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防雷区域定义

防雷区域定义
防雷区域定义

防雷分类、分区、分级

一、建筑物防雷分类

1、雷击保护系统(LPS):是对建筑物或屋内防雷击保护的全部系统的统称,包括外部防雷系统和内部防雷系统。

2、雷击保护分区(LPZ):通过对雷击电磁环境的定义,进行区域划分。

二、防雷分区的目的

相对于不同的要求,根据安装位置、保护级别和冲击流通容量,浪涌保护器分为B、C、D三级(式按IEC分类方法,顺次序对应为Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ级)。分级的目的是提供有选择的浪涌保护,保证一个高的能量吸收能力和尽可能最低的保护水平。

这个分类符合DIN VDE 0675 第六部分(草案11.98)A1和A2的要求。这个标准提出了应用于额定电压最大不超过1000V、额定频率在50Hz到60Hz之间的交流电网的浪涌抑制器的设计的指导方针、要求和测试方法。

三、分级防护:使过电压减小至无害的水平

在国际标准IEC 61312-1中描述的分区防雷的观念已被证实是合理的、有效的。这个理论的基本思想是在过电压到达终端设备造成损害之前,逐级地减少它至无害的水平。为了达到这个目的,建筑物的整个保护空间被分到了几个防雷分区(LPZs)。在线路由一个分区进入到另一个分区的地方安装浪涌抑制器,按照不同分区的具体要求安装相应等级的浪涌抑制器。

分区防雷理论的主要优点:

包含高能量的有害的雷电流在导线进入建筑物处直接被转向泄入大地,使得进入到其他系统的过电压值最小化。避免由于磁场的干扰对于新建、扩建和改造的建筑物都可以通过一个单独的防护理念来设计。

由外到内,防雷分区(LPZs)被定义如下:

LPZ 0A:在建筑物外部,不受外部保护装置保护的区域。可能遭受直击雷,对雷电磁脉冲没有任何屏蔽防护。

LPZ 0B:在建筑物外部受外部防雷装置保护的区域。对雷电磁脉冲没有任何屏蔽防护。

LPZ 1:建筑物内部区域。有小部分雷电能量进入的可能性。

LPZ 2:建筑物内部区域。有低的浪涌过电压进入的可能性。

LPZ 3:建筑物(也可能是设备的金属外壳)内部区域。没有雷电磁脉冲产生的干扰,也没有浪涌过电压。

分区防雷理论的必要条件是正确安装的等电位连接系统,然后在各分区之间安装电涌保护器作为补充,因而对于防雷来说,建立等电位连接系统同样重要。

防雷技术名词解释

1、等电位连接:

将电器设备与外部导体作出连接,以达到相同或相近电位的电气连接器件。电涌保护器为保护带电导体的其中一大类。

2、故障分类

1)电涌:电涌在导线与导线之间或导线与地之间发生一个瞬态的过电压,时间少于1ms,该电压远远超过设备的最高允工作电压峰值,但它并无工作频率。电涌的成因为雷击或者开关误操作(如空气开关过流跳闸)而引起的操作过电压。2)瞬时过电压:瞬时过电压是在某地区的波动,时间相对来说比较长,可视为

1ms—20ms之间。

3、电涌保护器分类

1)SPD:Surge Protection Device的缩写,其功能是对电涌产生保护功能的器件。

2)开关(限流)型 SPD:按照IEC61312-3的要求,一般用在LPZOB-LPZ1区中,用于电源系统的防雷器,可最大限度的消除电网后续电流,疏导10/350us的模拟雷电冲击电流。

3)限压型 SPD:按照 IEC61312-3的要求,一般用在 LPZ1区和 LPZ2区的防雷器,可较大程度减低电网上的残压,疏导8/20us 的模拟雷电冲击电流。

4)电涌保护器(第一级):由于特殊设计,能够承受直击雷的能量和释放部分直接雷击电流的电涌保护器。

5)电涌保护器(第二级):能够释放由远距离或传导雷击以及开关转换而引起的电涌的电涌保护器。

6)电涌保护器(第三级):为了保护使用插座的单个负载而设计的电涌保护器。

7)电涌保护器前端的保护熔丝(后备保险熔丝):在所有的电涌保护器前端都必须安装前级保险丝。如果电路中的熔丝的额定值高于电涌保护器元件的最大容许熔丝,电涌保护器必须选择符合要求的前级熔丝串联在前端,进行保护。

4、电涌保护器参数分类

1)最大持续工作电压 Uc:对于内部没有放电间隙的电涌保护器,该电压值表示最大可允许加在电涌保护器两端的工频交流均方根(rms)。在这个电压下,电涌保护器必须正常工作,不可出现故障,同时该电压连续加载在电涌保护器上,不会改变电涌保护器的工作特性。

2)额定电压UN :厂家设计该设备在正常工作下的电压,它可以用直流电压表示,也可以用正弦交流电压的有效值(rms)来表示。

3)最大通流量Imax:SPD不发生实质性破坏,每线或单模块对地,过规定次数、规定波形的最大限度的电流峰值。冲击通流容量一般大于标称放电电流的2.5倍。

4)额定放电电流(In)(标称放电电流):厂家出厂时标称电涌保护器的8/20雷电流波形的电流峰值,它是用来划分C类等级(Ⅱ级)电涌保护器。

5) 脉冲冲击电流(Iimp)

标准的10/350us雷电流模拟波形,主要参数:

*电流峰值

*电量

*比能

它是模拟自然界直接雷击的波形,B级雷击放电器必须能承受适当雷电流的多次冲击而不发生损坏。

6)电压保护水平 Up:电涌保护器被触发前,在它的两端出现的最高瞬间电压值。本书第19页表格中列出了符合DIN VDE0110-1(04/97)标准的各类设备的保护电压水平的要求及对应保护水平电压。

7)残压:雷电放电电流通过SPD时,其端子间呈现现的电压。

8)100%雷击脉冲箝位电压:在1.2/50us的雷击脉冲电压波形的冲击下,电涌保护器的动作电压,在这个电压波的测试中,对电涌保护器进行十次冲击,保护器均必须动作。

9)额定频率(fn):厂家设计该设备在正常工作下的频率

10)反应时间(tA):在本质上,反应时间是依赖于电涌保护器内部所采用的元器件的特性来确定的。反应时间有可能由于浪涌电压的du/dt(电压上升速度)或浪涌电流的di/dt(电流上升速度)陡度而有所限制。

