澳美高介紹免地線防雷技術
閱讀：1684發布時間：2014-12-17
人們往往認為，要消除雷害只有預先將雷電引入大地。要讓雷電泄放入地就要有一根良好的防雷地線。可是在實際的防雷工程中有時就沒有埋設地線的條件，例如，在地線不達標的高層樓房的室內；在不允許再開挖的住宅小區每棟樓間設置的通信、閉電、網絡、監控設備箱；在設備分散繁多需要多點防雷，埋設地線花費巨大等場合。這些場所都很難埋設防雷地線，但由于通信、網絡的快速發展，這些設備遭受雷害的問題越來越突出。在這種背景下一種“免地線防雷器件”近年來應運而生。
雷電形成機理
雷擊是大氣中的一種放電現象。空中的塵埃、冰晶等物質在云中翻滾運動的時候，經過一些復雜過程，使這些物質分別帶上了正電荷與負電荷。經過運動，帶上相同電荷較重的物質會到達云層下部（一般為負電荷），帶上相同電荷質量較輕的物質會到達云層上部（一般為正電荷）。這樣，同性電荷的匯集就形成了一些帶電中心，當異性帶電中心之間的空氣被其強大的電場擊穿時，就形成“云間放電”（即閃電）。帶負電荷的云層向下靠近地面時，地面的凸出物，金屬等會被感應出正電荷，隨著電場的逐步增強，雷云向下形成下行先導，地面的物體形成向上閃流，二者相遇即形成對地放電。這就容易造成雷電災害。雷電形成于大氣運動過程中的劇烈摩擦生電以及云塊切割磁力線。閃電的形狀zui常見的是枝狀，此外還有球狀，片狀，帶狀。云間閃電時云間的摩擦就形成了雷聲。
雷擊事件是自然界的非重復性隨機事件，不可能遵從目前的任何一種數學模型和預測方法，對于某一局部區域的年雷擊次數和雷擊強度的分布是沒有規律和數學模型的。目前雷擊現象的研究是基于對自然現象的觀察、統計，遠沒有達到了解和掌握其規律的程度。
現代防雷技術的一般原理
現代防雷技術的理論基礎在于閃電是電流源，防雷的基本途徑就是要提供一條雷電流對地泄放的合理的路徑，而不能讓其隨機性選擇放電通道，簡言之就是要控制雷電能量的泄放。上多數專家都認同現代防雷保護的三道防線：
1)外部保護---將絕大部分雷電流直接引入地下泄散；
2)內部保護---阻塞沿電源線或數據線、信號線引入的侵入波；
3)過電壓保護----限制被保護設備上雷電過電壓幅值。
這三道防線相互配合，各盡其職，是目前zui有效的防雷方法。
免地線防雷技術
電子技術和微電子學的發展*地促進了電子設備的廣泛應用，特別是促進了電信和自動化、計算機等電子設施的迅速發展。與此同時，由于這些設備對雷電的耐受能力的脆弱性、雷電事故的頻度急速上升以及電磁兼容性問題不斷出現，引起了人們對防雷技術的廣泛關注。
由于在某些場合不具備布放防雷地線，如高層建筑原有的地線電阻過大(國家防雷地線標準是10≤Ω),有些地方允許進行挖坑、打墻施工，或者進行挖坑、打墻施工費用很高。為此人們就設法采用過電壓保護----限制被保護設備上雷電過電壓的幅值，只要限制了電源線間的過電壓就可以保護設備的安全。限制線間的電壓有多種，例如利用等電位平衡和能量吸收轉移技術就不一定需要防雷地線的參與，稱其為免地線防雷器。
