广东防雷工程师考试题库

ABC均可.我觉得原题应该是下列哪些屋顶上金属物不宜作为防雷装置的接闪器,如果是这个题目的话，答案是D

由于雷击事件具有随机性，且放电时间极短，只有微秒级 。深入了解过电压形成的原因，掌握雷电过电压泄放原理，熟悉常用压敏电阻、气体放电管等常用防雷器件特性，在分析与维护与雷击事件有关的故障时可以得心应手。     雷电流的入侵首先表现为过电压，当存在泄放通道时，产生雷电流。不论是由于直击雷产生的线路来波，抑或电磁感应的过电压均是如此。过电压有共模过电压和差模过电压两种类型。     由于寄生电容的广泛存在，雷电过电压击穿空气或在常压下绝缘的器件，形成强大的雷电流，造成设备损坏。为了抑制雷电的影响，应在雷电能量进入设备前将能量泄放至大地。对于共模过电压，应在输入电缆与防雷地之间安装防雷器件（或称防雷片）；对于差模过电压，应在输入电缆火线和零线之间安装防雷器件。由于雷电流是属于浪涌电流，防雷器件是一种浪涌抑制保护器件（Surge Protection Device），简称SPD。     常用的防雷器件是压敏电阻和气体放电管。 1、压敏电阻     压敏电阻为限压型器件，当两端施加工作电压时阻值很高，漏电流为μA级。随着端电压升高，压敏电阻阻值降低，端电压超过一定值后阻值急剧降低，漏电流可高达20~40KA，形成雷电泄放通道。当电压降低至工作电压后，压敏电阻的漏电流迅速减小，恢复原来状态。 Uc：最大持续工作交流电压，一般为385V。 U1mA：标称电压，指漏电流达到1mA时施加的端电压，一般为630V。 UP：残压，指通过压敏电阻泄放限压后两端最高电压，一般为1500V。 In：额定通流能力，能在额定通流能力内安全泄放多次雷电流，一般为20KA。 Imax：最大通流能力，能安全泄放1次，一般为40KA，泄放后，压敏电阻不应损坏。 此外，压敏电阻的响应时间也很关键，一般响应时间为10～100ns。     随着工作时间的增加，尤其是多次泄放雷电流，压敏电阻漏电流逐渐增大。如果施加标称电压U1mA的90%电压时漏电流就达到1mA，就认为压敏电阻性能达不到要求，需要更换。基于此，可以比较容易地检测压敏电阻性能。     压敏电阻失效时，表现为短路，窗口由绿变红；偶尔也会因为压敏电阻爆炸断裂，表现为开路。 2、气体放电管     气体放电管为开关型器件，主要由电极及电极之间的气隙组成。当气体放电管两端施加的电压小于促发电压时，气体放电管为断路状态，基本无漏电流。当电压高于促发电压时，气隙被击穿，可认为短路。促发电压与气体放电管种类有关，并且有一定的光敏效应，即在有光和无光的情况下偏差较大。直流开关电源常用的气体放电管长期耐受工作电压为255V，促发电压为400V左右。当两端的电压下降至工作电压以内时，气隙不能灭弧，继续有电流通过，这就是气体放电管的续流问题。气体放电管的灭弧电压很低，一般为20～50V，因此不能安装在火线与零线、火线与地线之间。     气体放电管主要参数与压敏电阻类似，如UC、UP、In、Imax等。气体放电管失效时，表现为开路，偶尔可能因为气体放电管变形造成短路。     由于雷电流变化率很大，任何较长电缆的电感不可忽略，如果防雷片两端的电缆较长，最终施加在设备上的电压等于防雷片残压与电缆上感应电压之和，这对设备来说是危险的。为了降低加在设备上的残余雷电过电压，应采用如图所示的接线方法，这种方法称为凯文接法。     在具体应用凯文接法时，可能无法做到入、出电缆均直接与防雷器连接，但应尽可能地缩短入、出线交叉点与防雷器接线端子之间的距离，一般不要超过米。     4P防雷器指由4个压敏电阻构成的防雷器。     当某相压敏电阻失效短路时，相电流通过地回流至电源。由于TN供电系统电源端地网与设备端地网有直接的金属连接，电阻极小，短路电流很大，防雷空开跳闸，使防雷器迅速脱离电源。但如果4P防雷器应用于TT供电系统（如基站供电）中，由于TT供电系统电源接地地网与设备端地网没有直接连接，短路电流经过电阻较高的大地流回电源。按通信电源、空调维护规程，基站接地电阻小于5Ω，回路总电阻可能高达10Ω，短路电流只有22A，防雷空开不能脱扣，持续强电流可能导致线路和防雷器着火。     供电均采用TN方式，可以应用4P防雷器。大量中小局站则多采用TT供电系统，宜选用3P+1防雷器，即由3个压敏电阻和一个气体放电管组成的防雷器。     3P+1防雷器与4P防雷器的第一个不同点在于压敏电阻安装在相线与零线之间，能有效地泄放差模雷电过电压，共模过电压由气体放电管泄放。