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內(nèi)部防雷工程--屏蔽、避雷器、等電位連接

2014年12月17日 11:50中山市澳美高電子有限公司點(diǎn)擊量:2212

  內(nèi)部防雷工程主要有屏蔽、防雷器和等電位連接三部分組成。
  
  建筑物內(nèi)部防雷工程涉及面較寬,面對的是包括感應(yīng)雷、球雷、傳導(dǎo)雷或因線路上浪涌高電壓所造成電網(wǎng)波動(dòng)在內(nèi)的眾多損害,歸納起來危害zui大的主要方面是高電壓引入。高電壓引入是指雷電高電壓通過金屬線引導(dǎo)到其他地方和室內(nèi)造成破壞的雷害現(xiàn)象。高電壓引入的電源有三種:其一是直擊雷直接擊中金屬導(dǎo)線,讓高壓雷電以波的形式沿著導(dǎo)線兩邊傳播而引入室內(nèi);第二種是來自感應(yīng)雷的高電壓脈沖,即由于雷雨云對大地放電;或雷雨云之間迅速放電形成的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng),感生出幾KV到幾十KV至數(shù)百KV的地電位反擊,這種反擊會(huì)沿著電力系統(tǒng)的零線,保護(hù)接地線和各種形式的接地線,以波的形式傳入室內(nèi)或傳播到更大的室內(nèi)范圍,造成大面積的危害。
  
  雷擊電子設(shè)備的途徑和損壞機(jī)理
  
  雷擊電子設(shè)備的途徑,雷擊電子設(shè)備的途徑可分為三種情況:
  
  (一)雷電直接擊中電子設(shè)備網(wǎng)絡(luò)物理線路
  
  落雷點(diǎn)為電源高電壓側(cè),雷電沿供電線路侵入到電子設(shè)備系統(tǒng)供電部分,產(chǎn)生過電流與過電壓造成網(wǎng)絡(luò)供電系統(tǒng)的UPS電源損壞、斷電、致使整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。
  
  雷電直擊網(wǎng)絡(luò)無線通信的天線,沿天饋進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),造成通信接口、接收系統(tǒng)、室內(nèi)單元、路由器等網(wǎng)絡(luò)主要通信設(shè)備損壞。
  
  雷擊網(wǎng)絡(luò)通信有線線路(如光纜、DDN、幀中繼、X.25專線、線)產(chǎn)生強(qiáng)大的機(jī)械力,猛烈的沖擊波,熾熱的高溫使通信線路損壞;過電壓過電流沿通信有線線路侵入到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi),造成路由器、交換機(jī)及前端設(shè)備的損壞。
  
  (二)感應(yīng)過電壓
  
  雷電擊中建筑物引起的過電壓情況
  
 ?。保芈犯袘?yīng)過電壓
  
  由于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在建筑物內(nèi)大量布設(shè)各種導(dǎo)體線路(如電源線、數(shù)據(jù)通信線、天饋線),這些線路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)布局錯(cuò)綜復(fù)雜,在建筑物內(nèi)部的不同空間位置上構(gòu)成許多回路,當(dāng)建筑物遭雷擊或鄰近地區(qū)雷電放電時(shí),將在建筑物內(nèi)部空間產(chǎn)生脈沖暫態(tài)磁場,這種快速變化的磁場交鏈這些回路后,將在回路中感應(yīng)出暫態(tài)過電壓,危及與這回路相接的電子設(shè)備。
  
  2.線路感應(yīng)過電壓
  
  是網(wǎng)絡(luò)通信線路上感應(yīng)過電壓,分靜電感應(yīng)與電磁感應(yīng)
  