我們知道有時雷打得很大，雷聲很響,電視機或其它精密設備都不會被雷打壞，而有時候雷電很小，電視機或其它設備卻被雷打壞了。這是為什么？這是因為當雷電很強的時候，進入設備的兩條電源線（火線和零線）感應到的雷電電流卻可能是相等的，火線和零線之間沒有新增的電位差，沒有電位差就等于沒有電流流過一樣，所以不會把電器設備打壞。而有時雷聲雖然很小，但零線和火線之間所感應到的雷電電壓相差卻很大，兩線間的高電位差導致的大電流就會把在用電器設備打壞。
免地線防雷器的基本原理是（見圖1），當電源入線受雷電的影響使火線零線間的電壓激增時，等電位防雷器k將迅速導通、使火線與零線之間形成一個設備所能承受之內的電位差。即近似為“等電位”。此時過大的雷電流就無法流入設備，從而保護了設備。
能量吸收轉移技術就是，并聯在電源線上的防雷器件(圖中的v)在雷擊時將瞬間過高的電壓所產生的瞬間的大電流轉換成熱能（例如壓敏電阻，其兩端的電壓越高電阻值就會越?。┗蚱渌芰?，使用電設備的端電壓不至于過高而損壞設備。
需要說明的是免地線防雷器往往需要采用多級防護，因為單靠一級進行等電位和能量轉移往往不能一次將電壓降至安全電壓以下。如某防雷功能性組件包括一級防雷器件（并聯在兩輸入電源線之間）、退藕電感器、二級防雷器件（并聯在兩輸出電源線之間）、穩壓器。其防雷原理為：當用電設備的電源進線間出現雷擊浪涌過電壓時，*級防雷器件由高阻狀態迅速轉變為低阻狀態（對雷電電壓而言使兩線間為等電位），同時退藕電感器阻礙雷電流流向設備端；當有殘余雷電流進入模塊輸出端時，第二級防雷器件也即由高阻狀態迅速轉變為低阻狀態（等電位原理同*級）,當還有殘余的雷電流越過第二級防雷器件時；再由穩壓器將殘余過電壓部分進行吸收穩壓，使得輸出的殘壓降至設備能承受的耐壓水平之內。
因為壓敏電阻（MOV）具有較大的寄生電容，應用在交流電源系統上，會產生可觀的泄漏電流，性能較差的壓敏電阻使用一段時間后，因泄漏電流變大導致發熱自爆。另一導致壓敏電阻熱爆的原因是暫態過電壓破壞：這是指較強的暫態過電壓使電阻體擊穿，導致產生更大的電流而高熱起火。為克服寄生電容漏電自爆現象往往是在壓敏電阻上串入高可靠氣體放電管。
將壓敏電阻與氣體放電管串聯，由于氣體放電管的寄生電容很小，可使串聯支路的總電容減至幾個pF。在這個支路中，氣體放電管將起一個開關作用，沒有暫態過電壓時，它能將壓敏電阻與系統隔開，使壓敏電阻幾乎無泄漏電流。
要克服暫態擊穿電壓導致的自爆起火，相應的對策是與壓敏電阻串聯電流熔絲（保險絲）進行防護。
免接地防雷器在國內已有多個公司生產，如中山市澳美高公司、廣州創曉電子、長沙飛波通信技術有限公司，其中中山澳美高電子有限公司于1996年在全國推出“等電位”防雷概念，在世界防雷技術*實現了全新突破，這一全新防雷技術的發明，讓設備防雷*擺脫了接地防雷技術的羈絆，讓防雷領域的應用推廣成為了可能！目前在廣電、安防、家用電器等領域已被廣泛使用，在華南廣電防雷市場已經是無可厚非的*羊。
免接地防雷器的特點和優勢：
1、采用多級防護設計，殘壓低，動作快，保護效果出色；
2、采用等電位平衡和能量吸收轉移技術，無需專業防雷地網，安裝維護便捷；
3、特別適用于地網施工條件不具備或地網施工成本過高的安裝場所；
缺點：免地線防雷器能夠解決無良好接地環境電子設備過電壓防護問題，是對現有防雷器件的一個很好的補充。
