雷电与浪涌防护及EMC设计培训
课程介绍：
随着科学技术的不断进步，人类对雷电防护的意识也在不断加深，在雷电防护方面，人类已经开始从上个世纪的建筑防雷时代，开始走进产品防雷和信息防雷的时代。人类社会从“建筑防雷”发展到“产品防雷”和“信息防雷”，这是科技进步的必然结果。另外，随着科学技术的不断进步，EMC 标准技术也在不断提高，产品防雷技术与EMC 技术密切相关。本学习内容将从电磁场理论方面，对雷电的产生和防护以及EMC技术进行比较详细的分析，并列举很多案例加以说明。帮助有关单位和工程师们尽快掌握相关技术，提高相关专业人员的技术素质和水平，为国内科研技术人员提供一次系统学习此类可靠性设计技术的机会，特别组织了国内理论基础扎实、实践经验丰富的知名专家教授担任讲师，希望从事电子技术产品设计的工程师，不断提高“产品防雷”的意识，以及EMC 设计技术也大幅度提高。
【主办单位】中国电子标准协会培训中心
【协办单位】深圳市威硕企业管理咨询有限公司
【培训对象】技术总监、项目经理、硬件工程师、结构工程师、系统工程师等
师资介绍：
陶显芳，现任半导体应用联盟秘书长。原康佳集团总体技术设计所所长、高级工程师；是康佳技术开发中心的创始人和技术带头人。“中国管理科学研究院”特约研究员，“中国电源学会”专家委员会委员。精通开关电源、微波技术、高频技术、视频技术、数字技术，熟悉计算机技术、EMC培训软件技术、通讯技术、
网络技术，从事技术开发三十多年，产品开发经验丰富，技术知识全面，产品开发技术含量高，熟悉各种产品标准和应用技术，以及各种产品生产技术与工艺，技术产品开发成功率高。拥有多项国家级发明专利。在技术界有较高的声誉，被多家权威部门授予发明家称号，多次作为嘉宾、技术专家、科学家被邀请参加国内各种高级技术论坛。
课程提纲：课程大纲以根据学员要求，上课时会有所调整，具体以报到时的讲义为准；
第一讲：介绍雷电的产生
1 什么是电，电是什么？
2 地球表面的电场
3 电场感应
4 电场感应产生位移电流
5 实验证明空间电场的存在
6 雷电的产生—极化带电
7 雷电的产生—分离带电
8 雷电的产生—极化带电体的组合
9 雷电的产生—带电体的组合
10 雷电的产生— ESD 放电
第二讲：雷电的基本参数和输电设备的防雷
1.雷云的电荷分布
2 雷云的放电过程
3 避雷针的工作原理与落雷密度
4 避雷针的防雷作用
5 避雷针容易引起二次雷击
6 避雷针的引雷作用
7 雷击在地面产生跨步电压浅析
8 雷击时地面电位的分布
9 雷电的落地电阻
10 雷感应电流、电压的测试
11 中国地区雷电流幅值的概率分布
12 雷云放电时，电位随时间变化的曲线
13 雷云等效电容的计算
14 避雷针容易引起二次雷击浅释
15 外部防雷系统遭雷击后容易引起二次雷击
16 乱拉电线容易引起雷击
17 因乱拉电线引雷击坏的电视机
18 雷击脉冲在输电线上的电位分布
19 雷击脉冲在输电线上的传输
20 输电线路的防雷
21 最后两公里输电线路的防雷
22 低压输电设备被雷击时产生反击高压
23 雷击时中线与地面浪涌电压的比较
24 被二次雷击损坏的电视机
第三讲：电子设备的雷电防护
1 现有供电设备容易引起二次雷击的原因
2 现有各种接地方法的不足
3 等电位体防雷技术
4 对现有配电线路防雷技术的改进
5 对变压器进行静电屏蔽的必要性
6 电子产品的雷击防护电路试验与设计
7 雷击浪涌脉冲电压抑制常用器件
8 对雷击损坏的电子产品进行原因分析
9 小结
第四讲：低压电网浪涌电压的产生与防护
1 低压电网浪涌电压的产生原理
2 快速瞬变脉冲群抗扰度（GB/T17626.4）
3 脉冲群模拟试验波形的基本参数
4 多波群浪涌脉冲电压抑制电路
5 IEC62.41.2-2002 标准简介
第五讲：静电的产生与防护
1 静电的产生
2 静电抗扰度测试的目的
3 GB/T17626.2 简介
4 静电抗扰度试验要点
5 静电抗扰度试验详解
6 ESD 防护对策
6.1 电路分析及参数选择7 静电屏蔽原理8 ESD 防护经验点滴
第六讲：EMI 和EMC
1 EMC与3C 认证
2 什么是EMI 和EMC
3 电子线路中的电磁干扰
4 电磁感应与电磁干扰
5 电场感应与电容
6 孤立导体的电容
7 电容与电容器
8 电场感应干扰的等效电路
8.1 PCB板两导体产生的EMI串扰
9 电感线圈产生的电磁感应
10 载流体产生的磁场
11 载流体产生的磁场干扰
12 传输线产生的磁场
13 一种消除磁场干扰的方法
14 传输线中的位移电流15 传输线的阻抗
16 PCB 板中的微带线、带状线
17 传输线的阻抗匹配
18 传输线中的电位、电流分布与阻抗
19 改变传输线的阻抗
20 传输线负载短路时的阻抗
21 传输线的特殊应用
22 多层PCB 布板原则
第七讲：传导干扰测量与对策
1 DI 和CI 两种传导干扰
2 传导干扰的测量方法、电路、原理。
3 传导干扰详解
6 减小EMI 产生的对策 4 电磁辐射干扰的产生过程5 小结
第八讲：EMC 滤波电路设计
1 什么是热地、冷地、浮地、接地
2 各种接地的意义
3 EMC 滤波电路设计
4 滤波电容和滤波电感的频率特性
5 电容器的截止频率
6 利用函数曲线对差模、共模抑制电路参数进行设计
7 共模电压对MOS 电路的损害
8 带防雷功能的EMC 滤波电路-1
9 带防雷功能的EMC 滤波电路-2
10 对变压器初次级加静电屏蔽
第九讲：EMI 辐射测量原理
1 自制EMI 辐射测试天线
2 自制带检波器的EMI 辐射测试天线
3 巧用示波器对EMI 敏感器件进行检测
4 自制测试工具
5 不合格产品整改步骤
6.不合格产品整改举例
第十讲：EMC 测试不合格产品整改经验讨论
1 一款开关电源的辐射干扰超标20db 左右，采用下述方法处理后，完全达标。1）在所有的整流二极管的一端串联一小磁珠;
2）在所有的整流二极管两端并联一个470p 电容；
3）在开关管的控制极串联一个电阻，并在控制极并一个50p 的电容到地。问：你认为，有没有道理？
原理分析： 1）、 2）、 3）
2 不要随便在变压器初、次级之间加接一个安规电容，除非变压器次级电路的静电电压超过1000V，在变压器初、次级之间加接一个安规电容会增大共模辐射干扰；但在变压器初、次级之间加接一个安规电容也可以增大机器内部的公共地面积，增强抗ESD 的能力。
问：你认为，有没有道理？
3 电源线是电子设备中辐射干扰最严重的地方，在电源线输入端加磁环或改用带滤波电路的电源插头/座，可降低电源线共模传导干扰和辐射干扰。
问：你认为，有没有道理？
