雷击电磁脉冲的防护探讨
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电磁脉冲的发生与防护方法电磁脉冲(Electromagnetic Pulse,简称EMP)是一种由强烈的电磁辐射产生的短暂脉冲能量,具有广泛的应用和潜在的危害。
本文将从电磁脉冲的发生机制、影响以及防护方法等方面进行阐述。
一、电磁脉冲的发生机制电磁脉冲的发生主要源于两个方面:自然界的闪电和人为产生的核爆炸。
闪电产生的电磁脉冲被称为自然电磁脉冲(Natural Electromagnetic Pulse,简称NEMP),而核爆炸产生的电磁脉冲则被称为核电磁脉冲(Nuclear Electromagnetic Pulse,简称NEMP)。
自然电磁脉冲是由大气中电荷分离和重新结合所产生的,其频谱范围广泛,能量强度较低。
而核电磁脉冲则是由核爆炸引起的,其能量强度极高,频谱范围也较广。
二、电磁脉冲的影响电磁脉冲对电子设备和通信系统等电气设备造成的影响是巨大的。
电磁脉冲的高能电磁辐射能够破坏电子元件的物理结构,导致设备的瞬时或永久性损坏。
此外,电磁脉冲还会产生电磁诱发效应,使得电子设备之间相互干扰,从而影响设备的正常工作。
在现代社会中,电磁脉冲的影响范围非常广泛。
例如,电磁脉冲可能导致电力系统的瘫痪,使得供电中断;通信系统也会受到干扰,导致通信中断;甚至还可能影响到军事设施和核电站等重要设施的正常运行。
三、电磁脉冲的防护方法为了保护电子设备和通信系统等电气设备免受电磁脉冲的影响,人们采取了多种防护方法。
首先,对于军事设施和重要基础设施,可以采用屏蔽措施。
通过使用金属屏蔽结构或金属屏蔽材料,可以有效地阻挡电磁脉冲的入侵,减少电磁辐射的影响。
其次,对于电子设备和通信系统等重要设备,可以采用电磁兼容设计。
通过合理的电磁兼容设计,可以降低设备之间的相互干扰,提高设备的抗干扰能力。
此外,还可以采用电磁脉冲防护装置。
这些装置可以监测电磁脉冲的出现并及时采取相应的防护措施,例如断开电源、关闭系统等,以保护设备的安全。
最后,对于核电磁脉冲的防护,可以采用远离核爆炸源的方法,或者在设备设计中加入特殊的防护措施,以减少核电磁脉冲对设备的影响。
银行系统信息中心的雷击电磁脉冲防护(一)摘要:本文探讨了如何遵循IEC61312《雷电电磁脉冲的防护》及GB50057-94《建筑物防雷设计规范》(2000版)进行银行系统信息中心的雷击电磁脉冲防护。
关键词:银行系统信息中心雷击电磁脉冲防护随着银行系统现代化、信息化建设的不断发展,电子设备被广泛应用于金融网络的运行系统中。
这些大量精密电子设备的使用及联网,使安装在弱电系统中的设备,经受着电源质量不良(如电源谐波放大、开关电磁脉冲)、直击雷、感应雷、工业操作瞬间过电压、零电位飘移等浪涌和过电压的侵袭,造成网络运行中断、甚至设备永久性损坏,由此而带来了巨大的直接经济损失,间接损失更是无法估量。
因此,银行系统电子设备雷电过电压及电磁干扰防护,是保护通信线路、设备及人身安全的重要技术手段,是确保通信线路、设备正常运行必不可缺少的技术环节,是银行系统金融电子化建设及运行管理工作的重要组成部分。
1、雷击损坏原因的分析银行系统的雷击案例大部分是由感应雷击及地电位反击而引起的。
对于室外的入户线路,电源线和信号线均存在遭感应雷击的可能,虽然采取了埋地、穿管屏蔽、接地等措施,但也只能导走大部分雷电流,并不能将芯线上的感应雷电流导走,就是这部分芯线上的感应雷电流造成了设备的损坏。
对于内部传输线路,当建筑物本身或附近落雷后,周围会形成强大的磁场,这些强磁场会对各种传输线路形成感应过电压或耦合过电压,从而造成损坏。
对本身屏蔽及抗干扰能力较差的设备,强磁场可直接对内部芯片造成干扰甚至损坏。
据研究当磁场强度Bm≥0.07×10-4T时,无屏蔽的计算机会发生暂时性失效或误动作;当Bm≥2.4×10-4T 时,计算机元件会发生永久性损坏。
而雷电电流周围出现的瞬变电磁场强度往往超过2.4×10-4T。
另外当建筑物本身或附近落雷后,地网电位升高,从而形成“反击”,造成损害。