11)短路承受强度:电涌保护器必须在依靠外部或内部的断路器或电路的过流保护装置断开,短路中流前所能承受的短路电流(如保险丝或断路器)将该电流遮断。

12)后续电流(If):

在电涌保护器放电后,流经它的电流,它依赖于不同的电网,后续电流是属于持续开路电流,它的大小是和电涌保护器到变压器的距离及变压器容量有关系。

13)传输频率

通信线路电涌保护器的插入损耗<3dB时的频率。

电力企业信息系统的整体防雷保护参考文本

电力企业信息系统的整体防雷保护参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

电力企业信息系统的整体防雷保护参考 文本 使用指引:此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 计算机系统是以耐压能力较低的电子设备组成的,在 国内,尤其是雷电频繁的华南地区,易发生雷电对电力企 业计算机系统的干扰和破坏事故,致使各类电子设备损 坏。计算机系统不能安全可靠运行所带来的间接损失可能 远远超出设备本身的价值,如导致系统的中断或瘫痪,造 成的损失则更难估量。广州电力工业局送电管理所(简称 “广州送电所”)充分认识到雷电的危害性和计算机系统安 全的重要性,于20xx年对计算机系统进行了有效的防雷保 护。 1 整体防雷保护技术 1.1 防雷保护的三道防线

雷电破坏的主要方式是直接对建筑物或构筑物发生闪击,巨大能量集中在闪击点,直接损坏建筑物结构。外部防雷措施是利用金属接闪体迎击雷电,利用下线将电流导向大地,从而保护建筑物的安全。因此外部防雷是整体防雷中的第一道防线。 雷击损坏计算机系统的主要方式是雷击瞬间产生的电磁脉冲(雷电的二次效应)感应在电源或通信线路上。由于线路上产生的高达数百万伏的浪涌过电压和数百千安的瞬间电流,是普通的电子设备难以承受的,因此,阻塞沿电源或通信线路引入的过电压波危害设备(内部避雷保护)并限制被保护设备上的浪涌过电压幅值(过电压保护)就成为防雷保护的第二、三道防线。 1.2 防雷保护的技术措施 IEC的防雷技术组(TC/81)在对雷电现象作了大量实验和研究的基础上,提出了分级保护、整体防雷的理论体

防雷接地的重要性

防雷接地电阻升高造成的的危害 一、什么是防雷接地电阻: 防雷接地电阻是应接大地的电气设备,通过接地装置和大地之间的电阻称为接地电阻,它包含五个部分:(1)电气设备和接地线的接触电阻。(2)接地线本身的电阻。(3)接地体本身的电阻。(4)接地体和大地的接触电阻。(5))大地的电阻。 二、雷电流泄放的方式及途径: 接地最重要的作用就在于在雷电击中建筑物时将雷电的电流导入大地之中,继而保护建筑物中的电气设备以及人员的安全,一般雷击电流泄放需经过接闪器、引下线和接地装置。防雷接地系统的最重要的作用是使建筑物内的设备具有等电位、均压和多层屏蔽的安全防雷结构。建筑物常见的单独接地方式和联合接地的方式如图1、图2所示。 三、雷电流的特性: 雷电流在流通过程中,它的大小并非始终都是相同的,开始它增长很快(很陡),在极短时间内(几微秒)达最大值,然后慢慢下降,约在几十到上百微秒内降到零,这种雷电流叫冲击电流。一般雷击分为三个阶段,即先导放电、主放电、余光放电。 此外雷电流还具有很高的物理性能,如:1、机械效应:雷电流流过建筑物时,

使被击建筑物缝隙中的气体剧烈膨胀,水分充分汽化,导致被击建筑物破坏或炸裂甚至击毁,以致伤害人畜及设备。2、热效应:雷电流通过导体时,在极短的时间内产生大量的热能,可烧断导线,烧坏设备,引起金属熔化、飞溅而造成火灾及停电事故。3、电气效应:雷电引起大气过电压,使得电气设备和线路的绝缘破坏,产生闪烁放电,以致开关掉闸,线路停电,甚至高压窜入低压,造成人身伤亡。 四、一般冲击电流泄放特性: 无论是哪种接地方式,当雷击事件产生时,巨大的能量需通过引下线和地网装置将能量泄放,此时雷电流的泄放泄放尤为重要。 在雷击冲击电流作用下,接地装置向土壤泄放的电流密度,形如半球状,其电流密度为δ时,则产生的电场强度En=δρn δ:电流密度 ρn:冲击电流流过土壤的电阻率 当电流密度增大时,靠近接地装置的电场度可以达到土壤击穿的强度enp时,pn值反而显著下降,在接地体首端的接地极周围将产生不同的放电区如(图二),电阻率高的土壤产生较大的en,使pn相应减小,因此接地装置的长度越小,则流的冲击电流密度越大。