4 当连接线的长度达到干扰信号波长的20 分之一时，连接线就是一根很好的辐射（或接收）天线，此时应该在连接线（包括地线）中间加磁环，以可降低共模辐射和传导干扰。
5 不要选用两个参数完全相同的X 安规电容和共模电感做EMC 滤波器，
因为两个电容或电感的截止频率完全相同。
6 改变共模电感的方向，可使共模电感产生或耦合的干扰信号最小。
7 改变排插引线的方向，远离干扰源，如开关变压器，开关电源管，散热片等。各单元之间的连线，也包括电源线，最好采用差分线（排线）连接，必要还可以在排线外边加一个磁环（方形或圆柱形），以提高共模干扰抑制能力。
8 检查散热片是否接地（公共地），不要把公共地当成大地，实际中的公共
地是很好的共模辐射天线，不要把散热片接到公共地上。
9 在机壳内部贴锡箔片或涂覆石墨材料可以降低辐射干扰和提高ESD 防护能力。
附录：《浅谈雷电的产生》
EMC 常用标准：
EMC 通用系列标准：IEC61000IEC61000-4-X
工业环境抗扰度通用标准：EN50082-2
脉冲电流谐波测试标准：IEC61000-3-2
交流电源闪烁测试标准：IEC61000-3-3
概念 1.避雷器 过电压限制器。当过电压出现时，必雷器两端子间的电压不超过规定定值，是电气设备免受过电压损坏；过电压作用后，又能使系统迅速恢复正常状态。 2.阀片 具有非线性伏安特性的电阻片，在过电压时呈低电阻。从而限制避雷器上的电压，而在正常工频电压下呈高阻，能限制通过避雷器的电流。 3.避雷器的额定电压 是施加到避雷器端子间最大允许工频电压有效值，按照此电压所设计的避雷器能在所规定的动作负载实验中确定暂过电压下正确地工作他是表明避雷器运行特性的一个重要参数。但它不等于系统额定电压。 4.避雷器的残压 放电电流通过避雷器时，其端子间的最大电压值 5.雷电冲击电流 一种8/20波形的冲击电流。因设备调整的限制，视在伯谦时间的实测值为7~9us，波尾中值时间为18-20us。 6.操作冲击电流 视在波前时间大于30us而小于100us，波尾在半峰值时间紧似为视在波前时间2倍的冲击电流。
7.方波冲击电流 迅速上升最大值，在规定时间内大体保持恒定，然后迅速降到零值的冲击波。 8.陡波冲击电流 具有视在波前时间为1us的冲击电流。 9.冲击电流耐受能力（冲击电流迫流容量） 在规定的波形（方波、雷电和线路放电等）情况下，非线性电阻片耐受通过电流的能力，以电流的幅值和次数表示。 10.动作负载试验 用于确定避雷器在规定的条件下可靠重复动作的能力。 模拟雷电过电压动作的实验称为雷电冲击动作负载试验。 模拟操作过电压动作的实验成为操作冲击动作负载试验。 11.避雷器的保护范围 以避雷器到被保护设备之间倒显得最大允许长度，在该范围内被保护设备上的过电压不超过规定值。 12.避雷器的持续电流 在持续运行电压下流过避雷器的电流，以峰值或有效值表示。13.避雷器的持续运行电压 在运行中允许持久地施加在避雷器端子上的工频电压有效值。14.避雷器工频参考电压 在工频参考电流下测出的避雷器上的工频电压最大峰值除以2 15.避雷器的直流参考电流
雷电防护装置检测质量管理（青海省地方标准 DB63/T611—2007） 来源：日期：2007-11-12 雷电防护装置检测质量管理 1范围 本标准规定了雷电防护装置检测的定义、机构、岗位职责、工作制度、检测程序以及重要设施和场所的雷电防护装置检测项目等内容。 本标准适用于雷电防护装置的检测质量管理。 2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，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订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。 GB50057—94 建筑物防雷设计规范 GB50156—2002 汽车加油加气站设计与施工规范 GB50074—2002 石油库设计规范 GB50160—92 石油化工企业设计防火规范 GB50058—92 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50089—98 民用爆破器材工厂设计安全规范 GB50343—2004 建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB50028—93 城镇燃气设计规范 IEC61024-1-2 建筑物防雷 3定义 3.1雷电防护装置 接闪器、引下线、接地装置、电涌保护器及其它连接导体的总合。
3.2接地装置 接地体和接地线的总合。 3.3雷电防护装置检查 对雷电防护装置的完整性、锈蚀、焊接、防腐等情况进行目测的过程。 3.4雷电防护装置测量 用检测仪器、仪表，依照规定方法对雷电防护装置的相关技术指标进行测定和计算的过程。 3.5雷电防护装置检测 对雷电防护装置进行检查和测量的总称。 3.6检测机构 依法取得青海省气象主管机构认证的雷电防护装置检测资质的组织。 3.7检测报告 检测机构给被检测单位提供的记录雷电防护装置各项检测数据和结论的文件。 3.8检测原始数据 在检测现场经两名以上检测人员检测、复核，并在统一印制的纸质文件上记录的检测数据。 3.9直击雷 雷电直接击在建（构）筑物、其他物体、大地或雷电防护装置上产生的电效应、热效应和机械力。 3.10雷电感应 闪电放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花。 3.11电涌保护器 限制瞬态过电压和分走电涌电流的器件。它至少含有一非线性元件。 3.12接地电阻 表征接地体向大地泄散电流的一个基本物理参数，是大地电阻效应的总和，即接地体及其连接线的电阻、接地体表面与土壤的接触电阻、土壤的散流电阻三部分之和。 3.13易燃易爆场所 生产、储存或使用容易引起燃烧或爆炸的气体、液体、固体、粉尘、纤维等物质的场所。 4检测机构及人员 雷电防护装置检测机构是根据省人民政府按照《青海省气象条例》第二十四条规定批准的《防雷检测站（点）设置规划》进行设置，并依法取得省气象主管机构认证的雷电防护装置检测
