儀表系統(tǒng)防雷技術ppt課件-在線瀏覽
2025-01-25 03:11本頁面
【正文】 通過具有高電位差的兩點之間的電場產(chǎn)生的，例如在雷電放電通道和金屬導線之間。甚至云層之間或云層內部的放電產(chǎn)生的電磁場也能耦合過電壓到導線中。特別是，大型用電系統(tǒng)或變壓器的斷開可能引起對鄰近的電子設備的損壞。這種在數(shù)毫秒之內就建立起來的電位差能在開關的觸頭之間引起重燃，就像觸頭再次合上。 ? 該過程可反復出現(xiàn)多次。這種操作過電壓的初始幅值與重燃時刻開關觸頭之間的電位差有關，該幅值可以是額定電源電壓的數(shù)倍。于是電感一電容電路就振蕩起來，直至全部能量都通過電路中的電阻轉換為熱能，所引起的操作過電壓的幅值可達額定電源電壓的數(shù)倍。如果接地故障電弧熄滅，其影響類似于切除空載線路或電容器：產(chǎn)生了操作過電壓并伴隨著衰減震蕩。這種電流的突然變化可能是投切重負荷引起的，也可能是短路、接地故障或重復接地故障引起的。德國專家希曼斯基在《 過電壓保護理論與實踐 》 中提出了現(xiàn)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大地泄散； ? ② 內部保護：阻塞沿電源線或數(shù)據(jù)線、信號線侵入的雷電波危害設備； ? ③ 過電壓保護：限制被保護設備上的雷電過電壓幅值。希曼斯基在 《 過電壓保護理論與實踐 》 中提出雷電的防護可分為以下兩個方面：即直擊雷的防護和感應雷的防護。 ? (2) 感應雷的防護 ? 感應雷的防護是從整體和系統(tǒng)建立起三維的防護體系，在被保護設備構成的系統(tǒng)中可采取以下措施： ? 1） 電源防雷配電系統(tǒng)電源防雷應采用三級防護，避雷器采用的是 B、 C、 D三級防雷的方式。 ? ② 第二級 (C級 ) ? 保護主要安裝在設備配電柜上。 2）信號系統(tǒng)防雷 與電源防雷一樣，信號系統(tǒng)的防雷主要采用信號避雷器防雷。 ② 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡用避雷器，如 :RS232/485接口避雷器、 LAN網(wǎng)卡接口避雷器、 ③ 通信網(wǎng)絡設備主要為調制解調器、路由器和遠程中斷控制器等。 通信網(wǎng)絡用避雷器，如：電話線對避雷器、專線 Modem （如： DDN專線 Modem）接口避雷器、 EI接口避雷器 (雙絞線型、同軸電纜型和 RJ45網(wǎng)線型、 )等。等電位連接的目的是減小需要防雷的空間內各金屬部件和各系統(tǒng)之間的電位差，防止雷電反擊。屏蔽金屬管在進入建筑物或機房前重復接地，最大限度地衰減從各種線纜上引入的雷電高電壓。 ? 根據(jù) GB 5005794《 建筑物防雷設計規(guī)范 》 和 IEC ，從 EMC(電磁兼容 )的觀點來看，一個欲保護的區(qū)域(建筑物 )由外到內可分為以下幾級保護區(qū)： ? ① LPZA區(qū) ? 本區(qū)內的各物體都可能遭到雷擊和傳導全部雷電流；本區(qū)內的電磁場強度沒有衰減。 ? ③ LPZ l區(qū) ? 本區(qū)內的各物體不可能遭到雷擊，流經(jīng)各導體的電流比 LPZB區(qū)的更??；本區(qū)內的電磁場強度可能衰減，這取決于屏蔽措施。 多層分級（類）保護 多層分級 (類 )保護原則是指，根據(jù)電氣、微電子設備的不同功能及不同受保護程序和所屬保護層 (區(qū) )，確定防護要點進行分類保護；根據(jù)雷電和雷電過電壓危害的可能通道，從電源線到信號線或數(shù)據(jù)通信線路都應進行多層分級保護。其保護原理是：當雷云放電接近地面時，它使地面電場發(fā)生畸變。 ? (2) 內部防護 ? 1）電源部分防護 ? 對引入建筑物的電力線路和建筑物內的配電系統(tǒng)應進行過電壓保護。 ? 2）信號部分保護 ? 對于信息系統(tǒng)，應分為粗保護和精細保護兩種。 ? 如：電纜穿金屬管、在橋架（槽）敷設、 ? 屏蔽電纜等。 ? 應在所有信息系統(tǒng)進入建筑物的電纜內芯線端對地加裝避雷器，電纜中的空線應接地并做好屏蔽接地，其中應注意系統(tǒng)設備的在線電壓、傳輸速率以及接口類型等，以確保系統(tǒng)正常工作。如果接地系統(tǒng)做得不好，不但會引起設備故障、燒壞元器件，嚴重時還將危及工作人員的生命安全。 ? 一般整個建筑物的接地系統(tǒng)有： ? ① 建筑物地網(wǎng)； ? ② 電源地 (要求地阻小于 4Ω)； ? ③ 邏輯地 (也稱信號地或稱工作地 )； ? ④ 防雷地等。其結構均分為接閃器、引下線和接地體三部分，其防雷機理相同。 ? （ 2）消雷器 ? 消雷器是國內近年來影響非常大的防雷產(chǎn)品。 ? （ 3）防雷器 ? 防雷器的作用就是在最短的時間(納秒級 )內將被保護線路接入等電位系統(tǒng)中，使設備各端口等電位，同時將電路上因雷擊而產(chǎn)生的大量脈沖能量短路泄放到大地，故避雷器的電流泄放能力大小將直接影響其對電路的保護能力。 ? 目前用于對避雷器閃放電流測試的波形主要有直擊雷電流脈沖波形 l0／ 350181。s，如圖 3 所示模擬雷電流測試波形。s波形是直擊雷模擬波形，其視在波前時間為 10181。s。s波形是感應雷模擬波形，其視在波前時間為 8181。s。當直擊雷發(fā)生時，由于其二次感應效應，直擊雷可通過電阻性及電感性途徑破壞電子設備。 ? 根據(jù)國際上有關防雷標準 (如 IEC 1024等 )，可把一個建筑物的電源輸入線及數(shù)據(jù)線所能感應到的最高電壓和電流分為 A、 B、 C、D、 E五個區(qū)域，每個區(qū)域的最高感應電壓和電流又視此建筑物所在位置的不同而分為高、中、低三級雷擊風險度，不同風險度又有不同的感應電壓和電流。因此，防雷器也根據(jù)不同區(qū)域和使用特點而制造出種類繁多的品種。 ? ① 用于 A區(qū)的交流電源防雷器 ? 該區(qū)的特點是：可能出現(xiàn)直擊雷，雷電電壓較高，當然放電電流也較大。 ? 這種防雷器額定放電電流為 40kA時其殘壓小于或等于 。 ? ② 用于 B、 C區(qū)的交流電源防雷器 ? 該區(qū)的特點是：可能出現(xiàn)感應雷，雷電電壓遠低于 A區(qū)，用于該區(qū)的
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