关于避雷针的保护范围

关于避雷针的保护范围 早期科学家是用观测法和几何法来确定避雷针的保护范围的。1777年5月15日,伦敦附近普夫里特镇的一座火药库因雷击而轻微受损。该库的避雷针是由包括富兰克林在内的一个委员会设计的。在出事之后却发现防雷装置完好无缺。 避雷针的保护比d/h小于1.63。这似乎是第一次观察 到避雷针保护效能的局限性。直到1855年,避雷针的 各种保护比值变化于0.125~9.0之间。用几何方法来 解决保护区的问题基于这样一种概念:闪电进展到某 一点时,如该处的避雷针构成了一个入地的最短通道, 则雷电将优先打在避雷针上而不打在地面上。从多高 距离上可以发生这种雷击的问题用几何的办法算出。 根据几何法得到的避雷针的保护范围被普遍接受的是 “避雷针的保护范围是一个圆锥形空间,其高等于避 雷针的长度,其底面为半径等于针高的圆,其边长等于以针高为半径的圆周的四分之一。” 实验科学的发展为避雷针保护范围的研究工作起到了事半功倍的作用。早期科学家在实验室通过把接地的棒形电极放在组成长间隙的另一电极之下,看棒的底部周围哪些面积不受雷击的方法,来探求避雷针的吸引作用。在实验室通过模拟试验并结合运行经验,人们得到了避雷针的折线法保护范围。这种避雷针保护范围的计算方法现在依然在采用。但由于雷电路径会受到很多偶然因素的影响,因此要保证被保护设备绝对不受雷击是不现实的,一般保护范围是指具有0.1%左右雷击概率的空间范围而言,此雷击概率是可以接受的。 由于折线法保护范围不能很好地解释雷电侧击现象,所以现在很多标准中给出避雷针的保护范围计算方法是滚球法。滚球法就是以h r为半径的一个球体,沿需要防直击雷的部位滚动,当球体只触及接闪器(包括被利用作为接闪器的金属物),或只触及接闪器和地面(包括与大地接触并能承受雷击的金属物),而不触及需要保护的部位时,则该部分就得到接闪器的保护。其中定义h r为滚球半径,即雷电先导每段发展的平均长度,雷电流幅值越高、每段先导发展的平均距离越长。第一类防雷建筑物的滚球半径是30m,对应的雷电流幅值为5.7 KA;第二类防雷建筑物的滚球半径是45m,对应的雷电流幅值为10.5 KA;第三类防雷建筑物的滚球半径是60m,对应的雷电流幅值为16.1KA。其含义是:对于第一类防雷建筑物雷电流幅值超过5.7 KA、先导平均距离超过30 m的雷都能得到避雷针的拦截,雷不直击在建筑物上;对于第二类防雷建筑物雷电流幅值超过10.5 KA、先导平均距离超过45 m的雷都能得到避雷针的拦截,雷不直击在建筑物上;对于第三类防雷建筑物雷电流幅值超过16.1KA、先导平均距离超过60 m 的雷都能得到避雷针的拦截,雷不直击在建筑物上。但雷电流幅值低于上述值的雷可能直击建筑物。 雷电发生侧击的情况很多。例如:某工厂有一个50m高的烟囱,烟囱上面设置了避雷针,在烟囱的下面停放一台5m高的吊车,在一个雷雨天有雷绕过烟囱上的避雷针直击于吊车上。再例如一些雷电没有击在高层建筑物上面架设的避雷针上,而是击在建筑物的窗户等地方。 其原因在于雷电放电是一种冲击电压作用下的气体间隙放电现象,所以它应满足伏秒特性曲线,即在同一个雷电先导的作用下,主放电定位在那一点上,应取决于其放电所需时间,原

变电所电子设备的防雷通用版

安全管理编号:YTO-FS-PD391 变电所电子设备的防雷通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

变电所电子设备的防雷通用版 使用提示:本安全管理文件可用于在生产中,对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理,包含对生产、财物、环境的保护,最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用。 目前,电子设备在变电所中得到广泛应用,如微机保护装置、远动装置、无功电压综合调节装置等核心设备,也有周界防盗系统、图像监控设备等辅助的电子系统。如何做好变电所内电子系统的防雷保护,是变电所防雷的新课题。 长期以来,雷电和过电压对电网运行的影响,一直是电力研究的重要内容,但是研究更多地集中在雷电直接击中一次系统时,对电力系统产生的影响。而对变电所中电子设备防雷问题的研究,如变电所内二次回路、二次回路中的设备和弱电智能化系统,一直没有摆到足够重要的地位上。这里有历史的原因:传统的电网保护所采用的电磁式保护装置,对雷电和过电压感应产生的干扰,有较强的抗干扰能力。但是,随着计算机技术和电子技术的迅速发展,微机保护已成为主流的设备,大量智能化系统也应用于变电所,研究和解决雷电对变电所二次回路的侵害已成为刻不容缓的任务。浙江省是雷害多发地区,以苍南供电

铁路通信设备防火防雷安全防护简易版

A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编订:XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 铁路通信设备防火防雷安 全防护简易版

铁路通信设备防火防雷安全防护简 易版 温馨提示:本解决方案文件应用在对某一问题,或行业提出的一个解决问题的具体措施,过程包含确定问题对象和影响范围,分析问题,提出解决问题的办法和建议,成本规划和可行性分析,最后执行。文档下载完成后可以直接编辑,请根据自己的需求进行套用。 摘要:铁路通信系统是保障铁路运输安 全,实现铁路现代化和信息化的重要基础设施。 随着高速铁路的快速发展,铁路通信系统显得越 来越重要,如何做好铁路通信设备的防火防雷是 保证铁路通信系统正常运行的必要保障。本文 分析了铁路通信设备防火防雷的一些对策,供 同行们学习交流。 关键词:铁路;通信设备;防火;防雷; 安全防护 一、铁路通信设备防火的对策 1、铁路通信设备的消防组织管理

要加强铁路通信设备消防管理工作力度,强化岗位责任制度,并采取严格的逐级负责制度,层层把关,步步落实的方式,务必要对消防工作充分的负起责任来。要安排一个行政领导具体主持本部门的消防安全管理工作,下属的业务部门要把工作范围内的消防安全充分重视起来,做到每天上报安全检查工作内容。要成立安全领导小组,定期的召开会议,组织安排并核查本单位消防安全工作的情况,针对重点容易出现问题的部门要加强安保工作的力度,并配备得力的防火干部进行督察和管理,确保不出现任何问题。 除此以外,各单位应建立义务消防组织,并定期训练,全力保障铁路通信设备的防火安全。总之,对职工进行消防知识教育要做到经

监控立杆防雷设计方案

监控立杆防雷设计方案 1、概述 每年各种通讯控制系统或计算机网络因雷击而损坏的事例屡见不鲜,其中安防监控系统因受到雷击而引起设备损坏、自动化监控失灵的事件也时常发生。道路监控子系统中,有一部分前端摄像机安装在室外,对于雷雨多发地区,容易遭受雷击损坏,因此极有必要对这些设备进行防雷保护。 道路监控系统中,分布在各处的室外型监控摄像机,其交流220V供电电源通过两芯电缆、视频信号通过带BNC接头的10Base2细缆、RS485通信控制信 号通过多芯电缆,传输至中心控制主机,进行集中监控。 为了防止雷电产生的感应过电压和过电流,在所有监控设备的电源线入口、信号线连接的设备两端均应安装相应的避雷器。监控系统中的前端摄像机一般分为室外安装型和室内安装型,室内型摄像机信号传输线缆和电源供给线缆均通过"地埋"方式布线,遭受雷击的机会较少。进行防雷器设备选型时,必须注意防雷保护器必须达到以下基本要求: 1)正常运行时,雷电保护器的接入应不影响信号的正常传输,雷电保护器的对地阻抗应尽可能大,串联在电路中的阻抗应尽可能小。 2)在雷电袭击通信总线时,雷电保护器应发挥良好的电压钳位作用,其钳位电压应低于RS485芯片的耐受电压水平。 3)在抑制不超过防雷器最大通流量的雷电袭击过程中,雷电保护器自身应完好。 4)雷电保护器对雷电袭击应具有足够快的响应速度。 二、监控系统防雷总体方案

