現(xiàn)代防雷技術(shù)與工程

潘忠林

男，四川省成都市人，1938年12月6日生，漢族。

1962年7月 畢業(yè)于成都電訊工程學(xué)院（現(xiàn)電子科技大學(xué)），就職于國營紅光電子管廠設(shè)計所。

1967-1970年外貿(mào)部直屬中國技術(shù)進口總公司工作。

1971-1983年調(diào)回紅光電子集團公司技術(shù)科工作，參加了彩色管技術(shù)攻關(guān)，翻譯和寫作了80余萬字專題論述。

1984-1990年，先后被派到伊拉克、美國通用電氣公司（GE）、深圳現(xiàn)代電子實業(yè)公司（MEC）工作。

1991開始從事防雷設(shè)計和施工，先后完成首都機場、珠海、桂林、福州、上海等國內(nèi)數(shù)十個機場航管樓、導(dǎo)航系統(tǒng)、雷達站的防雷設(shè)計和工程，參與設(shè)計和施工的各類防雷工程項目達數(shù)百個。在上海工作期間，設(shè)計了國際油漆公司、羅氏維生素公司、上海煉油廠等危險品倉庫及惠普公司天線測試場的防雷接地工程。

1997-2001年完成了三峽總公司前后方兩座指揮大樓通信接地改造和太陽包微波站防雷改造和三峽大壩水/粉拌合監(jiān)控系統(tǒng)防雷工程、三峽工程施工供電局4個變電所地網(wǎng)改造。2003年12月被福州大學(xué)聘為工程碩士研究生導(dǎo)師。

2006年，10月第五屆中國國際防雷論壇上，所著《降低接地電阻的原則與科學(xué)方法》一文被評為優(yōu)秀論文。

2012年12月，潘忠林先生歷經(jīng)十多年的嘔心力作《現(xiàn)代防雷技術(shù)與工程》由電子科技大學(xué)出版社正式出版發(fā)行。該書填補了我國鐵道、煤礦、石化、地震等多個領(lǐng)域防雷實踐應(yīng)用技術(shù)的空白；指出了我國高鐵防雷技術(shù)應(yīng)用的重大誤區(qū)及危害；揭秘了土壤帶電的本質(zhì)；對著作者畢生獨創(chuàng)的二十多項防雷應(yīng)用技術(shù)及三峽水利防雷工程、汶川地震防雷工程等重大項目進行了詳解。

現(xiàn)代防雷技術(shù)與工程第一章 雷電的基礎(chǔ)知識

1.1 雷電科技的發(fā)展概況

1.1.1人類對雷電的早期認識

1.1.2 雷電科學(xué)的建立

1.1.3 大氣電學(xué)的發(fā)展

1.1.4 現(xiàn)代防雷科技的應(yīng)用

1.2雷電放電的物理過程

1.2.1晴天大氣電場

1.2.2大氣中的電流

1.2.3雷云的形成

1.2.4雷云的電結(jié)構(gòu)及起電機制

1.2.5閃電的分類與放電過程

1.2.6地閃的種類

1.3雷電活動的基本規(guī)律

1.3.1雷電活動的地域性

1.3.2地形對雷電活動的影響

1.3.3雷電放電的選擇性

1.4雷電放電的基本參數(shù)

1.4.1地面落雷密度

1.4.2雷電流的極性與波形

1.4.3雷電流的等值波形

1.4.4雷電流的頻譜與能量分布

1.4.5雷電的電磁脈沖輻射

1.5雷電放電的工程計算

1.5.1雷電放電通道的波阻抗

1.5.2彼得遜等值電路模型

1.5.3實用雷電參數(shù)

1.5.4雷電沿金屬導(dǎo)線傳播的特性

現(xiàn)代防雷技術(shù)與工程第二章 雷電危害及防御對策

2.1 雷電危害的基本概況

2.2 雷電危害的機理

2.2.1 雷電的熱效應(yīng)

2.2.2 雷電的機械效應(yīng)

2.2.3 雷電靜電與電磁感應(yīng)的破壞作用

2.2.4 雷電電磁脈沖輻射的危害

2.3 雷電的探測與預(yù)報

2.3.1 雷電探測的發(fā)展概況

2.3.2 單站雷電定位系統(tǒng)