  1)靜電感應(yīng)主要是指架空線路設(shè)于雷擊點(diǎn)附近,由雷云團(tuán)先導(dǎo)通道中充滿電荷,對架空線產(chǎn)生靜電感應(yīng)作用累積大量相反電荷,當(dāng)雷云主放電開始,雷云中電荷速中和,從而使架空線上原先被束縛的電荷被速釋放,形成暫態(tài)過電壓波。這種波以接近光速向架空線兩測傳播,侵入導(dǎo)線路端接的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將其損壞。
  
 ?。玻┊?dāng)雷電直接擊在避雷針、避雷帶上時(shí),由于雷電流幅值大,波頭陡度高,在雷電流的通道附近形成一個(gè)很強(qiáng)的感應(yīng)電磁場。這強(qiáng)大的感應(yīng)電磁場將直接感應(yīng)在電源線或網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備上,形成感應(yīng)過電壓侵入到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,損壞網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。高強(qiáng)度(30KA雷電流)雷電放電可以對距離雷擊點(diǎn)1KM范圍內(nèi)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)產(chǎn)生電磁感應(yīng)作用,造成系統(tǒng)設(shè)備損壞。據(jù)統(tǒng)計(jì),這種感應(yīng)雷擊占計(jì)算機(jī)雷擊事故的70%以上。
  
 ?。常詈吓c轉(zhuǎn)移過電壓
  
  雷擊引起暫態(tài)高電壓或過電壓常常可以通過網(wǎng)絡(luò)線路耦合或轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上,造成設(shè)備的損壞。
  
  (三)雷擊地電位抬高入侵
  
  浪涌對鄰近建筑物的危害
  
  建筑物在遭受直接雷擊時(shí),雷電流將沿建筑物防雷系統(tǒng)中各引下線和接地體入地,在此過程中,雷電流將在防雷系統(tǒng)中產(chǎn)生暫態(tài)高電壓,如果引下線與周圍網(wǎng)絡(luò)設(shè)備絕緣距離不夠且設(shè)備與避雷系統(tǒng)不共地,將在兩者之間出現(xiàn)很高的電壓,并會(huì)發(fā)生放電擊穿,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞,甚至人身安全。這種由于接地技術(shù)處理不當(dāng)引起地電位的反擊,造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備全部擊毀。地電位暫態(tài)高電位危及到相鄰建筑物內(nèi)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,如網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建筑物沒有遭雷擊又無采取過電壓保護(hù)措施,附近建筑物遭雷擊后,暫態(tài)高電位將沿地下管道傳至網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接地系統(tǒng)中對線路發(fā)生反擊,使得與這些線路相連接的設(shè)備受到暫態(tài)高電位的損害。
  
  雷擊過電壓
  
  不管是雷電沖擊波或者是地電位反擊,都會(huì)在網(wǎng)絡(luò)、線路或設(shè)備上產(chǎn)生瞬時(shí)的雷擊過電壓。雷擊過電壓又分為縱向過電壓和橫向過電壓。
  
  1.縱向過電壓:
  
  在平衡電路某點(diǎn)出現(xiàn)的對地的過電壓稱之為縱向過電壓。地電位上升起的電壓,可看做是從地系統(tǒng)侵入的縱向過電壓。
  
  2.橫向過電壓:
  
  在平衡電路線與線之間,或不平衡電路的線對地之間出現(xiàn)的過電壓稱之為橫向過電壓。連接對稱平衡傳輸線路的設(shè)備由于線路中兩線分別對地的縱向過電壓不平衡,或因縱向防護(hù)元件動(dòng)作時(shí)間的差異,都會(huì)導(dǎo)致橫向過電壓的產(chǎn)生。連接同軸電纜系統(tǒng)的電子設(shè)備,縱向過電壓即為橫向過電壓。
  
  電子設(shè)備的損壞機(jī)理
  
  縱向沖擊對平衡電路中設(shè)備元部件的損壞有:損壞跨接在線與地之間的元部件或其絕緣介質(zhì);擊穿在線路和設(shè)備間起阻抗匹配作用的變壓器匝間、層間或線對地絕緣等。
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