2、等电位联结措施等电位联结技术是现代防雷技术的核心内容,现行国标及IEC标准都是围绕此项内容展开的,SPD(电涌保护器)也是一种等电位联结器件。
收稿日期:2009-03-19作者简介裴成刚(5),毕业于天津工业大学自动化系自动化专业,助理工程师,现任职于内蒙古煤矿设计研究院,主要从事机电设计研究工作。
电力信息系统的雷电电磁脉冲防护探讨裴成刚(内蒙古煤矿设计研究院,内蒙古 呼和浩特 010010)摘 要:根据现代雷灾新特点,探讨如何从外部无源保护、内部防护和接地处理等方面采取有效措施,确保电力信息系统安全。
关键词:电力信息系统;雷电电磁脉冲防护L EMP 中图分类号:TM711 文献标志码:C 文章编号:1008-0155(2009)05-0034-02 1、引言到目前为止还没有任何一种装置或方法能阻止雷电的产生,也没有能阻止雷击到建筑物上的器具和方法。
因此在电力信息系统设计之初就应该充分估计到防雷的必要性。
2、现代雷灾新特点我国大部分地区于2、3月份就进入了雷电期。
城市高楼的增加使雷电击穿空气的距离缩短,因为雷击概率与建筑高度成正比,所以雷击概率加大。
同时,由于全球气候变暖,城市热岛现象增多,使城市的大气环流出现了新特点,夏季雷暴期延长。
而更重要的是,随着科技的进步,微电设备被广泛应用,城市通信电源大幅增多,电磁场发生变化,特别是微电子产品普遍绝缘强度低,过电压耐受力差,容易遭受雷电侵袭,其中电脑网络、通讯指挥系统和公用天线都是重灾区。
据统计,在各种灾害造成的损害中,感应雷击造成的损害高居榜首,占全部灾害损失的33.8%。
当人类社会进入电子信息时代后,雷电灾害出现的特点与以往将有极大的不同,可以概括为:(1)受灾面扩大。
从电力、建筑这两个传统领域扩展到几乎所有行业,尤其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)从二维空间入侵变为三维空间入侵。
从闪电直击和过电压波沿线传输变为空间闪电的脉冲电磁场,从三维空间入侵到任何角落,无孔不入地造成灾害。
防雷工程已从防直击雷、感应雷进入防雷电电磁脉冲(Light ni ng Elect ro -magnetic Pul se Protec 2t ion ,L EMP ),即雷电灾害的空间范围扩大了。
雷击与电磁脉冲防护技术电子与电气工程是一门关于电力系统、电子设备和电磁场的学科,涵盖了广泛的领域,其中包括雷击与电磁脉冲防护技术。
雷击和电磁脉冲是电气工程中常见的问题,对电力系统和电子设备都可能造成严重的损坏。
因此,开发有效的防护技术对于保障电力系统和电子设备的正常运行至关重要。
雷击是指大气中形成的电荷差异引起的放电现象。
当云与地面或云与云之间的电荷差异达到一定程度时,就会形成雷电放电。
雷电放电会产生巨大的电流和电压,对电力设备和电子设备造成巨大的冲击。
为了防止雷击对电力系统和电子设备的损害,我们需要采取一系列的防护措施。
首先,我们可以在电力系统的设备和建筑物上安装避雷针和避雷网。
避雷针可以通过尖锐的尖端将雷电引向地面,避免其对设备和建筑物的直接冲击。
避雷网则可以将雷电分散到地面上,减小雷电对设备和建筑物的影响。
这些避雷设施可以有效地降低雷击风险,保护电力系统和电子设备的安全运行。
其次,我们还可以采取电磁屏蔽技术来防护电子设备。
电磁脉冲是由强电流和电压突变引起的短暂电磁波,可以对电子设备产生干扰甚至损坏。
为了防止电磁脉冲对电子设备的影响,我们可以在设备周围设置金属屏蔽,将电磁波引导到地下或远离设备。
此外,还可以使用特殊的材料和设计来减小电磁脉冲对设备的影响。
这些电磁屏蔽技术可以有效地保护电子设备免受电磁脉冲的损害。
除了以上的防护措施,我们还可以通过合理的电力系统设计来降低雷击和电磁脉冲的影响。
例如,可以采用合适的接地系统来分散雷击和电磁脉冲的能量,减小其对设备的冲击。
此外,还可以在电力系统中增加过电压保护装置,及时将过电压引向地面,保护设备的安全运行。
综上所述,雷击与电磁脉冲防护技术在电子与电气工程中具有重要的地位。
通过安装避雷设施、采用电磁屏蔽技术和合理的电力系统设计,我们可以有效地保护电力系统和电子设备免受雷击和电磁脉冲的损害。