电涌保护器选型 随着国际信息潮流的冲击、微电子科技的沸腾和通讯、计算机及自动控制技术的日新月 异，建筑开始走向高品质、高功能领域，形成了一种新的建筑形式——智能建筑。由于在智能建筑中存在众多信息系统，《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2002年版）（以下简称《防雷规范》）提出了安装电涌保护器的相关要求，以保证信息系统的安全稳定运行，笔者仅对其中使用的电涌保护器的产品选型提几点自己的看法。电涌保护器从本质上看就是一种等电位连接用的材料而已，其选型就是指在不同的防雷区内，按照不同雷击电磁脉冲的严重程度和等电位连接点的位置，决定位于该区域内的电子设备采用何种电涌保护器，实现与共用接地体等电位联结。笔者将从电涌保护器的最大放电电流Imax、持续工作电压Uc、保护电压Up、漏电流Ip、告警方式等方面进行论述。按照《防雷规范》第6.4.4条规定“电涌保护器必须能承受预期通过它们的雷电流，并应符合以下两个附加要求：通过电涌时的最大钳位电压，有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流。”即电涌保护器的最大钳位电压加上其两端的感应电压应与所属系统的基本绝缘水平和设备允许的最大电涌电压协调一致。最大放电电流按照《防雷规范》第6.4.6条规定，在LPZOA、LPZOB与LPZ1区的交界处安装电涌保护器其最大放电电流计算如下：根据《防雷规范》规定的“全部雷电流的50%流入建筑物的防雷装置。另50%流入引入建筑物的各种外来导电物、电力线缆、通信线缆等设施”， 表一：首次雷击的雷电流参量 雷电流参数一类防雷建筑物二类防雷建筑物三类防雷建筑物 I幅值（KA）200 150 100 T1波头时间（ s）350 350 350 雷电波经建筑物引入的电力线缆、信息线缆、金属管道等分解，总配电间的低配供电线缆雷电流的分流值计算表如表二，线路屏蔽时，通过的雷电流降低到原来的30%，根据《通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范》YD/T5098-2001中规定的脉冲为10/350 s波形的电荷量 约为8/20 s模拟雷电波波形电荷量的20 ．．倍，具体计算如下： 表二：供电线缆雷电流分流值表 雷电流参数一类防雷建筑二类防雷建筑三类防雷建筑 I幅值（KA）200 150 100 供电线缆总分流值（kA）33.33 25 16.67 每根电缆分流值（kA）11.11 8.33 5.56
雷电防护标准 中国相关防雷标准 《广东省防御雷电灾害管理规定》 低压配电系统的电涌保护器（SPD）第1部分：性能要求和试验方法(GB18802.1-2000) 通信局（站）接地设计暂行技术规定（综合楼部分）（YDJ26－89） 移动通信基站防雷与接地设计规范（YD5068－98） 通信工程电源系统防雷技术规定（YD5078－98） 国际电信联盟标准 局端通讯交换设备设备过压过流防护标准ITU-T K20 用户端网络通讯设备过压过流防护标准ITU-T K21 国际电工委员会标准 电磁兼容性雷击浪涌抗扰度测试标准IEC61000-4-5 雷电电磁脉冲的防护（IEC1312） 低压配电系统的电涌保护器（SPD）（IEC61643） 欧美国家防雷标准 低压配电系统的电涌保护器（SPD）（法国NFC61740） 低压配电系统的电涌保护器（SPD）（美国UL1449） 低压配电系统的电涌保护器（SPD）（德国VDE0675） 低压配电系统的电涌保护器（SPD）（英国BS6651）
1.SPS电源净化系统填补了国内室内电源环保无污染的空白。 2.行业的领导者－SPS电源净化系统，集成浪涌保护器，电源净化器，电源控制器，电源保护器，电源滤波器，防雷器，浪涌消除器，噪声消除器为一体，提供干净无污染的室内电源。 3.SPS电源净化系统采用复合模式四级保护零通过技术：“一阻，二存，三放，四滤”，执行保护时不损坏元件，更不需要复位，零通过技术提供了最可靠的保障，吸收所有的浪涌，而且不会产生有害的副作用----如地面污。 4.SPS电源净化系统保护您的设备免受雷击浪涌，尖峰电压，EMI噪声，RFI噪声，过压和线路故障的损坏，提高您设备的质量与性能，并且不损坏元件就能消除浪涌高达6KV，3KA，1000次以上. 5.SPS电源净化系统结合耐阻抗,EMI滤波器,RFI滤波器设计，考滤电源线阻抗，允许信号源和负载阻抗不匹配，长期耐阻抗能力非常强。 6.SPS电源净化系统代表着浪涌保护领域最高水平的性能和最稳定的可靠性。 7.SPS电源净化系统所有产品均符合：A级，1类，模式1。 8.SPS所有产品均享有5年保修。 主要应用于：专业音频电源滤波系统，专业浪涌保护系统，专业室内电源防雷滤波系统
浅谈变电站的防雷电保护设计 摘要：变电站是电力系统重要组成部分，是对电能的电压和电流进行变换、集中以及分配的场所, 担负着电压变换和电能分配的重要任务。一旦变电站遭受雷击，将会造成城市大面积停电，会给国家和人民造成巨大的损失。因此，对变电站必须进行安全可靠的防雷保护设计。 关键字：变电站；防雷保护；设计 abstract: the substation is an important part of power system, the power voltage and current transform, concentration and distribution of the place, is shouldering the important task of voltage and power distribution. if the substation lightning, will result in large area city blackouts, caused a great loss to the country and the people. therefore, the lightning protection design of safety and reliability for substation must. key words: substation lightning protection; design; 中图分类号：tu856 文献标识码：a文章编号： 引言： 变电站内有各种高、低压变、配电设备，而这些设备是直接与供电系统的线路相连的。直击雷是对变电站造成危害的最主要元素这一，同时，线路上发生雷电过电压的机会较多，因此，入侵波通常也是对变电站造成危害的最主要元素之一。因此，对变电站的防雷
