在雷电天气中,我们的房屋或设备可能会出现由雷电引起的过电流,从而损坏电气设备或对人体构成威胁。为了防止这种情况的发生,我们可以采用防雷措施,其中防雷直流接地就是一种常用的方法。
防雷直流接地就是将直流电流接入地中进行导消,起到防雷作用。通常会选取合适的皮肤效应低阻材料,将金属板或根据土质选用钢管、铜排等金属材料埋设到地下,通过这些金属材料将雷电的电荷导入地下。
防雷直流接地的原理主要是利用雷电波幅度较高的特点,将接地电阻设为阻抗特别小的直流通路,在雷电波影响下将电流尽量地转移至大地中,进而减少雷电波通过设备或建筑物形成的电场强度和电势差,保护设备与人身安全。
同时,防雷直流接地还可以通过接地金属在地中形成电位分布,使其对大规模谐波接地电极存在的低阻接地周围形成多层电荷递减的电势体系,从而减小接地系统的电位分布,保证人身安全和电气设备的运行可靠性。
通常情况下,防雷直流接地主要适用于防雷措施的保护范围是在几百平方米以内的小范围,比如室内电气设备、家庭用电、工厂生产车间、农村民房等。而对于大范围设施,如电力系统、无线信号系统、近几年来的高铁系统等,由于需要充分考虑接地阻抗和接地炉面积等的影响因素,防雷直流接地并不是最优解。
尽管防雷直流接地在防雷措施中扮演着很重要的角色,但它并不能解决所有的雷电防护问题。因此,在实际应用中,还需要配合使用雷电保护装置。比如国内一般采用的C级和B级保护装置等。这些保护装置可以有效地消弭或减小设备内部电气或电磁损坏的雷电冲击波,从而保持设备运行的稳定性和系统的可靠性。