随着科技的进步和工程技术的不断发展,我们相信雷击与电磁脉冲防护技术将会不断完善,为电力系统和电子设备的安全运行提供更可靠的保障。
雷电电磁脉冲及其防护1 、雷电电磁脉冲的物理特性(1)物理特性从积雨云的密布到发生闪电,会出现三种物理现象。
①云中静止电荷产生的静电场,产生静电感应现象,地面及各种导体会产生感应电荷,呈观静电场的作用。
这种作用随着距离的增大而迅速减小,与距离的三次方成反比。
②积雨云中电荷的移动(包括闪电)会产生磁场,若磁场强度发生变化就会出现电磁感应现象,这就是感应场产生的作用。
这种作用随着距离的增大而减小较快,与距离的平方成反比。
③闪电发生时,会出现电磁波辐射。
这种辐射场也随距离增大而减小,但比较缓慢,它与距离的一次方成反比。
除了注意上述三种物理现象,更应密切注意雷电流的变化特性,因为雷电的破坏作用与雷电流的峰值和波形密切相关。
现代防雷装臵正是根据雷电流的物理特性设计的,其主要的物理特性是:①峰值电流决定闪电的机械力和电力的作用大小以及雷灾的危害程度;②到达峰值的时间,数值愈小,冲击力愈大,在选用防雷元器件时应考虑响应速度;③最大电流变化率决定了闪电的电磁感应强弱,是电子设备防雷技术中应特别重视的参量,因为电子设备防雷技术中主要是对感应雷的防护;④半峰值时间或到达波尾中间的时间,是指回击电流减小到峰值一半时的时间,这个时间越长,热效应越大,容易造成元器件的损坏,也容易引起火灾。
超过lOO}上s就属于热闪电了。
(2)雷电电磁脉冲的频谱分析雷电电磁脉冲的频谱是研究避雷的重要依据,从频谱结构可以获得雷电电磁脉冲电压、电流的能量在各频段的分布。
根据这些资料可以估算通信设备或系统在其频率范围内可能遭受到的雷电冲击的幅度和能量大小,并以此作为确定避雷措施的参数。
①雷电流峰值比率的频率分析雷电流峰值比率的频率分布是指在雷电流的频谱范围内,每一个频率的电流峰值与雷电流峰值之比的频率分布。
雷电流主要贫布在低频部分,随频率升高迅速递减。
电波的波头越陡,高次谐波越丰富,波尾越长,低频部分越丰富。
②电流峰值比率积累的频率分布雷电流的破坏作用主要表现在对设备的过电压击穿和冲击能量过大的热击穿。
雷击电磁脉冲屏蔽措施1. 引言近年来,雷击电磁脉冲(LEMP)成为电子设备安全性的一个重要问题。
雷电击中发电线路或电信号传输系统可能会产生携带大量能量的电磁脉冲,对附近的电子设备造成严重的干扰甚至损坏。
为了保护设备免受雷击电磁脉冲的影响,应采取一些屏蔽措施。
本文将介绍一些常见的雷击电磁脉冲屏蔽措施和其原理。
2. 金属屏蔽柜金属屏蔽柜是最常见的屏蔽设备之一。
它通过使用金属材料(如铁、铝等)作为屏蔽外壳,将电磁辐射引导到地面上,从而减小电磁脉冲对内部设备的影响。
金属屏蔽柜可以有效地屏蔽电磁波,并提供可靠的保护。
金属屏蔽柜的设计包括外壳和接地系统两部分。
外壳必须完全密封,以阻止电磁波从缝隙中逸出。
接地系统需要良好连接到地面,以便将电磁脉冲排到地下。
金属屏蔽柜的屏蔽效果取决于金属壳体的材料和厚度。
通常情况下,金属屏蔽柜可提供90%以上的屏蔽效果。
3. 电磁屏蔽材料除了金属屏蔽柜外,还有一些其他的电磁屏蔽材料可用于屏蔽雷击电磁脉冲。
这些材料通常是导电的,可以将电磁波引导到地下。
常见的电磁屏蔽材料包括铜箔、银纤维、涂有导电材料的纺织品等。
这些材料可以被用于电磁屏蔽包装、电缆和电子设备的外壳等。
它们通过提供导电路径来屏蔽电磁波,从而保护设备免受雷击电磁脉冲的影响。
选择适当的电磁屏蔽材料时需要考虑其导电性、耐久性、成本等因素。
需要根据具体的应用需求进行选择。
4. 接地系统良好的接地系统是屏蔽雷击电磁脉冲的关键。
通过将设备的接地系统连接到地面,可以将电磁脉冲排到地下,从而减小对设备的影响。
接地系统应该采用低阻抗的接地方式,以确保电磁脉冲能够顺利流入地下。
接地系统的设计应符合相关的国家和地区的安全标准。
在设计接地系统时,还应考虑设备的地线长度和布线方式。
地线长度过长或布线方式不当可能会降低接地系统的效果。
5. 静电屏蔽静电屏蔽也是一种常见的屏蔽措施。
静电是指在两个物体之间由于电荷的不平衡而产生的电势差。
当静电积累到足够高时,可能会引发电弧放电,产生电磁脉冲。