低压配电系统中电涌保护器的选择及安装 [日期：2005-10-24] 来源：转引自“中国防雷商务网”作者：[字体：大中小] 近年来，随着现代化水平的不断提高，民用建筑物内安装的电子信息设备和计算机设备越来越多，电子信息设备一般工作电压较低，耐压水平也很低，极易受到雷电电磁脉冲的危害，因此设有信息系统设备的民用建筑物，除应考虑防直击雷措施外，还应考虑雷电电磁脉冲的防护措施。建立完善的雷电浪涌过电压保护措施是电气工程设计的重要组成部分，为此本文提出了在实际工程中，如何根据被保护建筑物的特点选择电涌保护器，如何根据低压电源系统的不同形式安装电涌保护器及有关的注意事项。可供工程设计人员实际应用中参考。 1．电涌（浪涌、避雷器）保护器（英文缩写为SPD，以下简称SPD）的分类 （1）开关型SPD，又称雷电流避雷器，这种SPD在没有电涌时为高阻抗，但一旦响应电压电涌时其阻抗就突变为低值，用作这种非线性装置的常见例子有放电间隙，气体放电管，闸流晶体管（可控硅）及三端双向可控硅开关。这类S PD有时称为克罗巴型SPD。 （2）限压型SPD，这种SPD在没有电涌时为高阻抗，但随着电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小，用作这类非线性组件的例子是压敏电阻和抑制二极管，这类SPD有时称为箝压型SPD。 （3）联合型SPD，这种SPD由电压开关型部件和限压型部件联合组装在一起，根据二者的联合参数和应用电压特性可组合装成具有电压开关﹑限压或这两种特性兼有的联合型SPD。 2．SPD的主要性能、指标 （1）最大持续运行电压Uc： 可以持续施加于电涌保护器的最大交流有效值电压或最大直流电压，等于电涌保护器的额定电压。 （2）冲击电流Iimp：
浪涌保护器的有关知识和安装 电涌保护器（SPD）工作原理和结构 电涌保护器（Surge protection Device）是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD.电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。 电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同，但它至少应包含一个非线性电压限制元件。用于电涌保护器的基本元器件有：放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。 一、SPD的分类 1、按工作原理分： 1.开关型：其工作原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗，但一旦响应雷电瞬时过电压时，其阻抗就突变为低值，允许雷电流通过。用作此类装置时器件有：放电间隙、气体放电管、闸流晶体管等。 2.限压型：其工作原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰，但随电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小，其电流电压特性为强烈非线性。用作此类装置的器件有：氧化锌、压敏电阻、抑制二极管、雪崩二极管等。 3.分流型或扼流型 分流型：与被保护的设备并联，对雷电脉冲呈现为低阻抗，而对正常工作频率呈现为高阻抗。 扼流型：与被保护的设备串联，对雷电脉冲呈现为高阻抗，而对正常的工作频率呈现为低阻抗。 用作此类装置的器件有：扼流线圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4波长短路器等。按用途分： （1）电源保护器：交流电源保护器、直流电源保护器、开关电源保护器等。 （2）信号保护器：低频信号保护器、高频信号保护器、天馈保护器等。 二、SPD的基本元器件及其工作原理 1.放电间隙（又称保护间隙）： 它一般由暴露在空气中的两根相隔一定间隙的金属棒组成，其中一根金属棒与所需保护设备的电源相线L1或零线（N）相连，另一根金属棒与接地线（PE）相连接，当瞬时过电压袭来时，间隙被击穿，把一部分过电压的电荷引入大地，避免了被保护设备上的电压升高。这种放电间隙的两金属棒之间的距离可按需要调整，结构较简单，其缺点时灭弧性能差。改进型的放电间隙为角型间隙，它的灭弧功能较前者为好，它是靠回路的电动力F作用以及热气流的上升作用而使电弧熄灭的。 2.气体放电管： 它是由相互离开的一对冷阴板封装在充有一定的惰性气体（Ar）的玻璃管或陶瓷管内组成的。为了提高放电管的触发概率，在放电管内还有助触发剂。这种充气放电管有二极型的，也有三极型的，
安全防范系统雷电浪涌防护技术要求 GA/T 670－2006 中华人民共和国公安部2006－12－14发布2007－06－01实施 前言 本标准的附录A、附录B为资料性附录。 本标准由全国安全防范报警系统标准化技术委员会(SAC／TC 100)提出并归口。 本标准起草单位：广西地凯科技有限公司、全国安全防范报警系统标准化技术委员会(SAC／TC100)秘书处、广西壮族自治区公安厅技防办。 本标准主要起草人：王东生、刘希清、张凡夫、施巨岭、张跃、马宁。 1 范围 本标准规定了安全防范系统雷电防护的基本要求，着重规定了安全防范系统雷电浪涌防护的具体要求。 本标准适用于安全防范系统雷电防护的设计、实施和检验等。 2 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，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订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。 GB 18802．1—2002 低压配电系统的电涌保护器(SPD) 第1部分：性能要求和试验方法(IEC 61643-1：1998，IDT) GB 50057－1994(2000年版) 建筑物防雷设计规范 GB 50343－2004 建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB 50348－2004 安全防范工程技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3．1 安全防范系统security and protection system：SPS 以维护社会公共安全为目的，运用安全防范产品和其他相关产品，所构成的入侵报警系统、视频安防监控系统、出入口控制系统、防爆安全检查系统等；或由这些系统作为子系统组合或集成的电子系统或网络。 [GB 50348－2004，2．0．2] 3．2 直击雷direct lightning flash 闪击直接击在建筑物、其他物体、大地或防雷装置上，产生电效应、热效应和机械力者。 [GB 50057－1994(2000年版)附录8] 3．3 雷电感应lightning induction 闪电放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花。 [GB 50057－1994(2000年版)附录8] 3．4 雷电浪涌lightning surge 与雷电放电相联系的电磁辐射，所产生的电场和磁场能够耦合到电气(电子)系统中而产生破坏性的冲击电流或电压。 3．5 雷电活动区分类classification of thunder and lightning active zone
