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第1章 绪论 1

1.1 人类认识雷电科学的过程 1

1.2 大气电学的发展 4

1.3 现代防雷工程的发展与铁道系统弱电设备防雷科研 5

1.4 雷电干扰防护的研究方法 7

第2章 雷电的基本知识 9

2.1 雷电原理 9

2.1.1 雷电的形成 9

2.1.2 强雷暴云的种类 21

2.1.3 雷云带电原理 24

2.1.4 闪电的分类及雷云对地的放电过程 28

2.2 雷电的特性 42

2.2.1 雷电活动的基本规律 42

2.2.2 闪电的电场和磁场 45

2.2.3 放电时的等值电路 54

2.3 雷电的基本参数和雷电的特性 56

2.3.1 雷电观测的直击雷波形 56

2.3.2 雷电流幅值积累 57

2.3.3 模拟雷电冲击波标准波形 58

2.4 雷电的频谱和传输波过程 61

2.4.1 雷电的频谱 61

2.4.2 雷电的传输波过程 64

2.5 IEC标准对雷电的描述 74

2.5.1 对地雷闪 74

2.5.2 雷电流参数 76

第3章 雷电对人类的危害及雷电防护原理 80

3.1 雷电对人类的危害 80

3.1.1 直击雷和雷电电磁脉冲 80

3.1.2 雷电的功率 83

3.1.3 雷电的危害 83

3.2 雷电危害的机理 86

3.2.1 雷电的热效应 86

3.2.2 雷电的冲击波效应 87

3.2.3 雷电流的电动力效应 88

3.2.4 雷电的电磁效应和静电效应 90

3.2.5 雷电的其他效应 92

3.3 雷电防护的基本原则和基本方法 93

3.3.1 雷电防护的基本原则 93

3.3.2 雷电防护的基本方法 94

第4章 接地原理 96

4.1 地和接地 96

4.1.1 地和接地的概念 96

4.1.2 接地的历史发展 97

4.1.3 接地的分类 99

4.1.4 接地的目的 100

4.2 接地装置和接地系统 100

4.2.1 接地装置 100

4.2.2 接地系统 102

4.3 接地装置的接地电阻 104

4.3.1 接地电阻的基本概念 104

4.3.2 垂直接地体间的散流屏蔽现象 106

4.4 接地电阻的计算 107

4.4.1 接地电阻的组成 107

4.4.2 土壤电阻率 109

4.4.3 人工接地装置接地电阻的计算 112

4.4.4 自然接地装置接地电阻的计算 120

4.4.5 工频接地电阻和冲击接地阻抗的关系 124

4.5 降低接地电阻的措施 126

4.5.1 更换土壤 126

4.5.2 适当增加接地体长度和与土壤的接触面积，深埋接地体 127

4.5.3 添加降阻剂 127

4.5.4 外引接地法 128

4.5.5 深井法 130

4.6 接地电阻的测试 130

4.6.1 接地电阻测试原理 130

4.6.2 测量电流的确定 133

4.6.3 测量电极的安排方式 133

4.6.4 用直线法和夹角法测试接地电阻 134

4.6.5 用仪表测试接地电阻 138

4.6.6 影响接地电阻测试的因素和解决方法 143

4.7 土壤电阻率测量 145

4.7.1 土壤电阻率测量原理 146

4.7.2 土壤电阻率测量方法及季节对测量的影响 146

4.8 综合接地系统 149

4.8.1 高速铁路综合接地系统概念 149

4.8.2 铁路综合接地系统的构成 151

4.8.3 贯通地线 158

4.8.4 综合接地系统与高铁沿线构筑物及电气电子设备的连接 163

第5章 防雷元件和防雷设备 164

5.1 常用防雷器件的工作原理及性能 164

5.1.1 气体放电管 164

5.1.2 晶闸管 186

5.1.3 压敏电阻（MOV） 192

5.1.4 瞬态抑制二极管 218

5.2 防雷器材 225

5.2.1 避雷针 225

5.2.2 防雷变压器和滤波器 234

5.2.3 浪涌保护器SPD 240

5.2.4 用于电信和信号网络防雷的SPD 248

5.2.5 铁路信号用SPD 259

第6章 高速铁路信号设备机房的综合防雷 264

6.1 信号设备雷害原理 264

6.1.1 进入通信信号机房的雷电电磁脉冲 264

6.1.2 进入普速铁路通信信号系统的传导雷 267

6.1.3 高速铁路系统通过线路引入的雷电电磁脉冲 268

6.1.4 接触网引雷时地电位上升对信号电缆的影响 278

6.1.5 通信信号机房雷电电磁脉冲的强度 281

6.1.6 通信信号设备的耐雷电能力 286

6.2 通信信号设备机房的综合防雷 290

6.2.1 机房综合防雷基本要求 290

6.2.2 雷电防护区的划分与系统防雷的关系 291

6.2.3 机房场地电磁环境的优化 292

6.2.4 接地装置和等电位连接 296

6.2.5 外线引入机房原则和接地分析 300

6.2.6 协调配合的SPD防护 305

6.3 SPD的安装 308

6.3.1 电源设备SPD 308

6.3.2 铁路信号设备SPD 313

6.4 安装方式对防雷效果的影响 317

6.4.1 SPD安装方法的重要性 317

6.4.2 SPD的接地 323

第7章 雷击试验和电子设备雷击试验方法 325

7.1 雷击试验 325

7.1.1 雷击试验波形 325

7.1.2 雷击试验设备 329

7.2 电子设备雷击试验 343

7.2.1 试验基本要求 343

7.2.2 试验方法 344

7.2.3 试验严酷等级 346

主要参考文献 349