国际电工委员会标准IEC61312-11995-02第一版雷电电磁脉冲的防护第一部分:通则Protection against lightning electromagneticImpulse —Part 1: General principles国际电工委员会雷电电磁脉冲的防护第一部分:通则前言1) IEC (国际电工委员会)是一个由各国电工委员会(IEC 国家委员会)组成的全球性的标准化组织。
IEC 的目标是促进在电气和电子领域内涉及标准化的所有问题的国际间的合作。
为此,除其它的工作外,IEC 还出版国际标准。
这些标准的编制是委托给合技术委员会的,对所涉课题感兴趣的任何一个IEC 国家委员会,均可参一标准的编制工作。
与IEC 保持联系的国际的政府及非政府组织也参与此编制工作。
IEC 根据与国际标准化组织(ISO )双方之间的协议所确定的条件与该组织紧密协作。
2)IEC 就有关的技术问题所通过的正式决定或协议(由代表了对相关问题有特别兴趣的所有国家委员会的各个技术委员会所编制),尽可能接近地表达了对所涉主题国际上的一致看法。
3)IEC 所通过的决定或协议,以标准、技术报告或指南的形式出版,并以推荐的形式供国际使用,在此意义上它们是为和国家委员会所接受的。
4)为了促进国际上的统一,各个IEC 国家委员会应致力于将IEC 国际标准尽可能最大程度地透明地应用于其国家标准及区域标准中去。
IEC 标准与相应的国家标准或区域标准中去。
IEC 标准与相应的国家标准或区域标准间的任何分歧应在后者中明确地指出。
IEC61312-1国际标准已由IEC 81 技术委员会(“防雷”)制订。
此标准的正文根据以下的文件写成:DIS (国际标准草案) 投票报告81(CO )21 81/66/RVD本标准的认可投票的详尽信息可在上表所示的投票报告上找到。
IEC61312-1构成了总标题为“雷电电磁脉冲的防护”的系列出版物的一部分。
雷电电磁脉冲(LEMP)的特性分析及屏蔽王庆祥1姚烨1崔喆1孙冬迪1薛文安2(1.天津市中力防雷技术有限公司,天津300384;2.中国民航大学,天津300384)摘要本文讨论了雷电电磁脉冲的危害,包括传导浪涌、辐射电磁场、感应电压,分析雷电电磁脉冲的特性;并以磁屏蔽为主介绍雷电电磁脉冲的防护,以及磁屏蔽的材料选择。
关键词雷电流;雷电电磁脉冲(LEMP);电磁屏蔽引言雷电是由带电的云在空中对地放电导致的一种特殊的天气现象,其具有选择性、随机性、不可预测性以及破坏性。
雷电存在的形式除了可以直观感受到的发光、发热、发声的雷电流以外,在雷电流形成的同时由于电磁效应还会产生雷电电磁脉冲。
在当今信息化的时代,强大的雷电电磁脉冲是造成电子设备损坏的重要原因,可导致各种微电子设备的运行失效甚至损坏,成为威胁航空航天、国防军事、铁路运输、计算机与通信等领域的一大公害。
本文以磁屏蔽内容为主,介绍雷电电磁脉冲的防护。
1、雷电电磁脉冲(LEMP)的特性雷电电磁脉冲(LEMP)是由雷电流的电磁效应产生,它包括传导浪涌和辐射脉冲电磁场辐射作用。
传导浪涌又会在附近回路中产生感应电压;辐射脉冲磁场干扰附近电气电子设备正常工作。
1.1 传导浪涌雷电流是雷电造成各种损害的损害源,它表现为以下四种情况:S1:雷击建筑物;S2:雷击建筑物附近;S3:雷击连接到建筑物的线路;S4:雷击连接到建筑物的线路附近。
雷电流通过这四种形式在线路中产生传导浪涌。
表1 雷击低压系统浪涌过电流的预期值表2 雷击通信系统浪涌过电流的预期值过电流预期值,其中S3(直接雷击)是雷电直接击在了连接建筑物的线路上,在线路的两个方向上均有分流,与此同时,强大的直接雷击电流会产生强大的电磁场,在线路上再次产生浪涌,造成叠加性的伤害。
1.2 辐射电磁场1.2.1 附近雷击时LPZ1格栅形空间屏蔽如图1所示为附近雷击时的情况。
LPZ1屏蔽空间周围的入射场可以近似地当作平面波。
浅谈雷电电磁脉冲防护[摘要]:随着电子设奋的广泛使用。
雷电磁脉冲的危害也日益严重,雷电电磁脉冲的防护已成为现今雷电防护中最受关注的问题,本文就雷电电磁脉冲防护作一汽析。
并介绍具体实施的做法。
