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现代综合防雷的主要技术措施

时间:2013-8-4 9:24:44点击:

  内现代综合防雷的主要技术措施   1.拦截 信息防雷的第一道防线是拦截直击雷。最经济、最有效的方法仍然是避雷针(避雷带、避雷网)法。尽管避雷针对于电子信息设备有很多负作用,对其应抱趋利避害、积极、稳妥的...
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现代综合防雷的主要技术措施
  1.拦截 信息防雷的第一道防线是拦截直击雷。最经济、最有效的方法仍然是避雷针(避雷带、避雷网)法。尽管避雷针对于电子信息设备有很多负作用,对其应抱趋利避害、积极、稳妥的态度,采取有效的技术措施予以抑制。
  2.屏蔽 屏蔽是防止任何形式电磁干扰的基本手段之一。屏蔽的目的,一是限制某一区域内部的电磁能量向外传播,二是防止或降低外界电磁辐射能量向被保护的空间传播。
  由于电场、磁场及电磁场的性质不同,因而屏蔽的机理也不同。按屏蔽的要求不同可分别采用屏蔽室(盒、管)的完整屏蔽体,或金属网、波导管及蜂窝结构的非完整屏蔽体。屏蔽一般分为电场屏蔽、磁场屏蔽及电磁场屏蔽几种。
  ⑴ 静电屏蔽(电场屏蔽) 是为了消除和抑制静电电场的干扰。
  ⑵ 磁场屏蔽 是为了消除或抑制由磁场耦合引起的干扰。磁场屏蔽又分为低频屏蔽和高频磁屏蔽两种情况。
  ⑶ 电磁场屏蔽 一般在远离干扰源的空间单纯的电场或磁场是少见的,干扰是以电场、磁场同时存在的高频电磁场辐射的形式发生的。雷电电磁脉冲在远场条件下可看作平面电磁场传播。因此,应同时考虑电场和磁场的屏蔽。
  ⑷ 信号传输电缆的全屏蔽 电缆的屏蔽是一项很重要的技术措施,它要求对机房内、外所有架空、埋地的电缆都用金属层屏蔽起来,以防雷电电磁脉冲的干扰,这称作全屏蔽。当全屏蔽电缆接触或穿过另一金属部分时,还要采用中间接地点。因此,全屏蔽电缆要求多点接地。
  3.均压(均衡)
  ⑴ 均压也称电位均衡连接(简称等电位连接)。就是把所有导体相互作良好的导电性连接,并与接地系统连通。其中非带电导体直接用导线连接,带电导体通过避雷器连接。其本质是由可靠的接地系统、等电位连接用的金属导线、等电位连接器(即避雷器、地线隔离器)和所有导体组成一个电位补偿系统。
  该电位补偿系统的作用,一是为雷电流提供低阻抗的连续通道,使其迅速导入大地泄放。二是使系统各部分不产生足以致损的电位差。即在瞬态现象存在的极短时间里,通过这个 电位补偿系统可以迅速地在被保护系统所处区域内的所有导电部件之间建立起五个等电位区域。这个区域相对于外界可能存在着数十千伏的电位差。重要的是在需要保护的系统所处区域内部,所有导电部件之间不能存在显著的电位差,从而达到保护设备和人身安全的目的。
  ⑵ 等电位连接
  a.不带电金属物体。如各种金属管道,线缆屏蔽层,设备的金属底座、金属外壳等。
  b.带电金属物体。如电源线、各种信号传输线等。
  4.分流
  ⑴ 是将雷电流能量向大地泄放过程中应符合层次性原则。层次性就是按照所划分的防雷保护区对雷电能量分级泻放。尽可能多、尽可能 将多余能量在引入信息系统之前泄放入地。
  由于雷电过电压的能量很大,单一的措施或一道防线都无法消除雷电过电压的侵害,必须采取多级防护措施才能将侵入的雷电过电压限制在安全的、设备能够承受的范围之内。
  ⑵ 雷电能量分配模型 (设有避雷针的建筑物)
  a.前级评估模式 用于评估lpz0b区与lpz1区交界处的雷电流分配情况。该级的雷电流用10/350波形表示。
  避雷针系统:分配50%的能量;金属管道、电源线路、通信线缆等共分配50%的能量。后三个系统中,阻抗大者分配的能量也大。在进行了等电位连接且接地良好的情况下,认为三者阻抗近似相等,三个系统平均分配50%的能量。即各承担17%。进入各系统的能量又将在各自的内部进行分配。如一个200ka的雷电流,避雷针系统承担100ka,金属管道、电源线路、通信线缆等系统各承担33ka。进入电源线路的能量又将在3根火线(或3+1)上平均分配即每相各承担11ka(或8.3ka)。
  b.后续评估模式 用于评估lpz1区以后各级保护区交界处的雷电流分配情况。由于用户侧绝缘阻抗远大于避雷器放电支路处外线路的阻抗,进入后续防雷区的雷电流将减少。该区域的雷电流用8/20μs波形表示。
  许多行业的标准、规范中都规定在低压电源系统应安装多级避雷器,使雷电流分级泻放入地。各级避雷器的规格要与各级可能承担的雷电能量和各级设备的耐压配合。
  5.接地
  接地是分流和泻放直击雷和雷电电磁干扰能量的最有效的手段之一,也是电位均衡补偿系统基础。目的是使雷电流通过低阻抗接地系统向大地泄放,从而保护建筑物、人员和设备的安全。没有良好的接地系统或者接地不良的避雷设施会成为引雷入室的祸患;避雷装置接地不好,还提供了雷电电磁脉冲对电气和电子设备产生电感性、电容性耦合干扰的机会。

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