由于气体放电管响应时间长于压敏电阻，在气体放电管响应前，相线上的对地过电压不能泄放，防雷器总的响应时间为压敏电阻与气体放电管之和，因此有必要优先选用响应速度更快的气体放电管。3P+1防雷器与4P防雷器的第二个不同点在于零线与地线之间采用气体放电管作为防雷片。气体放电管有续流问题，灭弧电压低，在3P+1防雷器中却正好可以进一步降低零地电压，使零线上的残压很低，有利于负载正常工作。     C级防雷器只是多级防雷体系中的一环，耐受电压是有限的，前端需要B级防雷器（即第I级防雷器）的配合，初步泄放更大的雷电能量；后端可能还需要D级防雷器进一步降低过电压。     B级和C级防雷器距离为5～10米，C级和D级防雷器距离为～5米。当距离不能满足要求时，应在两级防雷器之间安装退耦元件。退耦元件一般无需单独部件，直接将电缆绕成线圈即可。     退耦元件（线圈）具有一定的电感L。当雷电流侵入时，上级防雷器首先泄放大部分能量，残余过电压通过退耦元件到达下级防雷器。线圈上感应电压与电流陡度di/dt成正比，雷击发生时，负载电流可以忽略不计，流过退耦元件上的电流基本就是流过D级防雷器的电流。由于雷电脉冲时间很短，电流很大，平均陡度可达30KA/μs，因此线圈上的反向感应电压U很高，使耐受能力较低的D级防雷器可以安全工作。     由于直击雷能量很大，强雷电流流入大地时，由于大地冲击电阻的存在，在电流入地点形成极高的过电压，错误的接地方式可能导致雷电过电压反击。机房接地引入线与铁塔或天馈连接在一个接地点，直击雷的强大电流产生了极高的过电压，并通过地线引入设备。正确的是远离铁塔或天馈接地点，雷电流产生的电压较低，设备遭雷击损坏的概率大大降低。 1、压敏电阻窗口变红才表示损坏，当窗口仍为绿色时，并不表明压敏电阻性能依旧。随着工作时间的增加，尤其是承受雷电流冲击后，压敏电阻耐压性能下降。 2、无雷击发生时设备工作状态与防雷器无关，当无过电压存在时，防雷器工作时存在μA级漏电流。由于漏电流非常小，一般不产生影响。随着防雷片性能下降，漏电流增加。如果漏电流过大，可能引起零地电压升高，干扰下级设备工作。如果安装有漏电保护器，漏电流还可能触发保护器跳闸。 3、正常的防雷器一定能安全泄放In以内的雷电流。防感应雷的防雷器性能指标都是在8/20μs模拟雷电流波形下的检测的；而同时防直击雷的防雷器（如B级防雷器）还需要在10/350μs模拟雷电流波形下检测。如果雷电流波形与模拟波形不一致，防雷器的最大泄放电流能力也将改变，因此不能认为只要雷电流最大值小于In就可以安全泄放。 备注：在雷击实验中常用8/20μs波形模拟感应雷，用10/350μs波形模拟直击雷。前一个数字指波头时长，后一个数字为波尾时长。由于波头起始时刻及最大值发生时刻不易测量，就将雷电流从10%升高至90%最大电流的时长乘以倍作为波头时间，称为视在波头时间。波尾时长指从视在波头开始到电流下降至最大电流一半的时长，也称半峰值时间。 4、防雷空开的作用就是防止电线着火。在没有安装防雷空开的情况下，如果压敏电阻失效短路，产生的短路电流可使主输入电路中的断路器跳闸。还能防止因主电路断路器误跳闸引起停电事故。 5、只要安装了防雷器就符合防雷要求。设备与防雷器之间的距离是很重要的，如果距离过长，周边雷电流变化的电磁场可能在电缆上感应超过设备耐受电压，导致设备损坏。规范规定，C级防雷器与设备之间的距离不得超过20米，如果超过20米，需要再额外配置防雷装置。     D距离大于10米时，设备耐压大于2倍SPD残压（电压保护水平）。 6、雷电流越大，设备越易损坏。     雷电主要包括直击雷、感应雷和雷电侵入波，直击雷的波尾时间长，波峰过后电流下降较为平缓，实验室常用10/350μs波形描述直击雷，雷电侵入波波形与直击雷基本相同，但峰值由于远距离传输的影响大为减低。雷电流周边区域如果存在导电金属，将在金属导线上产生感应过电压。对于固定的导线来说，雷电流的变化率决定了感应过电压波形与幅值。由于直击雷电流在峰值后下降较缓，即变化率小，因此峰值过后产生的感应过电压迅速降低，因此实验室常用8/20μs波形描述感应雷。     对于同样的峰值，10/350μs雷电流的能量远大于8/20μs的雷电流，如果雷电流直接通过设备，前者对设备的损害更大；如果雷电流经电缆泄放到大地，电缆附件的线圈将产生感应过电压，则后者感应的过电压高，对设备危害更大。 7、电源交流输入与直流输出侧配置了适当的防雷器就安全了。接地位置也很重要，否则可能由于地电位反击造成损失。监控系统是一个布线系统，电缆越长，越容易感应雷电。还应做好天馈、光纤（内有加强筋）等的防雷工程。