[关键词]:建筑物外部屏蔽合理布线信息系统设备的屏蔽线缆屏蔽电涌保护器21世纪,人类进入信息社会,以微电子技术和计算机网络为依托的信息技术极广泛地渗入政府各个部门、各行业和所有居民家中,与之不可分离的雷灾迅猛发展。
雷电造成自然灾害的范围随社会经济的发展而日益扩大,特别是雷电脉冲对各行各业广泛使用的微电子设备的破坏,使其影响到社会生活的各个方面。
我国每年因雷击破坏建筑物内电气设备的事件时有发生,所造成的损失非常巨大。
因此,建筑物雷电磁脉冲防护设计显得尤为重要。
设计的合理与否,对人身安全及电气设备的安全使用与运行有着至关重要的作用。
国际电工委员会编制的标准(IEC1024-1)将建筑物的防雷装置分为两大部分:外部防雷装置和内部防雷装置。
外部防雷装置(即传统的常规避雷装置)由接闪器、引下线和、接地装置三部分组成。
接闪器(也叫接闪装置)有三种形式:避雷针、避雷带和避雷网,它位于建筑物的顶部,其作用是引雷或叫截获闪电,即把雷电流引下。
引下线的作用是将接闪器与接地装置连接在一起,把接闪器截获的雷电流引至接地装置,使雷电流构成通路,接地装置位于地下一定深度,它的作用是使雷电流顺利流散到大地中去。
但外部防雷装置再完善,没有配套的内部防雷装置,仍无法获得好的防雷效果。
接闪装置接闪后,建筑物引下线附近的设备会受到雷电流的感应,这称作雷电电磁脉冲(LEMP)干扰。
雷电电磁脉冲的感应范围很大,对建筑物、人身和各种电气设备及管线都会有不同程度的危害。
现代电子技术日益向高精度、高灵敏度、高频率和高可靠性方向发展。
这些电子设备非常灵敏,但耐压很低,一般电子设各都承受不了正负5伏的电压波动。
因此必须采取必要的防护措施防止雷电电磁脉冲的干扰,以便在先进的建筑物内实现良好的电磁兼容性。
雷击对变电所电子设备的危害及其防护引言雷击是一种自然现象,通常发生在大气中的电荷不平衡导致的电弧放电。
雷击现象不仅对人体和建筑物造成巨大危害,也对变电所电子设备构成严重威胁。
本文将重点探讨雷击对变电所电子设备的危害以及如何进行防护。
第一部分:雷击对变电所电子设备的危害1.1 直接损坏雷击会产生极高的电流,一旦直接击中变电所的电子设备,会导致设备瞬间受到高压电流的电击,直接损坏电子元件和线路,使设备无法正常工作。
1.2 感应过电压雷击产生的电磁场会感应变电所的电力系统,从而在电力系统中产生过电压。
这种过电压会对变电所的电子设备产生很大的压力和冲击,导致设备的线路烧毁,甚至损坏设备。
1.3 瞬时故障雷击会导致电力系统发生瞬时故障,例如电压暂降、电流暂增等。
这种瞬时故障会使变电所的电子设备突然断电或电流超过额定值,从而造成设备损坏或失去正常运行。
1.4 数据丢失和系统瘫痪雷击造成的电磁脉冲会对变电所的电子设备产生严重的干扰,可能导致数据丢失、系统瘫痪等问题。
特别是对于那些储存重要数据或控制整个电力系统运行的设备,一旦受到雷击的影响,会给变电所带来巨大的损失。
第二部分:雷击防护措施2.1 金属导体的接地在变电所的设计中,需要合理设置金属导体,将其接地以减少雷击对电子设备的危害。
通过将金属导体与地面连接,可以使雷电能够顺利地通过导体流入地下,从而减少对设备的直接损害。
2.2 防雷避雷线路的设计在设计变电所的电力系统时,应采取合适的防雷避雷线路。
这些线路可以在雷击时引导电流,减少电流通过电子设备的可能性,从而减少雷击对设备的危害。
2.3 避雷装置的使用使用专业的避雷装置可以有效地减少雷击对变电所电子设备的危害。
这些装置能够提供快速的路径,将雷电引向地下,减少对设备的直接损害。
2.4 接地保护对于变电所中的电子设备,应该合理设置接地装置,以保护设备免受雷击的危害。
通过建立良好的接地系统,可以将雷电引导进入地下,减少对设备的危害。
雷电电磁感应防护技术的探讨[内容摘要]电磁感应是感应雷击的一种形式。
目前在电磁感应的防护中存在许多误区。
本文结合实践,提出了改进措施。
[关键词]电磁感应、误区、改进引言电磁感应雷击是感应雷击的一种表现形式。
雷雨云放电时,在雷电流的周围空间里,还会产生强大的变化电磁场和电磁干扰。
电磁干扰是任何可能引起设备或系统性能降低或对有生命及无生命物质产生损害作用的电磁现象。
在实际工作中,我们发现,目前在电磁感应的防护方面存在一定的误区。