2.3.3 多站雷電定位系統(tǒng)

2.3.4 雷電探測的應(yīng)用

2.4 防雷的基本原則與方法

2.4.1 雷電防護的基本原則

2.4.2 雷電防護的基本方法

2.4.3 防雷保護分區(qū)

2.5 有關(guān)防雷與接地的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范

2.5.1關(guān)于防雷與接地標(biāo)準(zhǔn)的制定概況

2.5.2國際標(biāo)準(zhǔn)化組織及其有關(guān)防雷標(biāo)準(zhǔn)

2.5.3我國有關(guān)防雷與接地的標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)代防雷技術(shù)與工程第三章 接地與接地裝置

3.1接地的基本概念

3.1.1接地原理

3.1.2大地電參數(shù)

3.1.3地中電流分布

3.1.4接地參數(shù)

3.2接地電阻的計算

3.2.1計算的基本方法

3.2.2人工接地體的接地電阻

3.2.3基礎(chǔ)接地體的接地電阻

3.2.4自然接地體的接地電阻

3.2.5沖擊接地電阻的換算

3.3降低接地電阻的方法

3.3.1換土法

3.3.2改土法

3.3.3降阻劑法

3.3.4外引接地法

3.3.5深井接地法

3.3.6立體接地法

3.4接地裝置的設(shè)計考慮

3.4.1場地勘測

3.4.2接地電阻極限值的確定

3.4.3接地材料的選擇

3.4.4接地裝置的防腐措施

3.5接地裝置的檢測

3.5.1接地電阻測試

3.5.2理論誤差的消除

3.5.3地阻測量儀及測試注意事項

3.5.4其他接地電阻測試方法簡介

3.6各種接地間的關(guān)系

3.6.1不同接地的目的和要求

3.6.2分立接地與聯(lián)合接地

3.6.3不同接地方式的防雷效果

現(xiàn)代防雷技術(shù)與工程第四章 避雷裝置與防雷器件

4.1直擊雷防護裝置

4. 1.1避雷針的原理與結(jié)構(gòu)

