【正文】
在當(dāng)今信息社會,隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)的發(fā)展,一個系統(tǒng)中采用的電氣及電子設(shè)備數(shù)量大大增加,而且電子設(shè)備的頻帶日益加寬,功率逐漸增大,靈敏度提高,聯(lián)接各種設(shè)備的電纜網(wǎng)絡(luò)也越來越復(fù)雜,因此,電磁兼容問題日顯重要。這兩種形式可稱為輻射干擾,即通過場的干擾 . Your site here LOGO ?電磁兼容性 electromagic patibility( EMC) 設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。 ⑵ 雷擊周圍空間存在的電場和磁場,會對鄰近設(shè)備產(chǎn)生干擾,叫近場耦合干擾。 Your site here LOGO ?做為干擾源的雷電電流和雷擊電磁場主要是通過路和場兩種形式耦合干擾信息系統(tǒng)的電子設(shè)備的。 Your site here LOGO ? ?電磁兼容性:( EMC)是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運行并不對其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無法忍受的電磁騷擾的能力。 Your site here LOGO ? (輻射耦合 ) ?閃電電磁輻射通過空間以電磁場形式耦合到電子設(shè)備天線上。自然噪聲會對人造衛(wèi)星和宇宙飛船的運行產(chǎn)生干擾,也會對彈道導(dǎo)彈運載火箭的發(fā)射產(chǎn)生干擾。 Your site here LOGO ?⑵ 自然干擾源主要來源于雷電放電、宇宙射線、銀河系及超遠星系的射電干擾、高能粒子、太陽黑子活動和磁暴雪暴及火山爆發(fā)等。另一部分是在完成自身功能的同時附帶產(chǎn)生電磁能量的發(fā)射,如交通車輛、架空輸電線、照明器具、電動機械、家用電器以及工業(yè)、醫(yī)用射頻設(shè)備等等。 (現(xiàn)代防雷技術(shù)基礎(chǔ)) Your site here LOGO ?一般分兩類: ?⑴人為干擾源: ?①微波設(shè)備,如微波發(fā)射及雷達等;②高壓和開關(guān)以及功率設(shè)備,如大功率脈沖設(shè)備及弧焊機等;③火花設(shè)備,如點火脈沖設(shè)備及手電鉆等;④靜電放電設(shè)備,如飛機飛行及汽車輪胎和地面摩擦等;⑤廣播、電視、無線收發(fā)報及核爆炸等;⑥電子設(shè)備本身等。 Your site here LOGO ( EMC)的相關(guān)概念 ? ?⑴ 電磁騷擾引起的設(shè)備、傳輸通道或系統(tǒng)性能的下降。 ?⑵ 產(chǎn)生操作過電壓的原因:是由于電力系統(tǒng)的許多設(shè)備都是儲能元件,在斷路器或隔離開關(guān)開斷的過程中,儲存在電感中的磁能和儲存在電容中的靜電場能量(電能)發(fā)生了轉(zhuǎn)換、過渡的振蕩過程,由振蕩而引起過電壓。 ?③ 容性耦合:由于接地電阻使雷電通道或接閃器電位升的很高,設(shè)備 設(shè)備 2的信號線與這種通道或接閃器耦合叫容性耦合。 Your site here LOGO ?⑶ 雷電流在線路上的耦合(阻性耦合,感性耦合,容性耦合)過程: ?① 阻性耦合:雷電流產(chǎn)生的暫態(tài)過電壓、電流通過信號線或電源線路耦合或傳輸?shù)诫娮釉O(shè)備,造成電子設(shè)備損壞,叫阻性耦合。 Your site here LOGO ?暫態(tài)電位抬高表示式: ?U=IRi+LH di/dt ?這種高電位瞬時可高達數(shù)十萬伏到數(shù)百萬伏,他會與周圍金屬體之間發(fā)生空氣擊穿,這就稱為雷電反擊。