本文就这方面的问题进行探讨。
1、存在的误区1.1在屏蔽的作用和使用上的误区。
屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离,以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。
屏蔽是减少电磁干扰的基本措施,在实施过程中宜在建筑物和房间的外部设屏蔽,并以合适的路径敷设,屏蔽线路。
目前人们对如何使用屏蔽来防护电磁感应这个问题的认识上存在误区,例如:屏蔽不接地;者屏蔽接地了,但只有一个接地点等等。
1.2在浪涌保护器设置上的误区。
浪涌保护器用于防止雷电过电压和瞬态过电压对直流电源系统和用电设备造成的损坏,浪涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过高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。
目前,在浪涌保护设置问题上,存在着盲目设置的误区。
对于设置信息系统的建筑物,是否需要防雷击电磁脉冲,应在完成直接、间接损失评估和建设、维护投资预测后认真分析和综合考虑,做到安全、适用、经济。
因为浪涌保护器较其他开关电器相对昂贵,要尽量减少开发商的经济负担,就不能不讲投资而盲目设置。
在设计中要考虑现有的保护装置的有效利用,要与供电系统的型式、暴露程度,所有线缆的架设,设备自身的耐压水平,选用防雷装置的特性及其有机配合,以及装设后对设备的正常工作是否产生不允许的影响,雷击发生后的反应和自复能力等等复杂的因素进行综合考虑,当然,还应考虑投资与效益的关系。
雷电电磁脉冲的防护措施有哪些
雷电电磁脉冲防护是电磁脉冲安全防护的一部分,是针对高能电磁脉冲中由自然界雷电所引起的高能电磁脉冲的防护,是通过组成拦截、疏导最后泄放入地的一体化系统方式以防止由直击雷或雷电电磁脉冲对建筑物本身或其内部设备造成损害的防护技术。
雷电电磁脉冲有哪些危害
(1)天空中雷电波的电磁辐射对建筑物内电力线路和电子设备的电磁干扰。
(2)建筑物的防雷装置接闪时,强大的瞬间雷电流对建筑物内电力线路和电子设备的干扰。
(3)由外部各种强、弱电架空线路或电缆线路传来的电磁波对建筑物内电子设备的干扰。
防护电磁脉冲的关键技术研究防护电磁脉冲的关键技术研究防护电磁脉冲(Electromagnetic Pulse, EMP)是一项关键的技术研究,近年来备受关注。
随着科技的不断发展,电磁脉冲对现代社会的威胁日益增加,因此研究防护电磁脉冲的关键技术成为当务之急。
首先,要想有效地防护电磁脉冲,我们需要加强对其产生原理的研究。
电磁脉冲是由核爆炸、大规模雷电等强电磁波的瞬态辐射产生的。
通过深入了解电磁脉冲的发生机理,我们可以更好地制定相应的防护策略和技术。
其次,研发高效的防护装置也是关键。
防护装置是抵御电磁脉冲的最直接手段。
目前,已经有一些防护装置被研发出来,如金属屏蔽材料、电磁屏蔽罩等,它们可以有效地吸收或反射电磁脉冲的能量,从而保护电子设备的安全运行。
然而,这些装置在实际应用中还存在一些问题,如重量和体积过大、成本昂贵等,因此,我们需要进一步研究和改进这些装置,以实现更加高效、便捷、经济的防护效果。
此外,电磁脉冲预警与监测体系的建立也是必不可少的。
通过建立预警和监测体系,我们可以及时发现并追踪电磁脉冲的产生和传播过程,从而提前做好防护准备。
预警系统可以通过监测电磁辐射的变化来警示可能的攻击,并采取相应的措施。
同时,监测体系可以通过不断收集和分析电磁脉冲的数据,为防护技术的研发和改进提供重要的依据。
最后,人员培训和意识的提升也是防护电磁脉冲的重要环节。
面对电磁脉冲的威胁,只有具备相关技能和知识的人员才能有效地进行防护工作。
因此,我们需要加强对相关人员的培训,提高他们对电磁脉冲的认识和了解,并提高他们的防护技能。
同时,还需要加强公众的意识和教育,提高社会对电磁脉冲的认识,增强大家对电磁脉冲防护的重视。
综上所述,防护电磁脉冲的关键技术研究对于保护现代社会的正常运行至关重要。
我们需要加强对电磁脉冲发生机理的研究,研发更加高效的防护装置,建立健全的预警与监测体系,并加强人员培训和意识的提升。