4.1.2避雷針的保護范圍

4.1.3避雷針的發(fā)展與非常規(guī)避雷針

4.1.4消雷器與消雷的可能性

4.2避雷器

4.2.1對避雷器的基本要求

4.2.2保護間隙

4.2.3排氣式避雷器

4.2.4閥型避雷器

4.2.5金屬氧化物避雷器

4.3防雷元件

4.3.1氧化鋅壓敏電阻

4.3.2氣體放電管

4.3.3半導(dǎo)體放電管

4.3.4齊納、雪崩及瞬態(tài)二極管

4.3.5過電流保護元件

4.4浪涌保護器

4.4.1浪涌保護的基本概念

4.4.2電源浪涌保護器

4.4.3信號浪涌保護器

4.4.4天饋（線）防雷器

4.5隔離裝置

4.5.1電源隔離變壓器

4.5.2信號隔離變壓器

4.5.3光電隔離（耦合）器

4.6屏蔽

4.6.1屏蔽原理

4.6.2法拉第屏蔽

4.6.3多層屏蔽

4.6.4屏蔽效能

現(xiàn)代防雷技術(shù)與工程第五章 人體防雷

5.1雷電對人體傷害的概況

5.2雷電襲擊人體的形式

5.2.1直接雷擊

5.2.2接觸雷擊

5.2.3旁側(cè)閃擊

5.2.4跨步電壓

5.3人體防雷的注意事項

5.4雷電傷害人體的機理

5.4.1雷電對于人體的作用

5.4.2人體允許通過的極限電流

5.5雷擊致假死的急救方法

5.5.1人工呼吸法

5.5.2體外心臟按壓法

現(xiàn)代防雷技術(shù)與工程第六章 建筑物防雷

6.1雷電對建筑物的影響

6.1.1建筑物上落雷的過程

6.1.2建筑物著雷的特點

6.1.3雷電對建筑物內(nèi)金屬設(shè)施的影響

6.2建筑物防雷的基本方法

6.2.1室外防雷保護

6.2.2室內(nèi)防雷保護

6.3一般建筑物的防雷措施

6.3.1普通高度的房屋

6.3.2高層建筑物

6.3.3煙囪及高塔類建（構(gòu)）筑物

6.3.4大型建筑物

6.4特殊建（構(gòu)）筑物的防雷措施

6.4.1體育場

6.4.2古代文物建筑

6.4.3旅游索道

6.4.4建筑施工現(xiàn)場

6.5存放危險物品的建（構(gòu)）筑物

6.5.1存放危險物品的倉庫

6.5.2加油站

6.5.3露天油罐

現(xiàn)代防雷技術(shù)與工程第七章 輸電線路與電氣設(shè)備防雷

7.1雷電對輸電線路的影響

7.1.1雷電引起的過電壓

7.1.2線路耐雷水平

7.1.3建弧率與雷擊跳閘率

7.2雷擊輸電線路的模型

7.2.1電氣幾何模型的原理

7.2.2電氣幾何模型的應(yīng)用

7.2.3電氣幾何模型的局限及其發(fā)展

7.3輸電線路的防雷措施

7.3.1架設(shè)避雷線

7.3.2降低桿塔接地電阻

7.3.3提高線路絕緣水平與采用不平衡絕緣方式

7.3.4安裝線路避雷器或保護間隙

7.3.5架設(shè)耦合地線與加裝負角保護針

7.3.6采用消弧線圈接地

7.4變電站的防雷措施

7.4.1防直擊雷措施

7.4.2限制侵入雷電波的幅值

7.4.3進線段保護

7.4.4完善接地裝置

7.5發(fā)電站的防雷措施

7.5.1火電廠

7.5.2風(fēng)電場

7.5.3光伏電站

7.6配電網(wǎng)的防雷措施

7.6.1配電線路

7.6.2配電設(shè)備

7.6.3低壓電源系統(tǒng)的接地方式

7.6.4低壓電氣設(shè)備

現(xiàn)代防雷技術(shù)與工程第八章 通信系統(tǒng)及其設(shè)備防雷

8.1雷電對通信線路的影響

8.1.1通信線的作用及其電學(xué)特性

8.1.2雷電對架空通信線的影響

8.1.3雷電對地下電纜的影響

8.1.3雷電對光纜的影響

8.2通信線路的防雷措施

8.2.1架空通信線路

8.2.2地下通信電纜

8.2.3光纜線路

8.3雷電對無線通信天線的影響

8.3.1無線電通信天線的作用

8.3.2無線電波的傳播方式

8.3.3天電噪聲和感應(yīng)電壓

8.4無線電通信天線的防雷措施

8.4.1長波天線系統(tǒng)

8.4.2中波天線系統(tǒng)

8.4.3短波和超短波天線系統(tǒng)

8.5長話通信系統(tǒng)的防雷

8.5.1架空明線進局保護

8.5.2電纜線路進局保護

8.5.3通信局站的保護

8.6市話通信系統(tǒng)的防雷

8.6.1雷電對市話線路的影響

8.6.2市話線路用戶端

8.6.3市話線路交換機端

8.6.4程控交換機的接地

8.7移動通信系統(tǒng)的防雷

8.7.1雷電對移動通信的影響

8.7.2移動通信基站

8.6.5移動通信與通信局站共址

8.8微波通信系統(tǒng)的防雷

8.8.1雷電對微波通信的影響

8.8.2大地微波通信站

8.8.3衛(wèi)星通信地球站

8.8.4移動衛(wèi)星通信地面站

現(xiàn)代防雷技術(shù)與工程第九章 計算機及其網(wǎng)絡(luò)防雷

9.1雷電對計算機系統(tǒng)的影響

9.1.1雷電影響計算機的機理

9.1.2雷電磁場對計算機的影響

9.1.3雷電活動頻度對計算機的影響

9.2計算機電源的防雷

9.2.1交流電源的質(zhì)量與干擾的抑制

9.2.2電源線上的浪涌防護

9.3計算機信號傳輸線的防雷

9.3.1信號傳輸線上的感應(yīng)電壓

9.3.2信號傳輸線的選型與布線

9.3.3接口電路的防護要求

9.4計算機的接地

9.4.1計算機設(shè)備的接地要求

9.4.2計算機各種接地間的關(guān)系

9.4.3計算機接地與建筑物避雷接地

9.5計算機網(wǎng)絡(luò)的防雷

9.5.1計算機網(wǎng)絡(luò)的基本概念

9.5.2計算機網(wǎng)絡(luò)的通信系統(tǒng)