這種沿線路進入建筑物內(nèi)的感應(yīng)過電壓波常稱雷電波侵入。一次閃電平均包含上萬個脈沖放電過程,電流脈沖平均幅值為幾十千安培,持續(xù)時間幾十到上百微妙,閃電通道大約幾百到幾千米長,在線到 —— 主放電過程中,其產(chǎn)生的高電位主要損壞電氣設(shè)備及電子設(shè)備,造成計算機信息系統(tǒng)中斷,或者產(chǎn)生電弧、電火花而引起火災(zāi)。所產(chǎn)生的電場和磁場能夠耦合到電器或電子系統(tǒng)中,從而產(chǎn)生干擾性的浪涌電流或浪涌電壓。絕大多數(shù)是通過連接導(dǎo)體的干擾,如雷電流或部分雷電流、被雷電擊中的裝置的電位升高以及電磁輻射干擾。( GB50057— 2022) ? ② 是一種干擾源。如果在雷電流引下線附近放置一個開口的金屬環(huán),環(huán)上的感應(yīng)電勢足以使氣隙間放電產(chǎn)生火花,這些火花可以引起易燃物品著火或易燃氣體爆炸。 Your site here LOGO ?當(dāng)雷擊發(fā)生后,雷云上所帶的電荷,通過閃擊與地面的異種電荷迅速中和,而某些局部,例如架空導(dǎo)線上的感應(yīng)電荷,由于與大地間的電阻比較大,不能在短的時間內(nèi)消失,這樣就會形成局部感應(yīng)高電壓,這高電壓從雷擊開始隨時間的推移而下降,它符合 RC電路放電的規(guī)律,即: ? Vt=Vet/RC V=Q/C ? 式中: Vt— 雷擊發(fā)生后,金屬物與大地之間瞬間的電壓, V; ? V— 發(fā)生閃擊那一瞬間,即 t等于零那一瞬間,金屬物對大地的電壓, V; ? R— 金屬物對大地的散流電阻, Ω; ? C— 金屬物對地電容, F; ? Q— 金屬物積聚的電荷量, C; ? t— 閃擊發(fā)生后延續(xù)的時間, s。其它導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷由于失去了電場的約束得到釋放, Your site here LOGO ?如沒有被中和或不就近泄入地中就會產(chǎn)生很高的電位,這種由靜電感應(yīng)產(chǎn)生的過電壓對接地不良的電氣系統(tǒng)有破壞作用,對于建筑物內(nèi)部的金屬構(gòu)架與接地不良的金屬器件之間容易發(fā)生火花,這對存放易燃物品的建筑物,如汽油,有瓦斯的地方,火藥庫和有大量可燃性微粒飛揚的場所,如面粉廠,亞麻廠等有引起爆炸的危險。電訊線路可達 4060KV,建筑物也可以產(chǎn)生相當(dāng)高的有危險的電壓。 Your site here LOGO ? 當(dāng)金屬物處于雷云和大地電場中時,使金屬物上感應(yīng)出與雷云符號相反的電荷?!凹げā边^后,該區(qū)域內(nèi)空氣壓力下降,直到低于大氣壓力。 Your site here LOGO ?⑵ 雷電流的沖擊波效應(yīng)及危害 ?由于雷電通道中空氣受熱急劇膨脹,并以超聲速度向四周擴散,其外圍附近的空氣被強烈壓縮形成“激波”。所以,應(yīng)當(dāng)將接閃帶、引下線等在拐彎的夾角彎成直角或鈍角。雷擊的時候,由于電動力的作用有可能使導(dǎo)線被折斷炸裂。K 2iQ R dt? ?Your site here LOGO (機械力)效應(yīng) ? 由物理學(xué)可知,在載電流的導(dǎo)體周圍空間存在磁場,在磁場里的載流導(dǎo)體受到電磁力的作用。 Your site here LOGO Your site here LOGO Your site here LOGO Your site here LOGO Your site here LOGO Your site here LOGO Your site here LOGO Your site here LOGO ? ? ?雷擊點注入電流達數(shù)十到數(shù)百千安培,其熱效應(yīng)可在雷擊點局部范圍內(nèi)產(chǎn)