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关于弱电装备的雷害阐发及保护措施
增加工夫:2018-8-1    阅读次数:[ 367 ]    [ 字体:   ]金沙js99011.com

 

   雷击是一种天然征象,它能开释出宏大的能量、具有极强大的毁坏才能。几个世纪来,人类经由过程对雷击破坏性的研讨、探究,对雷电的风险采纳了必然的预防措施,有效地低落了雷害。


   近年来,跟着微电子技术的不断发展,自动控制系统在消费糊口各个方面的利用愈来愈广,人们在受益于微电子的极大便利的同时,也遭到其一旦破坏就丧失宏大的困扰。实践中,在增长自动控制系统的时分,常常对自动控制系统的防雷未加思索或思索不敷的状况较多,一旦有雷电波侵入,装备破坏普通是宏大的,有的以至使全部体系瘫痪,形成无可挽回的丧失。仅1999年6月到2001年8月一年多的工夫里,可查的因为雷击发作的弱电破坏就有四次之多。樊庄变电站线路落雷,形成主控地与装备之间的电位差而破坏大量的庇护装备;南郊变电站的微波塔落雷,因为感到过电压而破坏大量的通信、远动装备破坏;西万庄变电站的微波塔落雷,因为地电位差形成大量的通信远动装备破坏;北郊变电站微波塔落雷,形成大量的庇护、运动、通讯设备破坏。


   阐发这几回毛病的主要原因是因为一次装备发作雷击后在弱电装备形成的浪涌超越了装备接受的才能而破坏装备的,浪涌的次要情势是电源浪涌、旌旗灯号浪涌。而这类浪涌在新建或扩建装备时又常常不被正视,以是本文在引见常用的弱电防雷的同时,重点讨论了浪涌对弱电装备的风险及预防措施。


    弱电装备雷电风险的主要原因阐发


    雷电会招致多种差别情势的风险,没有任何一种法子能够片面避免雷电的风险,经由过程各类有用的法子可将雷害的水平降到最低,在多年的实践中人们对直击雷、感到雷、球形雷的熟悉比力高,防护也相对完美,但对雷电浪涌的防护认识和防护步伐相对比力单薄,以上所列的四次典范的雷击弱电装备的状况就是对弱电防雷思索不敷形成的。其次要的雷电情势及雷害状况有以下几种状况:


    (1)直击雷是指雷电间接击在建筑物构架、动植物上,因电效应、热效应和机器效应等形成建筑物等破坏以及职员的伤亡。


    (2)感到雷是雷电在雷云之间或雷云对地放电时,在四周的户外传输旌旗灯号线路、埋地电力线、装备间连接线发生电磁感应并侵入装备,使串连在线路中间或终端的电子设备遭到损伤。感到雷固然没有间接雷狠恶,但其发作的几率比直击雷高很多。


    (3)雷电浪涌是近年来因为微电子的不竭利用惹起人们极大正视的一种雷电风险情势,同时其防护方法也不断完善。最常见的电子设备风险不是因为间接雷击惹起的,而是因为雷击发作时在电源和通信线路中感到的电流浪涌惹起的。一方面因为电子设备内部结构高度集成化(VLSI芯片),从而形成装备耐压、耐过电流的程度降落,对雷电(包罗感到雷及操纵过电压浪涌)的承受能力降落,另一方面因为旌旗灯号滥觞途径增加,体系较从前更简单蒙受雷电波侵入。浪涌电压能够从电源线或信号线等路子窜人电脑装备。美国GE公司测定普通家庭、饭馆、公寓等低压配电线(110V)在10000h(约一年zero两个月)内在线间发作的超越原事情电压一倍以上的浪涌电压次数到达800余次,此中超越1000V的就有300余次。


    如许的浪涌电压完整有可能一次性将电子设备破坏。信号系统浪涌电压的次要滥觞是感到雷击、电磁滋扰、无线电滋扰和静电滋扰。金属物体(如电话线)遭到这些滋扰旌旗灯号的影响,会使传输中的数据发生误码,影响传输的准确性和传输速率。解除这些滋扰将会改进网络的传输情况。


    弱电装备防雷步伐


    根据防护范畴可将弱电装备的防雷步伐分为两类,内部防护和内部防护。内部防护是指对安装弱电装备的建筑物本体的安全防护,可采用避雷针、分流、屏障网、平衡电位、接地等步伐,这类防护步伐人们比力正视、比力常见,相对来讲比力完美。内部防护是指在建筑物内部弱电装备对过电压(雷电或电源体系内部过电压)的防护,其步伐有:等电位联合、屏障、庇护断绝、公道布线和设置过电压庇护器等步伐,这类步伐相对来说是比力新的法子,也不够完美,下边对弱电装备防雷停止讨论,次要对雷电浪涌及地电位差的防护提出一些本人的观点。