9.5.3計算機網(wǎng)絡(luò)接地

9.6一般環(huán)境下的計算機系統(tǒng)防雷

9.6.1火災(zāi)自動報警聯(lián)動系統(tǒng)

9.6.2建筑智能系統(tǒng)

9.6.3銀行電子業(yè)務(wù)系統(tǒng)

9.7露天環(huán)境下的計算機系統(tǒng)防雷

9.7.1城市交通管理系統(tǒng)

9.7.2交通收費系統(tǒng)

現(xiàn)代防雷技術(shù)與工程第十章 電子設(shè)備及系統(tǒng)防雷

10.1雷電對電子設(shè)備的影響與防護

10.2電視系統(tǒng)的防雷

10.2.1電視接收機

10.2.2有線電視系統(tǒng)

10.2.3衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)

10.2.4電視差轉(zhuǎn)發(fā)射系統(tǒng)

10.2.5電視發(fā)射塔

10.3視頻監(jiān)視系統(tǒng)的防雷

10.3.1前端視頻采集設(shè)備

10.3.2視頻傳輸

10.3.3視頻控制室（中心）

10.4電子稱量系統(tǒng)的防雷

10.4.1雷電對電子衡器的影響

10.4.2電子汽車衡

10.4.3電子軌道衡

10.4.4電子皮帶秤

10.5電子監(jiān)測系統(tǒng)的防雷

10.5.1水文測報系統(tǒng)

10.5.2大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)

10.5.3地震監(jiān)測系統(tǒng)

10.5.4煤礦瓦斯安全監(jiān)測系統(tǒng)

現(xiàn)代防雷技術(shù)與工程第十一章 生產(chǎn)控制系統(tǒng)防雷

11.1生產(chǎn)控制系統(tǒng)的基本知識

11.1.1生產(chǎn)過程控制的發(fā)展概況

11.1.2工業(yè)通信與接口

11.1.3生產(chǎn)控制系統(tǒng)上的雷電影響

11.1.4工業(yè)控制系統(tǒng)防雷的一般考慮

11.2水處理自動化系統(tǒng)的防雷

11.2.1供水廠自動化系統(tǒng)

11.2.2污水泵站及其自動控制系統(tǒng)

11.2.3污水處理廠自動控制系統(tǒng)

11.3能源轉(zhuǎn)換過程控制系統(tǒng)的防雷

11.3.1火力發(fā)電過程控制系統(tǒng)

11.3.2核電站儀控系統(tǒng)

11.3.3水電站監(jiān)控系統(tǒng)

11.4電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的防雷

11.4.1電力調(diào)度概況

11.4.2電力調(diào)度中心

11.4.3電力線通信系統(tǒng)

11.4.4變電站綜合自動化系統(tǒng)

11.5油氣勘探與集輸過程的防雷

11.5.1地震勘探儀器系統(tǒng)

11.5.2鉆井設(shè)備與井場

11.5.3油氣集輸自動化系統(tǒng)

11.5.4長輸管道的防雷措施

11.6石化生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的防雷

11.6.1石化工業(yè)的防爆及其對電路的要求

11.6.2防爆安全柵

11.6.3現(xiàn)場輸入裝置

11.6.4石化工業(yè)控制室

現(xiàn)代防雷技術(shù)與工程第十二章 鐵路信號系統(tǒng)防雷

12.1雷電對鐵路信號系統(tǒng)的影響

12.1.1對信號系統(tǒng)架空線路的影響

12.1.2雷電對信號設(shè)備的侵入

12.1.3雷電對鐵路鋼軌的襲擊

12.1.4雷電對軌道電路的危害

12.2車站聯(lián)鎖裝置的防雷

12.2.1車站聯(lián)鎖的發(fā)展概況

12.2.2電氣集中聯(lián)鎖

12.2.3計算機（微機）聯(lián)鎖

12.3區(qū)間閉塞裝置的防雷

12.3.1區(qū)間閉塞的概況

12.3.2半自動閉塞

12.3.3計軸閉塞

12.3.4自動閉塞

12.3.5多信息移頻自動閉塞

12.4調(diào)車控制裝置的防雷

12.4.1調(diào)車控制原理

12.4.2駝峰調(diào)車計算機系統(tǒng)