雷电脉冲防护设计 摘要 本文主要主要介绍雷电脉冲灾害产生的原因，分析雷电脉冲的入侵途径，通过电磁兼容理论获得解决雷电脉冲的设计思路。 一、雷电脉冲防护概况 电子器件的集成化和超大规模集成化及新的网络通信技术的发展都为信息时代的主导技术支撑产品――计算机通信技术的发展起到了极大的推动和促进作用，但另一方面，这些微电子仪器设备普遍存在着绝缘强度低，过电压耐受能力差等致命弱点，一旦遭受雷击过压的冲击，轻则造成这些电子系统的运行中断，设备永久性损坏，重的是这些系统所承负的那些须实时运行的后续工作的中断瘫痪所造成的不可估量的直接与间接的巨大经济损失和影响。 二、雷电脉冲入侵途径 雷击引起的上万伏的过电压（过电流）及极强的交变电磁场是损坏楼内弱电设备的主要原因，交变电磁场的瞬即变化是吸引雷电入侵的最佳渠道。其中入侵渠道可以大致分为3种： 1、配电线路引入雷电：配电线路（对 10KV 线路，高压MOV 的残压很高，弱电设备受此高压都会损坏，变压器有一定的隔离和衰减作用，但还有相当大的剩余雷电会传到后续设备。）产生过电压后，该过电压直接传到弱电子设备，并将设备损坏，一般是将设备的电源部分损坏。 2、通信控制线路引入雷电：通信控制线路（通信控制线路一般有
数据专线、网络线、数据控制线和视频线等）感应雷电后，雷电也直接传到设备，并将设备损坏，一般是将设备的通信口损坏，与供电路线上产生雷电流的情况相似，一般来讲，通信线路上的雷电流比供电线路上的雷电流要小。 3、金属管道、电缆引入雷电：架空和直接埋地的金属管道、电缆的进出线等也是雷电引入的又一途径。通常是由于雷击静电感应引起或因暂太高电位 / 过电压通过线路耦合，造成管道和电缆线路毁坏。 三、雷电防护设计 雷电入侵的防范措施：针对上述分析，电子信息系统从电磁兼容角度防止雷击电磁脉冲,从电磁干扰三要素--干扰源、偶和途径、敏感设备入手，采取有效的防护措施，主要有屏蔽、滤波、接地和合理布线等综合防护措施。 1、屏蔽 屏蔽是减少电磁脉冲干扰的基本措施。屏蔽体可做成板式、网状式以及金属编织带式等, 利用低电阻的导体材料对电磁能流具有反射和引导作用,在内部产生与源电磁场相反的电流和磁极化,从而减弱源电磁场的辐射效果。 金属材料的电磁屏蔽效果为对电磁波的反射损耗、吸收损耗和电磁波在屏蔽材料内部多次反射损耗之和。银、铜、铝等相对电导率大, 利用屏蔽体表面所产生涡流的反磁场来达到屏蔽目的, 以反射损耗为主铁和铁镍合金等相对磁导率大, 铁磁材料的高导磁率对干扰磁
电梯的雷电综合防护 发表时间：2016-03-18T13:43:54.610Z 来源：《基层建设》2015年26期供稿作者：李小龙 [导读] 河北省防雷中心本文从电梯的机构原理入手，剖析了电梯遭受雷击原因，依据有关国家规范要求对外部防雷、内部防雷、等电位及接地、安装电涌保护器等方面进行了技术实践。 河北省防雷中心河北省石家庄 050021 摘要：本文从电梯的机构原理入手，剖析了电梯遭受雷击原因，依据有关国家规范要求对外部防雷、内部防雷、等电位及接地、安装电涌保护器等方面进行了技术实践。 关键词：电梯；雷电；综合防护 电梯是现代建筑物中必不可少的配套设施之一。随着我国经济飞速发展，高层建筑不断增多，智能化水平迅速提高，电梯雷击事故呈上升趋势，仅05年石家庄市市区就发生6起，共计30部电梯遭受不同程度雷击损坏。因此，电梯雷电防护就成了防雷工作者关注的问题。 1．电梯的原理及结构组成 所谓电梯，指的是用电力拖动轿厢运行于铅垂的或倾斜不大于15°的两列钢性导轨之间，运送乘客或货物的固定设备。电梯属于起重机械，是一种间歇动作的升降机械，主要担负垂直方向的运输任务。同时电梯是机、电一体化产品。其机械部分好比是人的躯体，电气部分相当于人的神经，控制部分相当于人的大脑。各部分通过控制部分调度，密切协同，使电梯可靠运行。 尽管电梯的品种繁多，但目前使用的电梯绝大多数为电力拖动、钢丝绳曳引式结构。从电梯空间位置使用看，由四个部分组成：依附建筑物的机房、井道；运载乘客或货物的空间——轿厢；乘客或货物出入轿厢的地点——层站。即机房、井道、轿厢、层站。从电梯各构件部分的功能上看，可分为八个部分：曳引系统、导向系统、轿厢、门系统、重量平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统和安全保护系统。具体结构如图1： 2.电梯遭受雷击的原因及途径 电梯遭受雷击损坏的主要器件主要集中在电气控制部分。主要原因：一是电器控制部分微电子化程度很高，耐受能力比较差，几十伏上百伏过电压就能摧毁；二是电梯机房均设置于电磁环境较差的楼顶，遭受雷击电磁脉冲损坏几率较大。 一般雷击途径如下： （1）电梯所在建筑及附近建筑遭受直接雷击，带来巨大瞬变电磁场，致使电梯各线路感应出过电压、过电流造成控制系统损坏。例如：2005年8月12日17时左右，石家庄市国际城住宅小区22号楼遭受雷击，造成20号、22号楼共5部电梯受到了不同程度的损坏。其中22号楼1-3单元电梯的门机板和门机编码器损坏，4单元电梯不仅门机板和门机编码器损坏，而且机房控制柜里E1板（印制电路板）也损坏了，20号楼2单元电梯的门机板和门机编码器损坏。 （2）电梯机房内有通信线路，监控设施线路架空引入，或楼顶其他用电设施（如风机、航空灯、移动通信设施）与电梯共用供电线路等情况造成的雷电波侵入。如：东岗怡园生活小区13部电梯遭受雷击事故，就是因为各电梯机房间架空布设对讲电话线造成的。 （3）同一建筑内其他用电设备遭雷击，因电源线路在配电室相连，传导分流造成电梯设备损坏。2006年8月，颐园国际小区4部电梯遭雷击损坏就是此原因。 3.电梯的雷电综合防护 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012规定的电子信息系统定义为：由计算机、有/无线通信设备、处理设备、控制设备及其相关的配套设备、设施（含网络）等的电子设备构成的，按照一定应用目的和规则对信息进行采集、加工、存储、传输、检索等处理的人机系统。