電子設(shè)備防雷應(yīng)用解決方案論文

時(shí)間:2022-03-04 10:57:00

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電子設(shè)備防雷應(yīng)用解決方案論文

一、過電壓的入侵途徑及危害

1、雷電

直擊雷:

是指雷電直接擊在建筑物構(gòu)架、動(dòng)埴物上,因電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)等造成建筑物等損壞以及人員的傷亡。一般防直擊雷是通過避雷裝置即接閃器(針、帶、網(wǎng)、線、)引下線構(gòu)成完整的電氣通路后將雷電流泄入大地。然而接閃器、引下線和接地裝置的導(dǎo)通只能保護(hù)建筑物本身免受直擊雷的損毀,但雷電會(huì)透過多種形式及途徑破壞電子設(shè)備

帶電云層與大地上某處發(fā)生迅猛的放電現(xiàn)象,在放電的瞬間,會(huì)產(chǎn)生一股峰值在1000到100,000安培的脈沖電流,它的上升時(shí)間約為一微秒。如果雷電直接擊中建筑物、房屋及與地基接地連接的所有電器設(shè)施,接地網(wǎng)的地電位水平會(huì)在數(shù)微妙之內(nèi)被抬高數(shù)萬或數(shù)十萬伏。高度破壞性的雷電將從各種裝置的接地部分,流向供電或數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。與此同時(shí)在未實(shí)行等電位連接的導(dǎo)線回路中,可能誘發(fā)高電位差而產(chǎn)生火花放電的危險(xiǎn)。雖然直擊雷的能量巨大,但由于遭受雷電直接襲擊的范圍通常很小,傳統(tǒng)安裝于建筑物頂上的富蘭克林避雷針將放電電流引導(dǎo)到大地,實(shí)踐證明,對(duì)建筑物設(shè)施的保護(hù),避雷針是經(jīng)濟(jì)和有效的。

但是,當(dāng)雷電擊中室外傳輸電源導(dǎo)線或者其他信號(hào)線、電話線上時(shí),一個(gè)瞬時(shí)雷電沖擊波會(huì)沿著導(dǎo)線向與其相連的設(shè)備前行,損害相連的電器設(shè)備,并可能擊穿絕緣,危及人身安全,或者產(chǎn)生電弧、電火花引起火災(zāi)。

感應(yīng)雷:

是雷電在雷云之間或雷云對(duì)地的放電時(shí),并在附近的戶外傳輸信號(hào)線路、埋地電力線、設(shè)備間連接線和電磁感應(yīng)并侵入設(shè)備,使串聯(lián)在線路中間或終端的電子設(shè)備遭到損害。感應(yīng)雷雖然沒有直擊雷猛烈,但其發(fā)生的機(jī)率比直擊雷高得多。直擊雷只發(fā)生在雷云對(duì)地閃擊時(shí)才會(huì)對(duì)地面造成災(zāi)害,而感應(yīng)雷則不論雷云對(duì)地閃擊或者雷云對(duì)雷云之間閃擊,都可能發(fā)生并造成災(zāi)害。此外直擊雷一次只能襲擊一個(gè)小范圍的目標(biāo),而一次雷閃擊都可以在較大的范圍內(nèi)多個(gè)小局部同時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)雷過電壓現(xiàn)象并且這種感應(yīng)高壓可以通過電力線、電話線等傳傳輸?shù)胶苓h(yuǎn),至使雷害范圍擴(kuò)大。

雷電波侵入:

由于雷電電流有極大峰值和陡度,在它周圍的出現(xiàn)瞬變電磁場(chǎng),處在這瞬變電磁場(chǎng)中的導(dǎo)體會(huì)感應(yīng)出較大的電動(dòng)勢(shì),而此瞬變電磁場(chǎng),都會(huì)在空間一定的范圍內(nèi)產(chǎn)生電磁作用,也可以是脈沖電磁波輻射,而這種空間雷電電磁脈沖波(LEMP)是在三維空間范圍里對(duì)一切電子設(shè)備發(fā)生作用。因瞬變時(shí)間及短或感應(yīng)的電壓很高,以致產(chǎn)生電火花,其磁脈沖往往超過2.4高斯。現(xiàn)代銀行、郵電、證券機(jī)房或營(yíng)業(yè)柜臺(tái)普通應(yīng)用微機(jī)進(jìn)行貨幣存取、信息傳遞與交換,其對(duì)磁脈沖承受限度一般為小于0.007高斯,故在新機(jī)房建設(shè)或舊機(jī)房改造時(shí)應(yīng)對(duì)防雷與磁屏蔽措施必須充分注意。

球形雷:

是一種特殊的雷電現(xiàn)象,簡(jiǎn)稱球雷。一般是以橙或

紅色,或似紅色火焰地發(fā)光球體,(也有帶黃色、綠色、藍(lán)色或紫色的),直徑一般約為10-20厘米,最大的直徑可達(dá)一米,存在的時(shí)間大約為百分之幾秒至幾分鐘,一般是3至5秒,其下降時(shí)有的無聲,有的發(fā)出嘶嘶聲,一旦遇到物體或電氣設(shè)備時(shí)會(huì)產(chǎn)生燃燒或爆炸,其主要是沿建筑物的孔洞或開著的門窗進(jìn)入室內(nèi),有的由煙囪或通氣管道滾進(jìn)樓房,多數(shù)沿帶電體消失。

2、操作瞬間過電壓

眾所周知,當(dāng)電流在導(dǎo)體上流動(dòng)時(shí),會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),儲(chǔ)存能量,電流截越大,導(dǎo)線越長(zhǎng),儲(chǔ)能越大,所以當(dāng)大型負(fù)載(特別是電感性負(fù)載)電氣設(shè)備開關(guān)時(shí),便會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)過電壓。

3、地電位反擊

是指雷擊大地或接地體,引起地電位上升而波及附近的電子設(shè)備,對(duì)設(shè)備產(chǎn)生反擊,損害其對(duì)地絕緣。

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