防雷知识系列(三)-雷电防护基础

2017-09-09 温州创捷防雷电器有限公司 1
  当代防雷技术的理论基础在于:闪电是电流源,防雷的根本路子等于要供给一条雷电流(蕴含雷电电磁脉冲辐射)对地泄放的公允的阻抗路子,而不能让其随机性决定放电通道,简言之等于要掌握雷电能量的泄放与转换。 德国专家希曼斯基在《过电压保照顾护士论与理论中》提出了当代防雷保护的三道防线:
外部保护---将绝大部分雷电流直接引入公开泄散;
外部保护及过电压保护----壅塞沿电源线或数据线、信号线引入的侵入波危险设备;
过电压保护----限定被保护设备上雷电过电压幅值。 这三道防线互相共同,各尽其职,缺一不可。
IEC LPZ防雷分区
按电磁兼容的原理把信息系统地点建筑物或建筑物按需求保护的空间由外到内分为不同的雷电防护区 (LPZ),以确定各LPZ空间的雷击电磁脉冲的强度及应采用的防护办法。雷电防护区可分为:
直击雷非防护区(LPZ OA):本区内的各类物体彻底暴露在外部防雷装配的保护范畴之外,均可以受到直接雷击;本区内的电磁场未得就职何樊篱衰减,属彻底暴露的不布防区。
直击雷防护区(LPZ 0B): 本区内的各类物体处在外部防雷装配保护范畴之内,应不可以受到大于所选滚球半径雷电流直接雷击;但本区内的电磁场未得就职何樊篱衰减,属充实暴露的直击雷防护区。 第一樊篱防护区(LPZ1): 本区内的各物体不可以受到直接雷击,流经各类导体的电流比LPZ 0B区进一步减小;且由于建筑物的樊篱办法,本区内的电磁场强度也已获患了入手下手的衰减。
第二樊篱防护区(LPZ 2):为进一步减小所导引的电流或电磁场而增设的后续防护区。 第三樊篱防护区(LPZ 3) 需求进一步减小雷击电磁脉冲,以保护敏感设备的后续防护区 。
过电压形成建(构)筑物及设备毁坏的几个方面
(1)雷电 A.直击雷:是指雷电直接击在建筑物构架、动动物上,因电效应、热效应和机器效应等形成建筑物等毁坏以及人员的伤亡。一般防直击雷是通过避雷装配即接闪器(针、带、网、线、)引下线构成无缺的电气通路后将雷电流泄入大地。但是接闪器、引下线和接地装配的导通只能保护建筑物本人免受直击雷的损毁,但雷电会透恰当种模式及路子破碎摧毁电子设备。
B.认为雷:是雷电在雷云之间或雷云对地的放电时,并在四处的户别传输信号路线、埋地电力线、设备间衔接线和电磁认为并侵入设备,使勾串在路线中央或终端的电子设备受到危害。认为雷虽然没有直击雷剧烈,但其产生的几率比直击雷高得多。直击雷只产生在雷云对地闪击时才会对空中形成灾难,而认为雷则岂论雷云对地闪击可以雷云对雷云之间闪击,均可以产生并形成灾难。此外直击雷一次只能打击一个小范畴的方针,而一次雷闪击均可以在较大的范畴内多个小部分同时产生认为雷过电压征兆并且这类认为高压可以通过电力线、电话线等传输到很远,致使雷害范畴扩充。
C.雷电波侵入:由于雷电电流有极大峰值和陡度,在它周围显现瞬变电磁场,处在这瞬变电磁场中的导体味认为出较大的电动势,而此瞬变电磁场,城市在空间确定的范畴内产生电磁作用,也可所以脉冲电磁波辐射,而这类空间雷电电磁脉冲波(LEMP)是在三维空间范畴里对所有电子设备产生作用。因瞬变时间极短或认为的电压很高,以至产生电火花,其电磁脉冲往常超过2.4高斯。当代银行、邮电、证券机房或业务柜台巨大运用微机举办钱币存取、信息传递与交换,其对磁脉冲经受限制一般为小于0.007高斯,故在新机房建树或旧机房改善时应对防雷与磁樊篱办法必须充实属意。
D.球形雷:是一种稀罕的雷电征兆,简称球雷。一般是以橙或红色,或似红色火焰地发光球体,(也有带黄色、绿色、蓝色或紫色的),直径一般约为10-20厘米,最大的直径可达一米,存在的时间梗概为百分之几秒至几分钟,一般是3至5秒,其升高时有的无声,有的发出嘶嘶声,一旦遇到物体或电气设备时会产生焚烧或爆炸,其次如果沿建筑物的孔洞或开着的门窗进入室内,有的由烟囱或通气管道滚进楼房,多半沿带电体消散。
(2)利用瞬间过电压:众所周知,当电流在导体上静止时,会产生磁场,储存能量,电流越大,导线越长,储能越大,所以当大型负载(分外是电感性负载)电气设备开关时,便会产生瞬时过电压。
(3)地电位还击:是指雷击大地或接地体,诱发地电位回升而触及四处的电子设备,对设备产生还击,危害其对地绝缘。