1、直击雷的防护 直击雷的防护较简易的方法是采用避雷针,室外各球形摄像机由于分别分布在室外,距离较远,因此室外各摄像头须设计安装避雷针。具体设计方案为:在室外各球形摄像头的立杆上(立杆的顶部)分别安装一支避雷针,规格为 φ16×1000mm镀锌圆钢,安装方式为焊接。 2、防雷接地要求 防雷接地由引下线、接地线和接地体组成。引下线是引导雷击电流从避雷针入地的通道。接地体埋于地下与引下线相连接,雷击电流由此泄放到大地,接地体满足接地电阻的要求。多种接地体距离无法大于20M时,必须加装地网隔离器。接地线一般采用40×4mm镀锌扁铁或25mm2以上多股绝缘铜缆,一端焊接到接地体上,另一端引到室内的等电位连接排上。接地体与引下线或接地线一般采用搭接焊,焊接处必须牢固无虚焊,同时为确保接地电阻不大于 4Ω,必须将接地体与建筑物大楼的基础地网可靠连接。对于监控中心及靠近建筑物的摄像头我们设计采用抽建筑物主钢筋的方法作联合接地,对于远离建筑的摄像头则需要在摄像头旁做一套人工接地体,具体如下地网设计方案。 3、电源系统的防雷 由于雷电冲击波的主要能量集中在从工频附近几十赫兹到几百赫兹的低端,所以雷电冲击波能量就容易与工频回路发生耦合、谐振,于是雷电冲击波从电源线路进入电子设备的几率,要比从信号线中进入的几率高得多,据统计,约有80%的雷击损坏电子设备的事故是由电源线引入的,因此应特别加强系统中 设备电源的防雷措施。 1)在控制大楼总配电柜处,安装第一级加强型电源防雷器; 2)在中心控制室的监控系统配电箱处,安装第二级标准型电源防雷器;

雨季防雷常识

雨季防雷常识 说到防雷,想必大家眼中出现的更多的是被雷电劈中的画面吧,不可否认,这样的事情经常发生,尤其是在多雨的季节,不管是外出还是室内,不管是人还是动物亦或者是设备等,发生这一系列的雷劈事件,无非归结于就是防雷知识不够,所以,提高防雷安全意识很重要。人或动物的防雷可以通过行动来解决,那么设备的防雷呢?肯定是得通过防雷器这样的防雷设备来实现了,下面先看我们日常生活中的一些防雷安全措施吧,希望能够对你有所帮助。 目前还是雷电的多发季节,遇有强雷鸣闪电,请注意以下几点: 1、如有强雷鸣闪电时您正巧在家里,建议无特殊需要,不要冒险外出。不要使用设有外接天线的收音机和电视机,不要接打电话。 2、如在野外,应立即寻找蔽护所。以装有避雷针的、钢架的或钢盘混凝土建筑物,作为避雷场所,具有完整金属车厢的车辆也可以利用。 3、没有掩蔽所时,千万不要靠近空旷地带或山顶上的孤树,这里最易受到雷击;不要呆在开阔的水域和小船上;高树林子的边缘,电线、旗杆的周围和干草堆、帐篷等无避雷设备的高大物体附近,不要靠近铁轨、长金属栏杆和其它庞大的金属物体,山顶、制高点等场所也不能停留。 4、雷电期间,最好不要骑马、骑自行车和摩托车;不要协带金属物体在露天行走;不要靠近避雷设备的任何部分。 5、如找不到合适的避雷场所时,应采用尽量降低重心和减少人体与地面的接触面积,可蹲下,双脚并拢,手放膝上,身向前屈,千万不要躺在地上、壕沟或土坑里,如能披上雨衣,防雷效果就更好。在野外的人群,无论是运动的,还是静止的,都应拉开几米的距离,不要挤在一起,也可躲在较大的山洞里。 6、注意当您头发竖起或皮肤发生颤动时,可能要发生雷击了,要立即倒在地上。受到雷击的人可能被烧伤或严重休克,但身上并不带电,可以安全地加以处理。 7、现在手机已是我们日常生活中的主要通信工具,然而您必须切切记住:强雷鸣闪电时,一定不要使用手机!就在今年5月21日,广西藤县古龙镇田心村3村民在野外干活,遇雷暴、大雨,到一简陋的西瓜帐篷避雨,遭遇雷击。其中2人死亡,1人被击脚部受轻伤。经调查核实:一是雷击点地处空旷田间地带,搭起的瓜篷较易引雷;另外就是在雷击点的很大范围内无任何电的设施,而在打雷期间,两人使用手机,手机电磁场则是祸根。 8、现在是电子信息科技时代,高楼大厦遍地是,通讯设备家家有,那么防雷工作是必不可少的像这样,而这个防雷工作的开展就是要在这里安装类似于防雷器,避雷器等等这样的设备,才能起到比较好的防雷效果,切记一定要找类似于深圳社保电子技术防雷这样的专业人士来安装,做好防雷措施,以保证人身安全。

防雷保护

1 避雷针的保护范围 变电站防雷保护 雷电过电压的幅值高达数十万伏甚至数百万伏,如果变电站不采取防护措施,电力设备的绝缘将会遭到破坏而发生雷击事故,从而造成大面积的停电,给社会生产和人民生活带来不便所以变电站必须采取可靠的防雷措施,装设避雷针避雷线和避雷带来防护直击雷,装设避雷器来限制侵入波过电压幅值,设置进线保护段以限制雷电流和侵入波陡度另外,各种防雷保护装置还要配备合适的接地装置以有效发挥其保护作用。 避雷针 110kV及以上变电站一般装设独立避雷针和构架避雷针来防护直击雷,有的还在主控楼楼顶装设避雷带或避雷网避雷针是接地的导电物,它的作用就是将雷吸引到自己身上并安全导入地中,基本组成部分是接闪器引下线和接地体避雷针的保护范围是指被保护物体在此空间范围内不致遭受雷击,由于雷电路径受很多偶然因素影响,因此保护范围是按照99.9%的保护概率(即屏蔽失效率或绕击率为0.1%)而定的它根据实验室雷电冲击放电模拟试验结果求出并已经多年实际运行经验校核。变电站防雷保护图指的是直击雷保护范围图,由于避雷带和避雷网直接设在建筑物表面,已经构成了确定的平面保护范围,不需要再计算确定,所以我们