只有全方位地加强研究和应用,才能更好地应对电磁脉冲的威胁,保障社会的安全稳定。
科目:电磁干扰与兼容任课老师:崔志伟作业:雷电电磁脉冲干扰与防护姓名:***学号:**********雷电电磁脉冲干扰与防护绪论雷电是由带电的云在空中对地放电导致的一种特殊的自然现象,其具有选择性、随机性、不可预测性以及破坏性。
雷电存在的形式除了可以直观感受到的发光、发热、发声的雷电流以外,在雷电流形成的同时由于电磁效应还会产生雷电电磁脉冲。
在当今信息化的时代,强大的雷电电磁脉冲是造成电子设备损坏的重要原因,可导致各种微电子设备的运行失效甚至损坏,成为威胁航空航天、国防军事、铁路运输、计算机与通信等领域的一大公害。
电子设备包括信息电子设备和电力电子设备两大类,信息电子设备基本采用微电子控制技术,电力电子设备相对于信息电子设备无信号传输线路外,其控制单元也大多采用微电子控制技术。
近20 年来新发现的电子设备雷灾的起因是闪电的电磁脉冲(LEMP)辐射造成的,电子设备越先进、耐压等级越低、能耗越小,灵敏度越高、体积越小,则雷电电磁脉冲的危害范围越大。
电子设备抗雷电电磁脉冲的干扰危害已是一个不可回避的问题。
雷电电磁脉冲既是雷电,又是电磁脉冲,但它既有别于直击雷,又有别于普通意义上的电磁脉冲干扰信号。
现在对直击雷的防护技术已相当成熟,由于直击雷包含着巨大的能量,通常采用避雷针、避雷网等引雷入地,其实这就是将所接收到的雷电能量直接引向大地而起到分流雷电流的作用,但避雷针引下线由于电感的作用,最多也只能将5 0 % 的雷电流入地,余下的雷电流将通过其他途径或四处扩散后入地。
扩散入地的雷电流就以雷电电磁脉冲的形式出现,对雷电电磁脉冲的防护,要从干扰和所具有的巨大能量两个方面来综合考虑。
直击雷的强大能量需要入地释放,同理,雷电电磁脉冲的能量也必须旁路泄放入地,在入侵通道上将雷电电磁脉冲引起的过电压、电流加以阻挡,且直接或间接泄放入地,从而达到保护电子。
正文雷电防护系统( Lightning Protection System(LPS))是指用以对某一空间进行雷电效应防护的整套装置,它由外部雷电防护系统和内部雷电防护系统两部分组成。
雷击电磁脉冲的防护探讨
雷击电磁脉冲的英文是lightningelectromagneticimpulse,缩写为LEMP。
作为气象灾害的一种,雷电是产生于云层与大地之间的大气放电现象,主要有直击雷和雷击电磁脉冲两种。
前者的危害集中于建筑物外部以及对裸露于建筑物外的人群造成人身伤害;对于第二种伤害,主要发生于建筑物内部。
在电子设备和计算机设备飞速发展的同时,使得以通信、信息技术、计算机中心、数据中心、微电子工业等为主的领域成了防雷击的重要对象。
通最新出台的防雷规范中术语、分类标准、计算方式等都已修改,还明确了一些具体要求。
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1防雷规范发展简介
第一部《建筑物防雷设计规范》GBJ57-83出版于1983年,1984年6月1日开始实行,1994年进一步全面修订成为强制性国家标准GB50057-94(第二版)。
在2000年修改了一些条款,添加了第六章“防雷击电磁脉冲”(2000年版),也可以被称为第三版。
从2005年到现在,五年之后的全面修订第四版,最新的标准GB50057-2010已经发表和实施。
这一规范的实施很大程度上解决了国内防雷击规范不完善、人身财产受到雷击风险的问题。
2新旧防雷规范对比
2.1术语定义的补充和修改
新规范GB50057不仅继续使用了第三个版本“名词解释”的术语,新的术语:电子系统、电气系统、内部系统、内部防雷设备、外部防雷设备、雷电冲击波和SPD等相关术语(如:保护模式,用Iimp测试的SPD,用In测试的SPD,用组合波测试的SPD,Up,Uw,插入损耗,回波损耗等等)。
2.2标准和计算公式的修改
原始0.06次/a和0.3次/a的区别基准变成0.05次/a和0.25次/a;简化了年预计雷击频率的计算公式。
老公式:N=K*Ng *Ae,其中原来Ng=0.024* ,现在为Ng=0.1*Td。
