陰極保護防雷系統

概述

現有的過電壓保護產品有金屬氧化物避雷器、鋅接地電池以及放電間隙類產品，而通過性能比較，使用放電間隙類產品是最優的保護方案。

引起電涌過電壓的主要途徑有雷擊放電、工業操作和靜電放電三種原因，不同原因造成的電涌過電壓，在幅值、能量、波形和重複次數上都有所不同。電涌過電壓所包含的能量是非常巨大的，即使對非常可靠的工業裝置或其它設備來說，也會造成嚴重的損壞。以下是幾種典型的過電壓類型及危害。

雷電直接擊中建築物的外部裝置，如避雷針、避雷帶、室外天線、衛星接收裝置、自來水管道>管道、天然氣管道>管道等。

即使建築物沒有遭受到直擊雷，附近的雷擊放電也可能通過耦合線上路上感應出電涌過電壓，一般長導線迴路或長天然氣管道>管道都特別容易感應出電涌過電壓。

開關電涌過電壓來自電路的閉合及斷開的轉換操作、感性、容性負載的開關操作等。大型用電系統或變壓器等電機設備的開斷會在設備線路上產生電涌過電壓。

電涌過電壓都會造成這些設備的電位升高。特別是有些設備有很多都是要引入室內的，比如室外天線和天然氣管道>管道等，這樣就很容易將直擊雷電流或感應過電壓引入室內，從而對人員和設備的安全造成威脅。

天然氣管道>管道絕緣接頭過電壓保護的必要性主要體現在以下兩個方面：

1、將地面絕緣接頭以上管道>管道的過電壓泄放入地，使過電壓和雷電流不能進入室內，從而保護室內的人員安全，並降低電磁干擾對室內設備的干擾。

2、降低管道>管道絕緣法蘭兩端的電位差，使其值降低至絕緣接頭的絕緣耐受範圍之內，避免過電壓擊穿絕緣，從而造成系統故障，並預防因為絕緣接頭被擊穿時產生的電弧引燃引爆天然氣管道>管道。

鋅接地電池是絕緣接頭排流套用最廣的產品，具有安裝方便、運行可靠等特點，但鋅接地電池也存在很多缺點，比如，啟動電壓過低，經常存在誤排流的情況，並且使用壽命也很有限，增加了維護成本。

金屬氧化物避雷器具有動作電位高，通流容量大等特點，現已在長輸管道>管道上有大量使用，但金屬氧化物避雷器存在一個特別鮮明的缺點，就是避雷器導通後殘壓高，將近2000V左右，此殘壓值可保護絕緣接頭不受過電壓損壞，單並不能保證操作人員的安全不受威脅。

防爆型放電間隙（LPD等電位連線器）一般參照國家標準GB18802.1有關技術指標生產、結構上通過四大部分組成：
1、高通流能力的氣體放電間隙，標稱放電為100kA，可有效防護直擊雷和感應過電壓對絕緣接頭的損壞，並且啟動電壓高，導通後電壓低等特點。

2、高強度玻璃布筒，是防爆性能的第一層保證。

3、高溫環氧樹脂密封，增加放電間隙側面的絕緣性，並且是防爆性能的第二層保證。