所说的防雷保护范围指的是避雷针的空间保护范围。 避雷针的保护范围 针保护范围确定方法有两种:折线圆锥体法和滚球法对于同一结构的避雷针,滚球法比折线圆锥体法核算的保护范围要小,各设计单位均采用折线圆锥法,故本文也按照折线圆锥法来绘制防雷保护图。 单支避雷针保护范围的确定 单支避雷针折线圆锥体法保护范围如图1 所示,为一个旋转的圆锥体设避雷针高度为h(m),被保护物体的高度为h (m),在h 高度上避雷针的保护范围的半径r 由下述公式确定: 两支等高避雷针保护范围的确定 工程上多采用两根或多根避雷针以扩大保护范

变电所电子设备的防雷(标准版)

( 安全技术 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 变电所电子设备的防雷(标准 版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

变电所电子设备的防雷(标准版) 目前,电子设备在变电所中得到广泛应用,如微机保护装置、远动装置、无功电压综合调节装置等核心设备,也有周界防盗系统、图像监控设备等辅助的电子系统。如何做好变电所内电子系统的防雷保护,是变电所防雷的新课题。 长期以来,雷电和过电压对电网运行的影响,一直是电力研究的重要内容,但是研究更多地集中在雷电直接击中一次系统时,对电力系统产生的影响。而对变电所中电子设备防雷问题的研究,如变电所内二次回路、二次回路中的设备和弱电智能化系统,一直没有摆到足够重要的地位上。这里有历史的原因:传统的电网保护所采用的电磁式保护装置,对雷电和过电压感应产生的干扰,有较强的抗干扰能力。但是,随着计算机技术和电子技术的迅速发展,微机保护已成为主流的设备,大量智能化系统也应用于变电所,研究

和解决雷电对变电所二次回路的侵害已成为刻不容缓的任务。浙江省是雷害多发地区,以苍南供电局为例,每年都会发生多起变电所二次设备受雷击损坏的事故,尤其像电缆引出线较多的远动设备等,更易受到雷击的侵害。 1雷电侵入的主要途径 根据雷电电磁脉冲(LEMP)通过电阻耦合(由于接地端和电缆屏蔽电阻引起)、电感耦合(由于系统布线的环路和感性部件引起)、电场耦合进入系统。在实践中,其中又以电线、电缆感应电磁场(包括产生雷电二次感应过电压)以及由于接地系统不当或仪器绝缘降低,引入电位差形成的后果最为严重。对变电所现场的调查,发现对变电所内电子设备造成破坏的雷电侵入,主要有以下几种形式。 1.1直接雷击中电子设备 传统的变电所内电子系统,如继电保护装置、远动设备,在设计时,都考虑处于变电所防雷系统的有效保护范围内,直接遭受雷击的可能性非常小。但是,防误操作系统、图像监控系统、安全防范系统等大量的新型电子系统的应用,尤其是在设计、施工时,没

地铁通信设备防雷技术建议方案

设备防雷技术建议方案 1、系统功能 1.1、产品概述 我公司的天馈浪涌保护器有微带型(ZGWT)、同轴型(ZGTT)和宽带型(ZGKT)三大系列。 ZGWT系列是根据我公司创造性的防雷机理——波导分流理论研制的产品,利用无源、互易滤波网络使雷电波和有用信号波流经不同的通道,达到分流和泄放雷电流入地的目的,ZGWT有不馈电和能馈电的两种产品,可按需选用。 ZGTT系列是根据λ/4短路线原理设计的产品,应用宽带设计技术,使带宽大大提高。 ZGKT系列是根据气放管原理设计的产品,应用我公司的专利产品——同轴气体放电管生产的天馈SPD 工作频率上限大大提高,ZGKT系列产品均能馈电。 信号浪涌保护器用于计算机网络的数字信号设备和音频、视频及监控系统的模拟信号设备的过电压保护。我公司研制生产的各型信号浪涌保护器具备差模保护和共模保护模式,有平衡电路和非平衡电路、低速电路和高速电路、精保护和复合保护的系列产品,满足不同网络的雷电防护需要。 1.2、产品系统遵循的主要技术标准及规范 (1)《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000版) (2)《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004 (3)《通信局(站)防雷与接地工程设计规范》YD 5098-2005 (4)《计算机信息系统防雷保安器》GA173-2002 (5)《铁路光(电)缆传输工程设计规范》TB10026-2000 (6)《铁路数字微波通信工程设计规范》TB10060-99 (7)《铁路信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件》TB/T3074-2003 (8)《铁路电子设备用防雷保安器》TB/T2311-2002

电力企业信息系统的整体防雷保护(标准版)

( 安全管理 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 电力企业信息系统的整体防雷 保护(标准版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

电力企业信息系统的整体防雷保护(标准 版) 计算机系统是以耐压能力较低的电子设备组成的,在国内,尤其是雷电频繁的华南地区,易发生雷电对电力企业计算机系统的干扰和破坏事故,致使各类电子设备损坏。计算机系统不能安全可靠运行所带来的间接损失可能远远超出设备本身的价值,如导致系统的中断或瘫痪,造成的损失则更难估量。广州电力工业局送电管理所(简称“广州送电所”)充分认识到雷电的危害性和计算机系统安全的重要性,于2001年对计算机系统进行了有效的防雷保护。 1整体防雷保护技术 1.1防雷保护的三道防线 雷电破坏的主要方式是直接对建筑物或构筑物发生闪击,巨大能量集中在闪击点,直接损坏建筑物结构。外部防雷措施是利用金

属接闪体迎击雷电,利用下线将电流导向大地,从而保护建筑物的安全。因此外部防雷是整体防雷中的第一道防线。 雷击损坏计算机系统的主要方式是雷击瞬间产生的电磁脉冲(雷电的二次效应)感应在电源或通信线路上。由于线路上产生的高达数百万伏的浪涌过电压和数百千安的瞬间电流,是普通的电子设备难以承受的,因此,阻塞沿电源或通信线路引入的过电压波危害设备(内部避雷保护)并限制被保护设备上的浪涌过电压幅值(过电压保护)就成为防雷保护的第二、三道防线。 1.2防雷保护的技术措施 IEC的防雷技术组(TC/81)在对雷电现象作了大量实验和研究的基础上,提出了分级保护、整体防雷的理论体系,即:整体防雷保护应该是外部防雷、内部避雷过压保护和接地技术的统一体。在具体技术措施上可归纳为均压-分流-屏蔽-接地技术,这是避雷保护中最重要和最有效的4个要素。 2整体防雷保护技术的应用 避雷器是一种雷电流的泄放通道,也是一种等电位连接体,在