2.3间隔距离要求的修改
这是防止雷电流经引下线和接地装置对附近金属或电气和电子系统造成损害。
这条在老规范中并未强调必须执行的条例在新准侧的框架下要求强制执行。
这只是细微之处的改动,类似的修改还有很多。
但是,我们从中可以发现新规范的实行给人身安全、财产安全等都带来了更加强有力的保障。
2.4防侧击雷规范的修改
主要针对二、三类防雷建筑进行了修改,水平超出了外墙的对象,当一定半径的球体(二类45m,三类60m)从顶层建筑周边接闪带范围外落向地面可能接触到突出外墙的物体时,应采取相应的防护措施,即安装必要的接闪器。
另外高于60m的高层建筑,其上部高度占总高度20%并超过60m的建筑层应采用防侧击雷措施。
2.5屋顶接闪带的修改
现在避雷带网格尺寸不作强条执行,新规范进一步明确了屋顶周边接闪带的具体安设位置,即接闪带应设在建筑物外表面或屋檐边的垂直端面上,也可以设在其外,所以屋顶四周的接闪带应尽可能靠外;建筑面接闪带的网格尺寸几乎没有变化,当女儿墙内侧屋顶钢筋网上部的防水和混凝土层允许不被保护时,可利用屋顶钢筋网作为接闪器,若矩形平屋面的周边存在女儿墙,其上安装有接闪带,旧规范只允许三类防雷建筑,当其宽度不大于20m时可仅沿四周敷设一圈避雷带,新规范则只是针对45m以上建筑物。
2.6人身安全方面的完善
一直以来我国侧重点都在电力网络的安全上,也就是看重发电机、变压器、线路等一些电网及电路元件的安全防护,但是用户低压人身和财产安全则没有引起太多重视”,而新版GB50057除沿用第三版规范中防跨步电压措施外,还增设了防接触电压的准则,要求防接触电压至少符合条例之一。
在GB50057中对该情况进行了进一步详细说明,例举了七八条可能满足的要求以供参考。
这些条例较以往有了更加全面具体的解释,充分凸显了我国防雷规范准则的完善和对人身安全及财产的重视。
从另一个角度出发,不难发现新准则的编写更趋向于科学化、合理化;在满足人们安全需要的同时也使日常防雷工作变得规范化、系统化。
3实际工作中的注意事项
3.1等电位连接原则
(1)将必要的防雷装置、电气设备、金属外设(如门窗、电缆等)、电梯轨道等,用最短的连接方式相互焊接或连接,组成等电位系统(整楼电气安全的等电位需与防雷等电位保持一致)。
(2)建筑物的梁、板、柱、基础结构中的钢筋包含于等电位连接,要连接成一个完整的导电体,并与综合共用接地装置相连。
倘若高层建筑以圈梁作为等电位连接,可用圈梁中主筋作等电位连接,并且每隔三层将主筋与周围金属管道、引下线相连。
(3)穿过防雷区界面的金属、系统需在界面处作等电位连接。
进入建筑物内部的电源管线、弱电管线以及其他管道(内外部交互的管道如:空调管道)等,
要就近连接到建筑物的就近连接板或者环型母带上。
(4)在建筑物内部要安置总等电位连接端子板,单层或者多层电气竖井内要求设有楼层辅助等电位接地端子板;同时,有雷击危险的场所需要设计安装局部等电位连接端子板,该板的位置要合理,应便于安装、连接、检查。
(5)信息系统中所有裸露在外的导电体全部要建立等电位连接网络。
信息系统中包括的箱体、机壳、机架等金属物件和共用接地系统的等电位连接可以采用下面两种基本的等电位连接网络。
3.2 SPD设置问题
老规范对于SPD的设置只在第六章中提到,而且气象部门也只是把过电压保护当成审查标准;不同的是,新规范对浪涌保护器的设置又增加了许多条文,并且其中的好多条是作为强条执行的。
SPD设计安装在LPZS边界用于降低浪涌电压保护水平。
当出现LPS系统保护状况,低压总配电箱需安装Ⅱ级试验SPD ,即符合防浪涌波形8/20μs的波形试验要求的SPD,以达到一个更高的电压保护水平和满足启动时间更灵敏的要求。
在缺乏有效的外部LPS体系保护、低电压电源进线遭受雷击风险同时,确保在低压总配电箱的地方装有Ⅰ级试验的SPD。
通过合理有效的设置SPD的摆放位置,将大大提高防雷效果以及提升其防雷响应速度。
参考文献
[1]中国机械工业联合会GB50057-2010建筑物防雷设计规范北京;中国计划出版社2011.
[2]陈谦.解读”建筑物防雷设计规范”如何选择SPD.建筑电气.2011.(12)41-47.。