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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SPD240

5.2.4 用于电信和信号网络防雷的SPD248

5.2.5 铁路信号用SPD259

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SPD308

6.3.2 铁路信号设备SPD313

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