    弱电装备的内部防护


    弱电装备的内部防护起首是利用建筑物的避雷针将次要的雷电流引人大地;其次是在将雷电流引人大地的时分只管将雷电流分流,制止形成过电压风险装备;第三是操纵建筑物中的金属部件以及钢筋能够作为不规则的法拉第笼,起到必然的屏障感化,假如建筑物中的装备是高压电子逻辑体系、遥控、小功率旌旗灯号电路的电器,则需求加装专门的屏障网,在全部屋面构成不大于5m-5m,6m-4m的网格,所有均压环接纳避雷带等电位毗连;第四是建筑物各点的电位平衡,制止因为电位差风险装备;第五是保障建筑物有优良的接地,低落雷击建筑物时接点电位破坏装备。


    弱电装备的内部庇护


    从EMC(电磁兼容)的概念来看,防雷庇护由外到内应分别为多级保护区。最外层为0级,是间接雷击地区,危险性最高,次要是由内部(修建)防雷体系庇护,越往里则伤害水平越低。保护区的界面分别次要经由过程防雷体系、钢筋混凝土及金属管道等组成的屏障层而构成,从0级保护区到最内层保护区,必需实施分层多级庇护,从而将过电压降到装备能接受的程度。一般而言,雷电流经传统避雷安装后约有50%是间接泄人大地,还有50%将均匀流人各电气通道(如电源线,信号线和金属管道等)。

    跟着电脑通讯装备的大规模利用,雷电以及操纵霎时过电压形成的风险愈来愈严峻。以往的防护系统已不能满意电脑通讯网络安全的要求。应从单纯一维防护转为三维防护,包罗:防直击雷,防感到雷电波侵入,防雷电电磁感应,防线电位还击以及操纵霎时过电压影响等多方面作体系综合思索。


    多级分级(类)庇护原则:即按照电气、微电子装备的差别功用及差别受庇护法式和所属保护层肯定庇护要点作分类庇护;按照雷电和操纵霎时过电压风险的能够通道从电源线到数据通信线路都应做多级层庇护。


    1电源部门防护


    弱电装备的电源雷电损害次要是经由过程线路侵入。高压部门有公用高压避雷安装,电力传输线把对地的电压限定到小于6000V(1EEEEC62.41),而线对线则无法掌握。以是,对380V高压线路应停止过电压庇护,按国度标准应有三部门:倡议在高压变压器后端到二次高压装备的总配电盘间的电缆内芯线两头应对地加避雷器或庇护器,作一级庇护;在二次高压装备的总配电盘至二次高压装备的配电箱间电缆内芯线两头应对地加装避雷器庇护器,作二级庇护;在所有主要的、精细的装备以及UPS的前端应对地加装避雷器或庇护器,作为三级庇护。


    目标是用分流(限幅)手艺即接纳高吸取能量的分流装备(避雷器)将雷电过电压(脉冲)能量分流泄人大地,到达庇护目标,以是,分流(限幅)手艺中接纳防护器的品格、机能的黑白是直接关系网络庇护的枢纽,因而,挑选及格优秀的避雷器或庇护器至关重要。


  2旌旗灯号部门庇护


    关于信息系统,应分为粗庇护和精密庇护。粗庇护量级按照所属保护区的级别肯定,精密庇护要按照电子设备的敏感度来停止肯定。


    3接地处置


    一定要求有一个优良的接地系统,因所有防雷体系都需求经由过程接地系统把雷电流泄人大地,从而庇护装备和人身安全。假如机房接地系统做得不好,不单会惹起装备毛病,烧坏元器件,严峻的还将风险工作人员的生命安全。另外还有防滋扰的屏障成绩,防静电的成绩都需求经由过程成立优良的接地系统来处理。


    结论


    弱电装备的防雷问题是一个综合性的事情,尤其是弱电装备的雷电浪涌防护还正视不敷,也经常由其而惹起装备的破坏,以是在完美弱电装备内部防护的同时,要加强弱电装备的内部防护,倡议增强以下几方面的事情;


    (1)起首要完美弱电内部雷电防护,将绝大部分雷电流间接接闪引入地下泄散。


    (2)其主要壅闭沿电源线或数据、信号线引入的过电压波。


    (3)第三限定钳位被庇护装备上浪涌过压过流幅值在装备可接受的范畴。


    这三道防地,互相共同,各行其责,缺一不可。

 

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