雷電電磁脈沖干擾與防護-wenkub
2023-01-22 06:30:27 本頁面
【正文】 “引雷 ”上身。在一個完整的防雷體系按照功 能的不同分為以下五個部分： 直擊雷防護 (Direct Lightning Protection) 直擊雷防護 是防止雷閃直接擊在建筑物、構(gòu)筑物、電氣網(wǎng)絡(luò)或電氣裝置上。直擊雷的強大能量需要入地釋放，同理，雷電電磁脈沖的能量也必須旁路泄放入地，在入侵通道上將雷電 電磁脈沖引起的過電壓、電流加以阻擋，且直接或間接泄放入地，從而達(dá)到保護電子 。電子設(shè)備抗雷電電磁脈沖的干擾危害已是一個不可回避的問題 。雷電存在的形式除了可以直觀感受到的發(fā)光、發(fā)熱、發(fā)聲的雷電流以外，在雷電流形成的同時由于電磁效應(yīng)還會產(chǎn)生雷電電磁脈沖。在當(dāng)今信息化的時代，強大的雷電電磁脈沖是造成電子設(shè)備損壞的重要原因，可導(dǎo)致各種微電子設(shè)備的運行失效甚至損壞，成為威脅航空航天、國防軍 事、鐵路運輸、計算機與通信等領(lǐng)域的一大公害。 雷電電磁脈沖既是雷電，又是電磁脈沖，但它既有別于直擊雷，又有別 于普通意義上的電磁脈沖干擾信號。 正文 雷電防護系統(tǒng) ( Lightning Protection System（ LPS） )是指用以對某一空間進行雷電效應(yīng)防護的整套裝置，它由外部雷電防護系統(tǒng)和內(nèi)部雷電防護系統(tǒng)兩部分組成。直擊雷防護技術(shù)主要是保護建筑物本身不受雷電損害，以及減弱雷擊時巨大的雷電流沿著建筑物泄入大地的過程中對建筑物內(nèi)部空間產(chǎn)生影響的防護技術(shù)，是 防 雷體系的第一部分。 目前，主要的避雷針包括常規(guī)避雷針，限流型避雷針和預(yù)放電型避雷針。 接地系系統(tǒng)是通過平衡包括阻值、結(jié)構(gòu)、及相互之間配合等因素通過釋放由直擊雷擊、雷電電磁脈沖、積累在設(shè)備上的靜電、電力系統(tǒng)短路等狀況帶來的威脅及其他各類異常能量從而達(dá)到防護的目的。 等電位連接原理是通過將正常情況下彼此獨立的接地系統(tǒng)，通過等電位連接器自動導(dǎo)通系統(tǒng)之間的電位差，從而形成更大的聯(lián)合接地系統(tǒng)，更有效地進行異 常能量釋放。 線路電磁屏蔽技術(shù)是通過穿金屬管（槽）敷設(shè)，并將連續(xù)的金屬管（槽）兩端可靠接地而形成屏蔽體以防止電磁脈沖對金屬線路的電磁感應(yīng)而生成過電壓。 過電壓保護技術(shù)主要是通過使用相關(guān)設(shè)備將電能分配到系統(tǒng)的各個用電設(shè)備當(dāng)中，已最大限度的削減能量最大值，再通過對各用電設(shè)備的安全保護設(shè)備多級保護，達(dá)到能量釋放、低殘壓保護的功能。芯線和電纜金屬屏蔽層之間產(chǎn)生的縱向電壓施加在所連接的設(shè)備輸入端和接地外殼之間（共模電壓）；芯線之間的橫向電壓施加在所連接設(shè)備的輸入電路上（差模電壓）。 圖 1 阻性耦合 如果信號電纜屏蔽層 兩端接地，浪涌電流沿著屏蔽層流到建筑物 2 的地網(wǎng)上，同樣造成其地電位升。圖 2 和圖 3 給出了信號電纜可能發(fā)生電磁感應(yīng)的例子。在雷擊發(fā)生時，雷云以及下行先導(dǎo)的電荷迅速中和消散，而反極性感應(yīng)電荷將失去束縛，但是這些電荷不能以與回?fù)舭l(fā)展同樣的速度來消散，因此形成了對地的過電壓，如果在設(shè)備處發(fā)生閃絡(luò)，將在電纜中形成浪涌電流。 ? 可以確定在不同 LPZ 交界處選用電涌保護器的具體指標(biāo)。 LPZ 0B：直擊雷防護區(qū)：本區(qū)內(nèi)的各物體很少遭到直接雷擊，但本區(qū)內(nèi)電磁場沒有衰減，屬充分暴露的直擊雷防護區(qū)。 LPZ n：第 n 屏蔽防護區(qū)：需要進一步減小雷擊電磁脈沖以保護敏感度水平高的設(shè)備的后續(xù)雷電保護區(qū)。對于已經(jīng)建好但是鋼筋連通性不好的的電纜溝，可在電纜溝內(nèi)敷設(shè)一到兩根熱鍍鋅扁鋼， 扁鋼兩端與地網(wǎng)可靠連接。 5）對于重要性比較高或者容易雷擊環(huán)境較惡劣的電纜，應(yīng)采用雙層屏蔽或者套鐵管的方式。該均壓環(huán)從機房的四角用鍍鋅扁鋼或截面積不小于 95 平方毫米的多股銅線引出并和機房環(huán)形地網(wǎng)相連，所有連接皆采用焊接的方法并進行防銹蝕處理。圖 7 給出了一個在小型系統(tǒng)實施行星連接的例子。所謂滾球 法，就是以規(guī)定半徑的球體，沿需要防直擊雷的部位滾動，當(dāng)球體只觸及接閃器（包括被利用作為接閃器的金屬物），或只觸及接閃器和地面（包括與大地接觸并能承受雷擊的金屬物），而不觸及需要保護的部位時，則該部分就得到接閃器的保護。在雷電流泄放時，各點的電位同時升高，以 保證相互之間處于等電位。將建筑物各部分的交流工作地、安全保護地、直流工作地、防雷接地與建筑物法拉第籠良好接地，可避免接地線之間存在電位差，以消除感應(yīng)過電壓的產(chǎn)生。 建筑物內(nèi)部的屏蔽的做法應(yīng)根據(jù)建筑物內(nèi)微電子設(shè)備的要求來決定。即所有的屏蔽裝置都必須接地，而且必
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