多层分级(类)保护的避雷装配
多级分级(类)保护原则:即按照电气、微电子设备的不同机能及不同受保护步伐和所属保护层确定防护要点作分类保护;按照雷电和利用瞬间过城市危险的可以通道从电源线到数据通信路线都应做多级层保护。
外部无源保护在0级保护区即外部作无源保护,重要有避雷针(网、线、带)和接地装配(接地线、地极)。
保护原理:当雷云放电接近空中时,它使空中电场产生畸变。在避雷针(线)顶部,构成部分电场强度畸变,以影响雷电先导放电的发展偏向,劝导雷电向避雷针(线)放电,再通过接地引下线,接地装配将雷电流引入大地,从而使被保护物免受雷击。这是人们长久理论证明的无效的防直击雷的要领。但是,以往一般以为用避雷针架空得越高越好(一般只按45度角思索),且应用被动放电式避雷针,其反应速度差,保护的范畴小以及导通量小。按照当代化发展的要求,避雷针应决定延迟放电主动式的防雷装配,并且应当从30度、45度、60度等不同角度思索,安装,以做到对各类雷击的防护,增大保护范畴以及添加导通量。建筑物的悉数外露金属构件(管道),都应与防雷网(带,线)杰出衔接。
外部防护
电源部分防护:雷电侵扰进犯次如果通过路线侵入。高压部分电力局有公用高压避雷装配,电力传输线把对地的电力限定到小于6000伏(IEC62.41),而线对线则没法掌握。所以,对380v低压路线应举办过电压保护,按国家规范应分三部分:创议在高压变压器后端到楼宇总配电盘间的电缆内芯线两端应对地加避雷器,作一级保护;在楼宇总配电盘至楼层配电箱间电缆内芯线两端应对地加装避雷器,作二级保护;在悉数重要的、周到的设备以及UPS的前端应对地加装避雷器,作为三级保护。目的是用分流(限幅)技术即采用高吸收能量的分流设备(避雷器)将雷电过电压(脉冲)能量分流泄入大地,达到保护目的,所以,分流(限幅)技术中采用防护器的质量、机能的曲直短长是直接相干网络防护的关键,是以,决定合格拙劣的避雷器相当重要。
信号部分保护:对付信息系统,应分为粗保护和紧密保护。粗保护量级按照所属保护区的级别确定,紧密保护要按照电子设备的敏感度来举办确定。其重要思索的如:卫星接管系统、电话系统、网络专线系统、监控系统等。创议在悉数信息系统进入楼宇的电缆内芯线端,应对地加装避雷器,电缆中的空线对应接地,并做好樊篱接地,个中应属意系统设备的在线电压、传输速率、按口类型等,以确保系统失常的任务。
接地措置
在打算机机房的建树中,确定要求有一个杰出的接地系统,因悉数防雷系统都需求通过接地系统把雷电流泄入大地,从而保护设备和人身恬适。若是机房接地系统做得欠好,岂但会诱发设备阻拦,烧坏元器件,严重的还将危险任务人员的生命恬适。此外还有防搅扰的樊篱题目,防静电的题目都需求通过创立杰出的接地系统来处置。一般全体建筑物的接地系统有:建筑物地网(与法拉第网相接)、电源地(要求地阻小于10欧)、逻辑地(也称信号地)、防雷地等,有的(如IBM)公司要求另设公用自力地,要求地阻小于4欧(按照理论征兆可以也会要求小于1欧)。但是,各地必须自力时,若是互相之间距离达不到规范要求的话,则容易显现地电位还击事务,是以,各接地系统之间的距离达不到规范的要求时,应尽可以衔接在一路,照理论征兆禁绝许直接衔接的,可通过地电位均衡器完成等到电位衔接。为确保系统失常任务,应每一年活期用周到地阻仪,检测地阻值。接地装配由接地极及一些附件、辅佐材料构成。接地装配的选材和施工重要决定于土质布局,即泥土的地阻率p。不同层土质布局不同,于是地阻率p不同,为添加接地装配应用功效,应应用长效降阻剂。
有外部防雷办法同时更需求完满外部防雷办法
咱们知道外部防雷办法中避雷举措措施的引下线在接闪当前,会有很大的瞬变电疏通过,也等于说在周围会产生很大的瞬变电磁场(LEMP)。是以,安装了外部避雷办法不能代替外部防雷办法。再者,咱们都知道,避雷针的任务原理是引雷,所以在几率上来说,安装了避雷针当前,建筑物的避雷系统遭遇雷击的可以性会增大,也等于说LEMP产生的几率会变大和产生点的距离会压缩(引下线处),所以安装了外部避雷办法的含有电脑网络等系统的大厦加倍需求外部防雷办法。
浪涌保护器,防雷器,压敏电阻
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