防雷装置安全检测技术规范GBT21431-2008

防雷装置安全检测技术规范 范围 本标准规定了防雷装置的检测项目、检测要求和方法、检测周期、检测程序和检测数据整理。本标准适用于防雷装置的检测。 高压电力输配电线路、大中型高压变电所防雷装置的检测及离岸飞行器、离岸船舶的防雷装置的检测尚应符合现行国家有关标准的规定。 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修订单(不包括勘误的内容)或修正版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可以使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 —接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则第部分常规测量低压配电系统的电涌保护器()第部分性能要求和试验方法 —建筑物防雷设计规范(年版) —电子计算机机房设计规范 —建筑电气工程施工质量验收规范 —建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范 —:建筑物防雷第部分通则 ——:建筑物防雷第部分通则第分部分:指南—防雷装置的设计、安装、维护和检查 —:雷击电磁脉冲防护第部分通则 —:雷击电磁脉冲的防护第部分建筑物的屏蔽,内部等电位连接和接地 —:连接至电信网络及信号网络的电涌保护器第部分性能要求和试验方法 :过电压和过电流防护原则 :用户大楼内电信装置的连接结构和接地 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 防雷装置, 接闪器、引下线、接地装置、电涌保护器及其他连接导体的总合。 外部防雷装置 由接闪器、引下线和接地装置组成,主要用以防直击雷的防雷装置。 内部防雷装置 除外部防雷装置外,所有其他附加设施均为内部防雷装置,主要用来减小和防护雷电流在需防护空间内所产生的电磁效应。 接闪器 直接截受雷击的避雷针、避雷带(线)、避雷网,以及用作接闪的金属屋面和金属构件等。 引下线

关于电子设备的防雷设计

关于电子设备的防雷设计 【摘要】电子设备由于是由若干个电子元件构成的,所以电子设备在雷击电流下极导造成损坏,使设备的使用性能受到破坏,所以为了有效的确保电子设备运行的安全性,则需要电子设备使用企业做好防雷结构设计,确保电子设备能够稳定、安全的运行。 【关键词】电子设备;防雷设计;雷击;电子均衡器 在夏季来临时,经常会有雷电现象发生,一旦雷电产生,则会使地面上部分设备带来较大的影响,特别是一些贵重的电子设备更易受到雷电的袭击,使电子设备所属企业带来严重的损失。所以需要企业加大对电子设备的防雷设计,有效的掌握雷电发生的规律,从而使企业的经济损失得以有效的降低。 1.电子设备受到雷击损坏路径 雷电在发生时,由于其形成强大的电流和电压,当其作用在电子设备上或是电子设备周围的地面及接地体时则会产生过电压,从而使电子设备受到不同程度的损坏。由于雷电过电压给电子设备带来的损坏形式主要表现在三个方面。其一是由于直接雷击所给电子设备和元器件所带来的损害,这种损害具有极强的破坏性;其二是由于感应雷作用在电子设备和元件所给间接破坏,其相对于直接雷击的破坏来讲程度要稍轻些;当直击雷直接作用于电子设备周围的地面及其它设备的接地体时,则会导致高电位的发生,使电子设备受到较大程度的破坏。 在长期的实践工作中发现,电子设备受到雷击而发生损害,其多数情况下都是由于间接雷击所导致的,当电子设备的导致状态为开口环形感应电压时,则在雷击发生时,则会导致开口处的两点被击穿而产生电火花。但对于导体为闭合回咱时,则会由于感应电压的存在而全电路中存在接触异常的地方产生发热的情况,严重时则会导致电子设备受到烧毁。电子设备由于是由多个电子元器件组成,而且这些电子元器件多集中于入口端,所以在间接雷击下,极易导致元器件受损由于电子设备内部的元器件只有极小的电流能够通过,所以在间接雷作用下,往往不可能一次性的对设备造成损坏,特别是对于绝缘能力较强的电子设备,更不易受到损坏,但在多次雷击发生时,会导致电子设备元器件在重复多次雷击下使其损坏情况加剧,从而导致设备受到破坏。 2.电子设备受到雷击破坏的具体形式 雷击并不是单一的,其方式呈现多样化的形式,所以在雷击作用下会对电子设备带来不同程度的损害,因此需要对雷击破坏的具体形式进行分析,从而提出具有针对性的防雷设计方案,确保电子设备能够安全、有效的运行。 2.1 感应雷:感应雷所对电子设备带来的破坏程度并不是很重,但由于其发生的频率较高,所以不可避免的会给电子设备带来损坏。其破坏主要集中于电子

通信基站防雷接地设计方案

通信基站防雷接地设计 方案 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

通信基站综合防雷接地方案 编制依据 工程涉及的产品规范与标准;工程施工涉及的规范、标准及验收规范、标准等须完全满足所有中华人民共和国的规范、标准,包括(但不限于此): 《通信局(站)防雷与接地工程设计规范》YD5098-2005 《通信局(站)防雷与接地工程设计规范》GB50689-2011 《通信局(站)防雷与接地工程验收规范》YD/T5175-2009 《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010) 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2012) 《交流电气装置的接地》(DL/T621-1997) 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB50169-2006) 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL/T 620-1997) 1联合接地 在整个防雷系统中接地系统是一个基本前提,只有具备了良好的接地系统,防雷设备才能真正发挥作用。所以,接地系统的建设是所有防雷工作的基础。 1.1接地的目的 1)接地是为了防止电磁干扰起屏蔽作用; 2)接地是为了泄放过电压以保护设备和人身安全; 3)接地是为了起着工作回路的作用; 4)接地是为了给通信设备提供零电位参考点。 5)在受到雷击时以供大电流泄放入地,以保护设备和人身安全。 1.2地网的组成 根据移动通信基站防雷与接地设计规范YD5068中规定: 1)移动通信基站应按均压、等电位的原理,将工作地、保护地和防雷地组成一个联合接地网。站内各类接地线应从接地汇集线或接地网上分别引入。

防雷装置的保护范围

第三节防雷装置的保护范围 防雷装置的保护范围是指防雷装置保护其对象,被雷电击中的概率在0.1%以下的范围。 在防雷装置中,只对避雷针和避雷线确定其空间保护范围,而避雷网和避雷带,因为是直接设在建筑物表面上,已构成了确定的平面保护范围,不须要再计算确定。避雷针、避雷线的保护范围与布局形式和高度有关。避雷针、避雷线的布局形式取决于被保护物的结构尺寸(高度和面积),通常有单支、双支、三支等高,双支不等高避雷针和单根、两根平行等高,两根平行不等高避雷线等布局形式。 避雷针和避雷线的保护范围确定方法有两种,一种是折线圆锥体法,另一种是滚球法。对于同一结构的避雷针和避雷线,滚球法比折线圆锥体法核算的保护范围要小些,即滚球法比折线圆锥法对避雷针和避雷线的保护作用要求更严格一些。 一、避雷针的保护范围 (一)单支避雷针的保护范围的确定 1.单支避雷针折线圆锥体法保护范围的确定,按下式计算: r0=1.5h(m) 式中:h——避雷针的高度(m)。 r0——避雷针在地面上的保护半径 高度为水平面上的保护半径 当≥h时=k(h—) 当≤h时=k(1.5h—2) 式中:k——高度影响系数 h≤30m,k=1; 30m