从电梯的组成及特点来看，电梯属于电子信息系统，故应按照电子信息系统的防雷要求来考虑。 3.1外部防雷 根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010要求，设计安装相应类别的防直击雷的避雷针、避雷带、避雷网，引下线一定要均匀对称布设，并保证间距符合要求。楼顶如有避雷塔或其他高大金属物体，塔角应与楼顶避雷带就近不少于两处焊接。建筑隐蔽工程施工时，应将压顶梁筋、圈梁等与避雷引下线不大于3米作等电位焊接处理，建筑接地宜设置环型接地体，以利于雷电流流散。 3.2内部防雷 3.2.1屏蔽及布线 电梯机房一般位于井道顶部（楼房顶层），这恰好是雷击建筑物电磁环境恶劣的地方。有专家研究指出，雷击楼房时，顶上两层基本上能吸收雷电流的80％，因此雷击高层建筑时顶上两层遭受灾害的几率远大于下面各层。电梯机房采取有效屏蔽措施对减少电磁干扰是很有帮助的。 （1）做好防侧击雷工作，金属门窗应与避雷引下线就近焊接，以提高法拉第笼的屏蔽效果。 （2）所有线路均应穿金属线槽或铁管布设，连接处作好跨接处理，以保证电气连通，两端应就近接地处理。对于楼与楼之间的架空线路如无法采取屏蔽处理时，应在架空线上加钢缆固定，并将钢缆在两端就近接地。
古建筑物雷电防护设计 中国的古代建筑遗存是几千年中国古老文明的宝贵遗产，由于战乱和人为破坏，仅存的文物古迹弥足珍贵。中国的古建筑物以其独特的结构、无法估量的历史价值而在中华民族悠久的发展史上占有特殊的地位。其承载的建筑思想、建筑美学和营造法式贯穿于秦汉以至明清两千余年，值得我们继承和发扬光大。因此，保护古代建筑遗存的重要性就显得尤为突出，尤其是古建筑物的防雷保护。 古建筑火灾原因分析 回溯历史上已经发生的火灾使古建筑遭受灭顶之灾的原因，大致可以归为两大类，即天灾与人祸。 天灾方面，最常见的是：雷击起火 古建筑物遭雷击，或因雷电起火被焚毁的事件不胜枚举。如文献记载，明朝时北京故宫前朝三大殿三次遭雷击被焚，永乐十九年，奉天、华盖、谨身三殿遭雷击焚毁；嘉靖三十六年“大雷雨，戌刻火作”，三殿被焚 殃及午门；万历二十五年归极门雷 击起火，延至三殿，一时具烬。清 光绪十五年，天坛祈年殿遭雷击焚 毁。1969年承德避暑山庄普佑寺， 因未安装避雷设备，遭雷击起火， 著名的法轮殿和周围群楼、配殿94 间全部付之一炬；2004年5月11日山西运城稷山县省级文物保护单位大
佛寺遭雷击发生火灾，经消防人员奋力扑救，大殿才免遭劫难，但仍有部分建筑被毁坏;如2005年8月1日大同市市级文物保护单位——总镇署遭雷击起火内蒙古兴安盟乌兰浩特普惠寺大雄宝殿遭遇雷击起火大雄宝殿完全被烧毁。经初步调查，大火烧损钢筋混凝土结构建筑920平方米，直接经济损失逾2千万元。2010年7月24日内蒙古兴安盟乌兰浩特市普惠 寺大雄宝殿发生火灾。经初步调查， 起火原因为雷击，烧损钢筋混凝土结 构建筑920平方米。乌兰浩特市普惠寺大雄 宝殿受雷击发生火灾 雷击引起古建筑起火，有两种情 况：一是古建筑没有安装避雷设施而透受雷击；二是古建筑虽然设有避雷设施，但避雷设施的保护范围没有达到要求，同样可以遭受雷击。 现代建筑防雷技术和技法，是建立在西洋式的建筑形式和现代建筑结构基础上的。依据建筑物防雷原理如何进行中式古建筑防雷保护，目前尚无相应的规范标准，这需要文物界、建筑界和防雷界共同努力，制定适合中式建筑的防雷设计标准和施工工艺标准。中国古代建筑在世界建筑史上是无以伦比的，中国古代建筑，以其用途、规制、等级区分，外形上总体有庑殿式、歇山式、悬山式、硬山式；按屋顶形式区分有攒尖顶、卷棚顶等；按格局区分有殿、堂、楼、阁、亭、榭、廊、厦、坊、塔等；按建筑层级区分有单檐、重檐，以致多檐。除石坊、砖塔外，屋架主要为木结构，梁、柱、斗、拱、檩、椽、窗、扉均为木材制作。
雷电浪涌防护一级测试波形的选择——8/20波形和10/350 波形的比较研究 本文以Dion Neri 和Bruce Glushakow 所著的白皮书为基础，该白皮书经IEEE审核后被确定为学术理论性文件。 开始论述之前，我们先关注一下这样一个事实：多年来，美国的浪涌保护器（又称瞬态电压抑制器TVSS）的测试方案都以ANSI/IEEE C62.41（美国国家标准委员会/电气电子工程师协会C62.41标准）为测试规范。而在实际应用中，按照该标准进行设计、生产、测试的浪涌保护器在全球市场上取得了良好的应用效果。 一、历史回顾：10/350 作为一级测试波形的由来 在1995年以前，包括美国在内的大多数国家都采用8/20 波形测试浪涌保护器，“国际电气规范”（IEC）也采用相同的做法。但此后，在IEC 61643标准文件中，却对安装在建筑物进线处的浪涌保护器引入了新的“配电系统1级防护”测试方案。为了适应IEC 61643对冲击脉冲电流(I imp)的要求，测试机构不得不将测试波形改为10/350。而这一变化的所谓“理论基础”是：10/350的波形更接近于直接雷击的波形参数，因此，在对此类进行浪涌保护器（IEC称SPD）的有效性测试时采用10/350波形比8/20波形更合适。 然而，在经过大量可靠的跟踪调查之后，IEEE认为对测试方案做出类似的改动根本不具备充分的理由，因此仍然坚持采用8/20波形。但在现实中，IEC引入的“配电系统1级防护”测试新方案却在浪涌保护器市场上造成了混乱：在某些欧洲生产商的鼓动下，“配电系统1级浪涌保护器” 在设计、生产上按照10/350测试脉冲为参考，采用真空管作为防护元件，并宣称该种保护器成为所谓“主流”。他们依据很简单：“既然直接雷击的波形只能用10/350波形的脉冲进行模仿，所以，ANSI/IEEE所主张的8/20波形的测试规范就不足以起到防护直接雷击的作用。” 二、IEC选择10/350 的技术依据 按照IEC的“新要求”，测试“防护直接雷击的浪涌保护器”时应采用10/350波形冲击脉冲，而测试“防护间接雷击的浪涌保护器”时应采用8/20波形。 从右图可见，100kA的10/350波形脉冲的放电强度是20kA的 8/20 波形脉冲的125倍。125 × 0.4 ＝ 50 照此类推：我们可以得出以下结论： 如果使用压敏电阻MOV作为浪涌抑制元件，设计一个能防护100kA 的10/350 波形的冲击脉冲的保护器，它所具备的放电能力必须相当于防护2500kA的8/20波形冲击脉冲的能力。 以上结论的计算过程发表在IEC的规范文件中，并以此作为理论依据证明：“按10/350波形测试设计的保护器的防护能力比按8/20波形测试的保护器要高20倍以上。” 三、对10/350波形的采用的争议 我们讨论这样的结论是否正确之前，先看看这样一些事实： 1．按8/20设计的浪涌保护器的实际应用状况 多年来，在所有采用ANSI/IEEE标准测试的低压浪涌保护器的市场上，至今没有，也没
