电涌保护防雷设计基本原理

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电涌保护防雷设计基本原理
现代建筑物的现代化水平装备不断进步,民用建筑物内安装的信息网络设备和电子计算机设备越来越多。电子设备工作电压较低,耐压水平也很低,极易受到雷电电磁脉冲和来自供电网由于开合闸电脉冲的危害,因此设有信息系统的民用建筑物,除考虑防直击雷措施外,还应考虑雷电电磁脉冲和供电网络的电涌冲击的措施。
  对楼宇信息系统的防雷击电磁脉冲要做到安全、适用、经济。
  1、在设有信息系统的建筑物需要做防雷击电磁脉冲时,而建筑物又没有装设防直击雷装置和不处于其它建筑物或物体的保护范围内时,可以按第三类防雷建筑物采取防直击雷的防雷措施。
  2、在工程设计阶段假如不知道信息系统的规模和具体位置的情况下,而且可以估计建筑物内将来会装设信息系统,应在设计时势先将建筑物的金属支撑物、金属框架或钢筋混凝土的钢筋等自然构件、金属管道、配电的保护接地系统等与防雷装置组成一个共用接地系统,并应在一些合适的地方预埋等电位连接板。
  3、根据需要保护的空间划分不同防雷区,并且要在两个防雷区的界面上将所有通过界面的金属物和系统,以及在一个防雷区内部的金属物和系统均应在界面处做等电位联结。  为了减少电磁干扰的感应效应,在工程设计中可以采取屏蔽措施。
  4、穿进已屏蔽的建筑物或房间的导电金属物应就近与其做等电位联结,尚应符合下列规定:  ⑴每幢建筑物本身应采用共用接地系统。
⑵当互相邻近的建筑物之间有电力和通讯电缆连通时。
  5、对于不能直接参加等电位联结的电源相线和中性线、信号线等使用电涌保护器(SPD)进行等电位联结,是等电位联结的组成部分,能起到限制瞬态过电压,分流电涌电流,保护信息系统设备的作用。 万用表| 功率计| 示波器| 电阻测试仪| 电阻计| 电表| 钳表| 高斯计| 电磁场测试仪| 电源供应器| 电能质量分析仪| 多功能测试仪| 电容表|
  6、雷电防护分级
  ⑴根据建筑物电子信息系统所处环境(气象环境、地质地理环境,结构物点和电子信息系统设备的重要性及其抗扰能力)和建筑物电子信息系统的重要性和使用性质确定雷电防护等级,按防雷装置拦截效率划分为A、B、C、D四级。
  ⑵对于一类防雷建筑物,防护以3-4级为宜;对于二类防雷建筑物,防护以2-3级为宜;对于三类防雷建筑物,防护以1-2级为宜。
  7、SPD级位配置  规范明确了四级防护概念,采用四级网路防护逐步减少瞬间浪涌电流幅值,最后一级将浪涌过电压限制在设备能安全承受的范围内。一般电子元件可承受两倍额电压以上瞬间电压,约700V左右的峰值过电压,浪涌电压被限制得越低则设备越安全,用于电源线路的浪涌保护器标称放电电流参数值宜符合《建筑物电子信息系统防雷技术规范》

雷电防护的基本原理
 

防雷设计基本原理 雷电及其它强干扰对通讯系统的致损及由此引起的后里是严重的,雷电防护将成为必须。雷电由高能的低频成份与极具渗透性的高频成份组成。其主要通过两种形式,一种是通过金属管线或地线直接传导雷电致损设备;一种是闪电通道及泄流通道的雷电电磁脉冲以各种耦合方式感应到金属管线或地线产生浪涌致损设备。尽大部分雷损由这种感应而引起。对于电子信息设备而言,危害主要来自于由雷电引起的雷电电磁脉冲的耦合能量,通过以下三个通道所产生的瞬态浪涌。金属管线通道,如自来水管、电源线、天馈线、信号线、航空障碍灯引线等产生的浪涌;地线通道,地电们反击;空间通道,电磁小组的辐射能量。

其中金属管线通道的浪涌和地线通道的地电位反击是电子信息系统致损的主要原因,它的最见的致损形式是在电力线上引起的雷损,所以需作为防扩的重点。由于雷电无孔不进地侵袭电子信息系统,雷电防护将是个系统工程。雷电防护的中心内容是泄放和均衡。

1.泄放是将雷电与雷电电磁脉冲的能量通过大地泄放,并且应符合层次性原则,即尽可能多、尽可能远地将多余能量在引进通讯系统之前泄放进地;层次性就是按照所设立的防雷保护区分层次对雷电能量进行削弱。防雷保护区又称电磁兼容分区,是按人、物和信息系统对雷电及雷电电磁脉冲的感受强度不同把环境分成几个区域:LPZOA区,本区内的各物体都可能遭到直接雷击,因此各特体都可能导走全部雷电流,本区内电磁场没有衰减。LPZOB区,本区内的各物体不可能遭到直接雷击,但本区电磁场没有衰减。LPZ1区,本区内的各物体不可能遭到直接雷击,流往各导体的电流比LPZOB区进一步减少,电磁场衰减和效果取决于整体的屏蔽措施。后续的防雷区(LPZ2区等)假如需要进一步减小所导引的电流和电磁场,就应引进后续防雷区,应按照需要保护的系统所要求的环境区选择且续防雷区的要求条件。保护区序号越高,预期的干扰能量和干扰电压越低。在现代雷电防护技术中,防雷区的设置具有重要意义,它可以指导我们进行屏蔽、接地、等电们连接等技术措施的实施。

2.均衡就是保持系统各部分不产生足以致损的电位差,即系统所在环境及系统本身所有金属导电体的电位在瞬态现象时保持基本相等,这实质是基于均压等电位连接的。由可靠的接地系统、等电位连接用的金属导线和等电位连接器(防雷器)组成一个电位补偿系统,在瞬态现象存在的极短时间里,这个电位补偿系统可以迅速地在被保护系统所处区域内所有导电部件之间建立起一个等电位,这些导电部件也包括有源导线。通过这个完备的电位补偿系统,可以在极短时间内形成一个等电位区域,这个区域相对于远处可能存在数十千伏的电位差。重要的是在需要保护的系统所处区域内部,所有导电部件之间不存在明显的电位差。

3.雷电防护系统由三部分组成,各部分都有其重要作用,不存在替换性。外部防护,由接闪器、引下线、接地体组成,可将尽大部分雷电能量直接导进地下泄放。过渡防护,由公道的屏蔽、接地、布线组成,可减少或阻塞通过各进侵通道引进的感应。内部防护,由均压等电位连接、过电压保护组成,可均衡系统电位,限制过电压幅值。
发布人:2011/7/21 10:10:00971 发布时间:2011/7/21 10:10:00 此新闻已被浏览:971次