12.4.3調(diào)速設(shè)備

12.4.4測量設(shè)備

12.5列車運行控制系統(tǒng)

12.5.1列車運行控制系統(tǒng)概述

12.5.2列車運行自動控制系統(tǒng)

12.5.3高速鐵路信號的雷電危害

12.6列車調(diào)度指揮系統(tǒng)的防雷

12.6.1列車調(diào)度指揮系統(tǒng)概述

12.6.2部局列車調(diào)度指揮中心

12.6.3TDCS基層系統(tǒng)

12.6.4分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)

現(xiàn)代防雷技術(shù)與工程第十三章 飛機及導(dǎo)航設(shè)施防雷

13.1雷電與人類飛行

13.1.1雷電對飛行活動的影響

13.1.2飛機受雷擊情況

13.1.3導(dǎo)航設(shè)施配置

13.2飛機的防雷

13.2.1飛機的防雷保護準(zhǔn)則

13.2.2結(jié)構(gòu)考慮

13.2.3燃油系統(tǒng)

13.2.4電氣線路與電子系統(tǒng)

13.3航管樓的防雷

13.3.1對建筑結(jié)構(gòu)的要求

13.3.2航管樓配電系統(tǒng)

13.3.3航管樓機線連接

13.4導(dǎo)航雷達的防雷

13.4.1天線與天線塔

13.4.2天饋部分

13.4.3達機房

13.5儀表著陸系統(tǒng)的防雷

13.5.1NDB導(dǎo)航臺與指點標(biāo)設(shè)備

13.5.2全向信標(biāo)臺和測距儀

13.5.3下滑臺

13.5.4航向臺

13.6民航氣象觀測系統(tǒng)的防雷

13.6.1民航氣象觀測的特點

13.6.2人工氣象觀測站

13.6.3自動氣象觀測站

13.6.4氣象衛(wèi)星云圖接收裝置 2100433B

《現(xiàn)代防雷技術(shù)與工程》（是中國防雷接地工程實戰(zhàn)派專家潘忠林先生歷經(jīng)三年的嘔心力作，積淀了作者二十余年理論和工程實踐的豐富經(jīng)驗，資料之詳實、方案之具體、涵蓋領(lǐng)域之廣泛，都是中國防雷行業(yè)十年來所少有的，被權(quán)威人士稱之為“近年來防雷行業(yè)最全面的大型、綜合性的實用工程技術(shù)專著”，該書有望給整個防雷接地行業(yè)帶來極大的沖擊力。

本書脈絡(luò)鮮明，概念清晰，前呼后應(yīng)，是對傳統(tǒng)技術(shù)的繼承和光大。

l 填補了我國高鐵、地震等多個領(lǐng)域防雷實踐應(yīng)用技術(shù)的空白；

l 指出了我國高鐵防雷網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的重大誤區(qū)及危害；

l 揭秘了土壤帶電的本質(zhì)；

l 對著作者畢生獨創(chuàng)的二十多項防雷應(yīng)用技術(shù)及三峽水利防雷工程、汶川地震防雷工程等重大項目進行了詳解。

《現(xiàn)代防雷技術(shù)與工程》博采眾長，發(fā)一家之言。本書對防雷技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域作了全面介紹，理論結(jié)合實際，分析了不同環(huán)境中的防雷措施和典型線路，突出具體特征，指出防護規(guī)律，針對性很強，具有靈活性、選擇性和可操作性。

《現(xiàn)代防雷技術(shù)與工程》給防雷技術(shù)人員提供了方法，給防雷研究者提出了需求，給防雷工程公司開拓市場指點了方向，也可供高等院校相關(guān)專業(yè)作為教學(xué)參考或進修材料。