浪涌保护器（SPD）的设置及在福建省的应用现状 作者：福建省建筑设计研究院林卫东 杭州鸿雁电器公司谢文平 摘要：为减少雷电电磁脉冲、开关浪涌等对设备所造成的损坏，本文分析了建筑物内电气设备要设置浪涌保护器（SPD）的原因，列出了部分防雷规范、规定及标准，介绍了选用设置各种电源浪涌保护器和信号浪涌保护器的方法；同时本文简述了浪涌保护器在福建省的应用现状，对常用几个厂家的产品进行了市场信息比较，指出浪涌保护器在福建省各个地区必将得到进一步普及。关键词：浪涌保护器（SPD）应用选用设置电压保护水平放电电流雷电电磁脉冲 （转载请保留电气论坛https://www.doczj.com/doc/a614228876.html, 版权！） 在地球上，雷电时时刻刻都存在，国际电工委员会（IEC）将雷电称之为电子化时代的一大公害。据统计，在任一时刻平均有2000多个雷暴在进行着，火灾、爆炸、建筑物破坏、人畜伤亡、设备损坏等无不与之相连，雷暴被联合国列为十大自然灾害之一，它严重影响着人类的各种活动。我国每年因雷害造成的损失达100亿元人民币。 当人类社会进入电子信息时代后，雷灾出现的特点与以往有极大不同，可概括为：（1）受灾面积大大扩大，雷害从电力、建筑这两个传统领域扩展到几乎所有行业，特别是与高新技术关系最密切的领域，如航天航空、国防、邮电通信、计算机、电子工业、石油化工、金融证券等。（2）入侵方式从平面入侵变为立体入侵，从闪电直击和雷电波沿线传输变为空间闪电的脉冲电磁场从立体空间入侵到任何角落，无孔不入地造成灾害，因而防雷工程已从防直击雷、感应雷进入防雷电电磁脉冲（LEMP）。（3）雷灾的经济损失和危害程度大大增加了。有时候雷电袭击对象本身的直接经济损失并不太大，而由此产生的间接损失和影响却难以估量。例如，1999年8月27日下午3点，某寻呼台遭受雷击，导致该台中断数小时，其直接损失是有限的，但间接损失大大超过直接损失。 产生上述现象的根本原因是雷灾的主要对象已集中在微电子设备上，雷电本身并没有变，而是随着科学技术的发展，微电子技术的应用渗透到各种生产和生活领域，微电子器件极端灵敏这一特点很容易受到无孔不入的LEMP的作用，造成微电子设备的失控或者损坏。为此，当今时代的防雷工作的重要性、迫切性、复杂性大大增强了，雷电的防御已从直击雷防护进入到感应雷、雷电电磁脉冲等的防护。当然，来自电路的开、断操作，感性和容性负载的开关操作及来自短路电流的阻断等引起的开关浪涌也是造成微电子设备失控或损坏的原因之一。美国的调查数据表明，在保修期内出现问题的电气产品中，有63％是由于浪涌造成的。 一、浪涌保护器的设置原因 雷电防护包括针对建筑物的直击雷防护，以及针对建筑物内设备、人员的雷电波侵入防护和雷击电磁脉冲防护两大部分。 多数人对直击雷防护并不陌生，但对雷电电磁脉冲防护的认识仍非常有限。雷击发生时，大约50%的雷电流将沿接闪——引下线通路直接泄放入地，频率成分非常复杂的雷电流快速通过引下线时会感应出极强的电磁场，建筑物中的管线相对切割磁力线产生感应电流（即雷击电磁脉冲），间接导致设备损坏和人员伤亡；另一方面，至少有50%的雷电流将沿着进出建筑物的管线泄放，对人员和设备构成直接威胁。因此，雷电波侵入与雷击电磁脉冲防护已成为现代防雷设计的重中之重。依据IEC61024-1的说明，室内雷电保护的主要防护措施是：浪涌保护器安装和等电位连接。等电位连接的目的，在于减小保护区间内，各金属部件和各系统之间的电位差。对非带电金
防雷设计方案 The latest revision on November 22, 2020
目录 一、雷电防护理论概述 二、防雷工程项目施工现场情况 三、施工方案 四、工程进度表 五、产品售后服务 一、雷电防护理论概述 雷电是自然界一种常见放电现象，自然界每年都有几百万次闪电，每年雷击造成的人员伤亡和财产损失，仅次于水灾而大于其它任何灾害。 雷电灾害所涉及的范围几乎遍布各行各业，尤其大规模集成电路为核心组件的测量、监控、通信、计算机网络等先进电子设备广泛运用的电力、航空、国防、通信、广电、金融、交通、石化、医疗以及其它现代生活的各个领域，以大型CMOS集成元件组成的这些电子设备普遍存在着对暂态过电压、过电流耐受能力较弱的缺点，暂态过电压很可能造成电子设备产生误操作，从而造成更大的经济损失和社会影响，尤其地处山野外的高速公路，水电厂、污水处世理厂极易遭受雷击过电压的侵害。它们的共同特点，电力线路往往要翻山越岭，传输和控制线路往往经常穿越复杂的地质层面，这些都是易遭直接雷击或感应过电压的薄弱点。 防雷是一个很复杂的问题，不可能依靠一两种先进的防雷设备和防雷措施就能完全消除雷击过电压和感应过电电压的影响，必须针对雷害
入侵途径，对各类可能性能产生雷击的因素进行排除，采用综合防治——均压、习屏蔽、分流、接地、保护（包括安装先进的防雷产品、过不去电压保护器、电涌保护器），才能将雷害减少到最低限度。 １、雷电的危害 自然界的雷击分为直接雷、雷电感应高电压及雷击电磁脉冲辐射两大类。 a)直击雷是雷雨云对大地和建筑物的放电现象，它以强大的冲击电流、 炽热的高温、猛烈的冲击波、强烈的电磁脉冲辐射损坏放电通道上的建筑物、输入电线、室外设备等，造成极大的经济损失。 b)雷电感应高电压和雷击电磁脉冲，是由于雷雨云和雷雨云之间及大地 之间放电时，在放电周围产生的电磁感应，雷击电磁脉冲辐射以及雷雨云电场的表面电感应，使建筑物上的金属部件，如屋顶管道，铁塔，水箱，电源线，信号传输线，天馈线等感应出雷电高电压，沿这些金属部件线路通过室内的管道，电缆等进入各种电子电气设备，从而放电并损坏设备。 c)因为直击和雷电感应高电压及雷击电磁脉冲的侵害渠道不同，其次是 由于被保护系统的屏蔽差，没有采取等电位连接措施，综合布线不合，接地不规范，没有安装电涌保护器或安装电涌保护器不符合规范的要求等，使雷电感应高电压和雷击电磁脉冲入侵概率高，损坏电子电气设备，全国年薪因雷电造成的损失高达数亿元，因此，我们必须有意识到提高对雷灾的防御能力，并提供完善的一体化解决方案。２、雷电灾害防治的基本方法
