者避雷设施接地不良都会成为引雷入室的祸患，同时还提供了雷电电磁脉冲对电气和电子设备产生电感性、电容性耦合干扰的机会。良好的接地，才能有效地降低引下线上的电压，避免发生电位反击。接地系统包括内部电子设备防雷接地系统和外部防雷接地系统2部分，内部防雷接地主要包括接地方式选择、雷电过压保护和内部屏蔽距离等，外部防雷接地系统主要存在接地体的选用与降低接地电阻

4、的大小等问题。接地问题电子设备合适的接地方式一些人认为为了保护电子设备免遭雷击损坏，设备的接地应该采用单独的“通信地”，需要和建筑物防雷接地分开。这种理解是错误的。在同一个机房电子设备中，可能有多种接地极，如避雷接地极、电源中性点接地极、电气和电子设备的保护接地极以及电子设备系统屏蔽接地极等，它们可分为强电保护接地极和弱电抗干扰接地极。如果电子设备机房设置2个分开的地网，其实2个地网之间是有一定关系且互相作用的，而不是彻底分开的，雷电流通过避雷强电接地地网泄人大地时可造成接地点附近的地电位大幅度升高，随着

5、地电位的上升抬高了本身的电位，这样雷击发生时不同的接地体之间产生电位反击。地电位反击很可能导致电子设备的一些接口引入过大的雷击过电压和过电流，即使接口部分有合理设计的防雷电路，电子设备也不能有效地防止这种情况下的设备遭受雷击损坏。另外，线路屏蔽也必须良好接地，对传输线路采取屏蔽措施，是降低感应雷击破坏的有效方法。例如：计算机房应敷设金属屏蔽网，屏蔽网应与机房内环形接地母线均匀多点相连。机房内的电力电缆(线)、通信电缆(线)宜尽量采用屏蔽电缆。架空电力线由终端杆引下后应更换为屏蔽电缆，进入机房前应水平直埋长

6、度50m以上，埋地深度应大于0．8m，屏蔽层2端接地，非屏蔽电缆应穿镀锌铁管并水平直埋50m以上，铁管2端接地，这样才能最大限度地减少感应雷击侵入的渠道，保证等电位连接。通过模拟不同的布线、屏蔽和接地方式，空间电磁场对通信线路的电磁感应影响情况试验，对计算机通信网络系统在内的布线和接地方式得出如下结论：通信电缆以及地线的布放应尽量集中在设备机房的中部。通信电缆线槽以及地线线槽的布放应尽量避免紧靠设备机房立柱或横梁并沿设备机房立柱或横梁布线较长的距离，通信电缆线槽以及地线线槽的设计应尽可能位于距离变电所立柱

7、或横梁较远的位置。高频电缆在进入机房前其金属屏蔽外皮，至少有2处与避雷设备引下线连接。接地方式应采用联合接地方式，电子设备的强电保护接地和弱电抗干扰接地接地必须和建筑物的防雷接地共用一个地网，交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等4种接地应共用一组接地装置，有无线发射电子设备的，要求机房地网、天线地网和配电地网等连接成一个统一的地网。如何选用接地体接地体的选择上应该按照不同的环境条件选用相应的接地体接地体包括人工接地体和自然接地体。人工接地体有2种基本形式：垂直接地体和水平接地体；垂直接地体

8、常采用镀锌圆钢、镀锌钢管、镀锌角钢或不等边角钢等，水平接地体多采用镀锌圆钢、镀锌扁钢，焊接处应涂防腐漆，一般情况下垂直接地体用截面为l50mln×50mln×4mln，长度为2500mln的镀锌角钢；水平接地体用截面为40mln×4mln的镀锌扁钢。在土壤电阻较低的地区，多采用垂直接地体形式，为了减少相邻接地体的屏蔽效应，垂直接地体间的距离及水平接地体间的距离一般为5m，埋置深度不小于0．6m；另外，为防止直击雷，降低跨步电压