《現(xiàn)代防雷技術(shù)與工程》

雷電電磁脈沖既可以由云地閃電產(chǎn)生，也可以由云內(nèi)閃電和云際閃電產(chǎn)生，影響范圍遍及對流層以下至地表以上區(qū)域，對空中的飛機、火箭、地面架空輸電線，建筑物內(nèi)外各種電子裝備和深埋地下的電纜乃至油氣輸送管道，都有不同程度的危害。雷電防護技術(shù)必須直擊雷和雷電電磁脈沖防護并重，強電防護與弱點防護并存，在防護方法上，已從分流、等電位連接、接地等針對傳導(dǎo)過電壓的防護方法，發(fā)展到包括針對電磁場防護的屏蔽、濾波等技術(shù)的綜合雷電防護技術(shù)。

本書從防雷技術(shù)發(fā)展歷史和雷電放電過程入手，系統(tǒng)地闡述了雷電的表現(xiàn)形式、危害機理，同時介紹了接地技術(shù)、防雷常用保護元器件的工作原理和技術(shù)性能。本書的重點還是根據(jù)我國防雷保護設(shè)計的實際現(xiàn)狀，以工程實用為主，兼顧一定的理論深度，全面敘述了現(xiàn)代防雷技術(shù)各種措施以及在各個工程領(lǐng)域的應(yīng)用，內(nèi)容豐富，涉及面較廣。

本書根據(jù)作者從事國內(nèi)外專業(yè)防雷工程近20年積累的豐富實踐經(jīng)驗和收集的大量相關(guān)技術(shù)資料的基礎(chǔ)上整理而成。本書不是現(xiàn)行防雷規(guī)范的說明或解釋，有些術(shù)語和提法不完全符合規(guī)范的內(nèi)容，卻是經(jīng)過實踐檢驗行之有效的事實。可以說本書是作者畢生工作的經(jīng)驗總結(jié)。

《現(xiàn)代工程防雷技術(shù)》包括雷電發(fā)生的過程、直流電暈放電的影響、有效接閃器、接地、沖擊接地電阻、沖擊接地電阻的測量、雷電防護與設(shè)備保護之間的關(guān)系、電力超高壓線路、風(fēng)力發(fā)電機組防雷、機場和進場區(qū)域的雷電防護、電氣化鐵路的雷電防護、10kV、35kV配電網(wǎng)雷電防護、電力變電站雷害防護方法等內(nèi)容。

21世紀(jì)，人類進入信息社會，以微電子技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)為依托的信息技術(shù)極廣泛地滲入政府各個部門、各行業(yè)和所有居民家中，與之不可分離的雷災(zāi)迅猛發(fā)展。因此，防雷市場擴大極快，大量人員轉(zhuǎn)業(yè)、改行到防雷領(lǐng)域，亟須學(xué)習(xí)現(xiàn)代防雷科技知識。此外，在校各種專業(yè)的大學(xué)生也需要具備現(xiàn)代防雷基礎(chǔ)知識。

21世紀(jì)，人類進入信息社會，以微電子技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)為依托的信息技術(shù)極廣泛地滲入政府各個部門、各行業(yè)和所有居民家中，與之不可分離的雷災(zāi)迅猛發(fā)展。因此，防雷市場擴大極快，大量人員轉(zhuǎn)業(yè)、改行到防雷領(lǐng)域，亟須學(xué)習(xí)現(xiàn)代防雷科技知識。此外，在校各種專業(yè)的大學(xué)生也需要具備現(xiàn)代防雷基礎(chǔ)知識。

由于雷電科學(xué)的發(fā)展還處在不太成熟的階段，而防雷減災(zāi)還涉及人文科學(xué)，因此，防雷需要廣泛的基礎(chǔ)科學(xué)知識。本書適應(yīng)這種形勢，既廣泛介紹了有關(guān)的自然科學(xué)和人文科學(xué)基礎(chǔ)知識，又介紹了國內(nèi)外雷災(zāi)和防雷實際情況，著重于培養(yǎng)讀者的科學(xué)思維方法和創(chuàng)新精神。