图5—10 单支避雷针折线圆锥体法的保护范围 某一高度的保护半径.则作高度为的水平线共XX′相交于圆锥体母线,避雷针至交点的水平距离即为该高度的平面保护半径。 依据地面保护半径r=1.5h和水平面上的保护半径,可作出单支避雷针保护范围的俯视图。 通过上述作图可以看出,高度一定的单支避雷针随着保护平面的升高,避雷针的保护范围减少,要想增加其保护范围就必须增加避雷针的高度。另外,为使单支避雷针的保护空间得到充分利用,单支避雷针应安装在被保护物的纵向中央;独立单支避雷针与被保护半径物的最短距离,在符合安装规定的情况下,应尽量靠近建筑物。 2.单支避雷针滚球法保护范围的确定: 滚球法是以为半径的一个球体,沿需要防直击雷的部位滚动,当球体只触及接闪器(包括被利用作为接闪器的金属物)或只触及接闪器和地面(包括与大地接触并能承受雷击的金属物)而不触及需要保护的部件时,则该部件就得到接闪器的保护,见图5—11。

通信基站防雷接地设计方案

精心整理通信基站综合防雷接地方案 编制依据 工程涉及的产品规范与标准;工程施工涉及的规范、标准及验收规范、标准等须完全满足所有中华人民共和国的规范、标准,包括(但不限于此): 《通信局(站)防雷与接地工程设计规范》YD5098-2005 《通信局(站)防雷与接地工程设计规范》GB50689-2011 《通信局(站)防雷与接地工程验收规范》YD/T5175-2009 《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010) 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2012) 《交流电气装置的接地》(DL/T621-1997) 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB50169-2006) 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL/T620-1997) 1联合接地 在整个防雷系统中接地系统是一个基本前提,只有具备了良好的接地系统,防雷设备才能真正发挥作用。所以,接地系统的建设是所有防雷工作的基础。 1.1接地的目的 1)接地是为了防止电磁干扰起屏蔽作用; 2)接地是为了泄放过电压以保护设备和人身安全; 3)接地是为了起着工作回路的作用; 4)接地是为了给通信设备提供零电位参考点。 5)在受到雷击时以供大电流泄放入地,以保护设备和人身安全。 1.2地网的组成 根据移动通信基站防雷与接地设计规范YD5068中规定: 1)移动通信基站应按均压、等电位的原理,将工作地、保护地和防雷地组成一个联合接地网。站内各类接地线应从接地汇集线或接地网上分别引入。 2)移动通信基站地网由机房地网、铁塔地网和变压器地网组成,地网的组成如图1所示。基站地网应充分利用机房建筑物的基础(含地桩)、铁塔基础内的主钢筋和地下其他金属设施作为接地体的一部分。当铁塔设在机房房顶,电力变压器设在机房楼内时,其地网可合用机房地网。 图1移动通信基站地网示意图 3)机房地网组成:机房地网应沿机房建筑物散水点外设环形接地装置,同时还应利用机房建筑物基础横竖梁内两根以上主钢筋共同组成机房地网。当机房建筑物基础有地桩时,应将地桩内两根以上主钢筋与机房地网焊接连通。当机房设有防静电地板时,应在地板下围绕机房敷设闭合环形接地线,作为地板金属支架的接地引线排,其材料为铜导线,截面积应不小于50mm2,并从接地汇集线上引出不少于二根截面积为50~75mm2的铜质接地线与引线排的南、北或东、西侧连通。

安防视频监控系统的防雷设计方案【最新版】

安防视频监控系统的防雷设计方案1 视频监控系统防雷 1. 视频监控系统的组成 (1)前端部分:主要是由摄像机、镜头、云台、防护罩、支架、解码器等组成; (2)传输部分:使用电缆、电线采取架空、地埋或沿墙敷设等方式传输视频、音频或控制信号等; (3)终端部分:主要由画面分割器、监视器、控制设备、录像存储设备等组成。 2. 视频监控系统遭受雷击损害的主要原因 (1)直击雷:雷电直接击在露天的摄像机上造成设备损坏或雷电直接击在架空线缆上造成线缆损毁。这种雷击方式造成的损坏最严重,但出现几率比较小。

(2)感应雷:又称二次雷,它分为电磁感应和静电感应。当附近区域有雷击闪落时,在雷击落实通道周围会产生强大的顺变电磁场。处在电磁场的监控设备和传输线路会感应出较大的电动势,这种现象叫做电磁感应;当有带电的雷云出现时,在雷云下面的建筑物和传输线路上会感应出与雷云相反的电荷,这种现象叫做静电感应。感应雷造成的设备损坏没有直击雷造成的破坏大,但出现的几率比较高,约占现代雷击事故的80%以上。 (3)雷电侵入波:监控系统的电源线、信号传输线或进入监控室的其他金属线缆遭到雷击或被雷电感应时雷电波沿这些金属导线/导体侵入设备,导致高电位差使设备损坏。 二 监控立杆防雷接地设计 1. 众所周知,雷电具有极大的破坏性,其电压高达数百万伏,瞬间电流可高达数十万安培。雷击所造成的破坏性后果体现于下列三种层次: (1)设备损坏,人员伤亡;

(2)设备或元器件寿命降低; (3)传输或存储的信号、数据(模拟或数字)收到干扰或丢失,甚至使电子设备产生误动作而瘫痪整个系统。 对于监控点来说遭到直击雷破坏的可能性很小。随着现代电子技术的不断发展,大量精密电子设备的使用和联网,破坏大量电子设备的罪魁祸首主要是感应雷击、过电压、操作过电压一级雷电波入侵过电压,每年各种通讯控制系统或网络因雷击而受破坏的事屡见不鲜,其中安防监控系统因受到雷击引起设别损坏,自动化监控失灵的事件也常有发生。前端摄像机设计均为室外安装方式,对于雷雨多发地区必须设计安装防雷系统。 2. 室外摄像机大多数选择金属或水泥杆安装,在这里简要介绍金属立杆的选择要求: (1)监控杆为圆锥钢杆,其中双臂监控杆立杆高10米,臂长1.5米,壁厚4mm;单臂杆高12m,臂长1.5m,壁厚4mm。监控杆上口直径80mm,下口直径200mm。监控立杆的支臂为碳钢管,直径60mm,壁厚3mm;