Synthelical Protection against Lightning for Data Centers 曹承属 涂强 王晔（华东建筑设计研究院有限公司，上海市 200002） Cao Chengshu Tu Qiang Wang Ye （East China Architectural Design &Research Institute Co.，Ltd.， Shanghai 200002，China ） Abstract Data center is centralized setting site of electronic equipm ents ，which is easy suffer from the damage of lightning electromagnetic impulse.From the angle of reliable operation of data centers ，equipments and personnel safety ，solution scheme of synthelical protection against lightning in data centers is expatiated.Key words Data center Lightning electro -magnetic impulse Synthelical protection against lightning 摘 要 数据中心是电子设备集中设置的场所， 容易受雷电电磁脉冲的损害。从保障数据中心的可靠运行以及设备、人员安全的角度出发，阐述了数据中心实现雷电综合防护的解决方案。 关键词数据中心 雷电电磁脉冲 雷电综合 防护 雷电是自然界的天气现象，属小概率事件，但其一旦发生，所造成的损失却是巨大的。据美国有关部门的保守估计，由雷电电磁脉冲导致的计算机网络失效或损坏，平均每年约占全部雷击事故的70％；而据我国一些省市的不完全统计，电子信息系统设备因雷击造成的直接损失约占雷击总损失的80％。雷击所造成的间接损失与政治、经济影响更是无法估量。因此，对数据中心而言，加强雷电的综合防护措施显得尤为重要。 1雷电防护系统（LPS ）的构成 雷电防护系统由外部防雷装置和内部防雷装置组 成。外部防雷装置主要由接闪器、引下线和接地装置组成，其作用在于截获击向建筑物的直击雷（包括侧击雷），把雷电流从雷击点引导并分散泄放入大地，避免产生热效应和机械损坏，以及危险火花、接触电压和跨步电压。而内部防雷装置则主要是通过现场技 术手段保持LPS 部件与金属结构的间隔距离（电气绝缘）和必要的等电位联结，其作用在于避免由于雷电流进入外部防雷装置或建筑物内其他接地的金属导电部件时，导致的建筑物内金属部件产生危险火花和接触电压。 雷电防护系统主要的作用是减少雷电流对实体的损害和人身伤害。对于数据中心室外设备（天线及其附属设施、通风设备及其附属设施、其他金属管道、金属屋面等金属类设施）的保护，LPS 是不可或缺的。 2雷电电磁脉冲防护系统（LMPS ）的构成 雷电电磁脉冲（LEMP ）会危及电气和电子系统， 数据中心内应设置雷电电磁脉冲防护系统，对大量电子设备和附属设施就雷电电磁脉冲产生的浪涌和电磁场辐射进行防护。L MP S 包括以下基本防护措施。 2．1接地和等电位联结 在设有数据中心的建筑物内，接地装置宜采用环 形接地体，接地装置将雷电流泄放入地。为了避免数据中心区域设备内部出现危险的电位差，必须使用低阻抗的等电位联结网络，同时也能减小磁场。 2．2 磁屏蔽和布线 a. 空间屏蔽，可以衰减雷电直击建筑物或其附 近而在雷电防护区（LPZ ）内部产生的磁场，并减少了内部浪涌。 b.内部线路屏蔽，使用屏蔽电缆或屏蔽电缆管道内部线路，可最大限度地减少感应浪涌。 c.合理布线，内部线路合理布线能够最大限度地减少感应回路，从而减小内部浪涌。 d. 进入建筑物的外部线路屏蔽减少了传导到内 部系统的浪涌。 空间屏蔽、内部线路屏蔽、合理布线可以同时使用，也可以单独使用。磁屏蔽能够减小电磁场内部感应浪涌的幅值；内部线路的合理布线可以减小内部感 数据中心的雷电综合防护 数据中心的雷电综合防护（曹承属涂强王晔） 数据中心设计专栏（上） 35 595
电子设备的浪涌防护 浪涌 浪涌顾名思义就是瞬间出现超出稳定值的峰值，它包括浪涌电压和浪涌电流。 浪涌电压是指的超出正常工作电压的瞬间过电压。本质上讲，浪涌是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲。可能引起浪涌的原因有：重型设备、短路、电源切换或大型发动机。而含有浪涌阻绝装置的产品可以有效地吸收突发的巨大能量，以保护连接设备免于受损。 浪涌电流是指电源接通瞬间或是在电路出现异常情况下产生的远大于稳态电流的峰值电流或过载电流。 在电子设计中，浪涌主要指的是电源(只是主要指电源)刚开通的那一瞬息产生的强力脉冲,由于电路本身的非线性有可能高于电源本身的脉冲;或者由于电源或电路中其它部分受到本身或外来尖脉冲干扰叫做浪涌.它很可能使电路在浪涌的一瞬间烧坏,如PN结电容击穿,电阻烧断等等. 而浪涌保护就是利用非线性元器件对高频(浪涌)的敏感设计的保护电路,简单而常用的是并联大小电容和串联电感. 供电系统浪涌的来源分为外部（雷电原因）和内部（电气设备启停和故障等）。供电系统浪涌的产生 供电系统浪涌的来源分为外部（雷电原因）和内部（电气设备启停和故障等）。 外部原因： 雷击对地闪电可能以两种途径作用在低压供电系统上： （1）直接雷击：雷电放电直接击中电力系统的部件，注入很大的脉冲电流。发生的概率相对较低。 （2）间接雷击：雷电放电击中设备附近的大地，在电力线上感应中等程度的电流和电压。 直接雷击是最严重的事件，尤其是如果雷击击中靠近用户进线口架空输电线。在发生这些事件时，架空输电线电压将上升到几十万伏特，通常引起绝缘闪络。雷电电流在电力线上传输的距离为一公里或更远，在雷击点附近的峰值电流可达 100kA或以上。在用户进线口处低压线路的电流每相可达到5kA到10kA。在雷电活动频繁的区域，电力设施每年可能有好几次遭受雷电直击事件引起严重雷电电流。而对于采用地下电力电缆供电或在雷电活动不频繁的地区，上述事件是很少发生的。 间接雷击和内部浪涌发生的概率较高，绝大部分的用电设备损坏与其有关。所以电源防浪涌的重点是对这部分浪涌能量的吸收和抑制。 内部原因： 内部浪涌发生的原因同供电系统内部的设备启停和供电网络运行的故障有关：供电系统内部由于大功率设备的启停、线路故障、投切动作和变频设备的运行等原因，都会带来内部浪涌，给用电设备带来不利影响。特别是计算机、通讯等微电子设备带来致命的冲击。即便是没有造成永久的设备损坏，但系统运行的异常和