风力发电机组防雷保护系统解析

风力发电机组防雷保护系统解析 随着能源消费方式的变革,风能产业发展日趋迅速,风电机组的防雷成为风电产业发展的重中之重,本文简单介绍了雷电的形成及危害、风电机组防雷的必要性及主要措施。 标签:风电机组;防雷保护;导雷通道 1 雷电的形成及危害 1.1 雷电的形成 雷电的形成过程简单来说,雷云中带有大量的电荷,在静电感应的作用下,雷云的另一侧和雷云下方的地面上(或雷云下方的建筑物等)将带有大量的极性相反的电荷。据统计,80%-90%的雷云将带有大量的负电荷,当电荷积累到一定程度,即产生强电場,由于叶片等导体尖端的电荷特别密集,尖端附近的电场更是特别强,空气在强电场的作用下发生电离,空气成为导电通道。 1.2 雷电的危害 由于风电机叶片形状多有尖锐部分,尖端电荷特别密集,往往会发生尖端发电。同时,在强电场作用下,叶片表面曲率大的地方,等电位面密,电场强度剧增,致使它附近的空气被电离而产生气体放电,即电晕放电。这两种现象发生的同时常常伴随着巨大的能量的变化,叶片温度急剧升高,高温分解叶片周围气体,使其急剧膨胀产生气体爆裂现象,对叶片表面造成损害。 2 防雷的必要性 相对于普通建筑物,风电机具有高空尖的特征。高:风电机组常常为某个地区的高大建筑物,是一个地区的制高点。空:风电机组的选址常常在沿海一带或者比较空旷的风力资源优越的地带,这样就决定了风电机组周围环境必定是人烟稀少,建筑物稀稀落落的情况。尖:风电机组的叶片形状等风电机的主要构件常常有尖锐突起部分,这就为尖端放电的形成提供了良好的条件。高空尖的特征决定了风电机组遭受雷击的概率极大,造成不可估量的损失, 3 主要防雷措施 3.1 叶片的防雷 ①无叶尖阻尼器结构的叶片防护方式由于没有叶尖阻尼器,防雷措施实施起来相对较容易,如下图1所示,叶尖部分的上部铺设有铜丝网,作为接闪器。叶尖的主体部分内部设有铜导体,铜导体末端与金属法兰相连。当叶片遭受直击雷时,产生的强大电流便在铜丝网中汇聚于铜导体中,短时迅速的将电流输送至金

电子设备的防雷

电子设备的防雷

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电子设备的防雷 随着微电子技术的发展,电力系统中广泛采用了微波通信和各种自动化系统。电子设备的防雷问题已提到日程上。为了提高电子设备防雷运行的水平,各个使用部门均制定了相应的标准、规程、规范或导则。例如,由邮电部主编的国标“电子设备雷击保护导则(GB7450—87)”,由邮电部基建司主编的通信行业标准“微波站防雷与接地设计规范(YD2001—93)”,由信息产业部综合规划司主编的通信行业标准“移动通信基站防雷与接地设计规范(YD5068—98)”和“通信工程电源系统防雷技术规范(YD5078—98)”以及由国家电力调度通信中心主编的电力行业标准“电力系统通信站防雷运行管理规程(DL548—94)”等。但是由于电子设备的防雷研究还只是近十余年的事情,要达到与目前强电设备防雷技术相似的水平,还需经过一段时间的努力。 下面结合微波站防雷对电子设备的防雷作一具体分析。微波站雷害的来源有直击雷、感应雷和侵入波三个方面。通常雷击微波站进线形成的过电压或因雷击而在进线上感应的过电压可以从低压电源线、通信线和信号线入侵微波站;雷击微波站天线铁塔而出现的高电位可以从天馈线、波导管或接地线入侵微波站。下面着重介绍微波站的侵入波保护。 雷击时出现在导线与地间的过电压称为纵向过电压(或称共模过电压);出现在导线间的过电压称为横向过电压(或称差模过电压)。这些过电压需用相应的过电压保护元件来抑制。装在靠近外线路入口处的保护称为粗保护,用作粗保护的保护元件要求有大的通流能力,允许有较高的残压。用于内电路固体元件保护的称细保护,用作细保护的保护元件要求有较低的限幅电压(残压或箝位电压),其通流能力可较低。性能好的电子装置自身应带有细保护元件。 一、用于电子系统的过电压保护器件 目前用于电子系统的过电压保护器件主要有气体放电管、氧化锌压敏电阻和齐纳TVS (Transient Voltage Suppressor)二极管等。 1. 气体放电管 气体放电管是一种用陶瓷或玻璃封装、内充低压惰性气体(如氩气、氖气)的放电间隙。当加在间隙上的电压超过其放电电压时,间隙击穿,从而起到限制过电压的作用。气体放电管有二电极和三电极两种结构。图1为其保护接线示意图。三电极放电管的优点是当一线的电极对接地极放电时,所产生的电弧会照射接于另一线的未放电的间隙,强迫该间隙提前产生点火电子。因而也在极短时间内对地放电。根据试验,利用这一原理,两电极放电的时间差可减少为0.15 ~ 0.2ms。 (a)二极放电管b)三极放电管 图1 气体放电管的保护接线 气体放电管的特点是通流容量大(一般为103 ~ 105A),极间电容小(不大于10pF),但其动作电压较高(冲击击穿电压不能低于250V),响应时间慢(10–6s),而且动作后会出现续流,不易关断,所以通常用于电话线及高至50 MHz的信号的初级保护。 2. 氧化锌压敏电阻 氧化锌压敏电阻是以氧化锌(ZnO)为主要材料,以少量的氧化铋(Bi2O3)、氧化钴(Co2O3)、氧化锰(MnO2)、氧化锑(Sb2O3)等金属氧化物作添加剂,在1000℃以上的高温中烧结而成的非线性电阻片。理想的非线性电阻应在大电流时呈现为小的电阻以保证在雷电流通过时其上的压降(残压或箝位电压)足够低,起到限压的作用。在雷电流过去以后,当加在电阻片上的电压是其正常工作电压时,电阻片应呈现为大的电阻以保证系统能恢复正常工作。其非线性程度可用下式表示

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