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防雷電源
閱讀�3557�(shí)間:2017-10-18 10:18:33

    防雷電源是隨著城市經(jīng)�(jì)的發(fā)�,感�(yīng)雷和雷電波侵入造成的危害大大增加而應(yīng)�(yùn)而生的。一般建筑物上的避雷�只能�(yù)防直擊雷,而強(qiáng)大的�磁場�(chǎn)生的感應(yīng)雷和脈沖電壓卻能潛入室內(nèi)危及電視、電話及電子儀表等用電�(shè)��
    電源防雷主要是防止雷電和其他�(nèi)部過電壓侵入�(shè)備造成損壞,從室外防雷與線路防雷相�(jié)合的綜合防雷方案,介紹了外部避雷和內(nèi)部避雷、保�(hù)區(qū)、防雷等電位截流等概�。分析了電源防雷工作器原�。采用電�防雷�能在最短時(shí)間內(nèi)釋放電路上因雷擊感應(yīng)而產(chǎn)生的大量脈沖能量短路泄放到大地,降低�(shè)備各接口間的電位�,從而保�(hù)電路上的�(shè)��

    隨著城市�(jīng)�(jì)的發(fā)�,感�(yīng)雷和雷電波侵入造成的危害卻大大增加。信息時(shí)代的今天,電腦網(wǎng)�(luò)和通訊�(shè)備越來越精密,其工作�(huán)境的要求也越來越高,而雷電以及大型電氣設(shè)備的瞬間過電壓會越來越頻繁的通過電源、天�、無線電信號收發(fā)�(shè)備等線路侵入室內(nèi)電氣�(shè)備和�(wǎng)�(luò)�(shè)�,造成�(shè)備或元器件損�,人員傷�,傳輸或儲存的數(shù)�(jù)受到干擾或丟�,甚至使電子�(shè)備產(chǎn)生誤動作或暫�(shí)癱瘓、系�(tǒng)停頓,數(shù)�(jù)傳輸中斷,局域網(wǎng)乃至廣域�(wǎng)遭到破壞。其危害觸目驚心,間接損失一般遠(yuǎn)�(yuǎn)大于直接�(jīng)�(jì)損失。因�,防雷電源便�(yīng)�(yùn)而生�

�(fā)�

    �1749年美國科�(xué)家Benjamin Franklin(本杰明·富蘭克�)等經(jīng)過科�(xué)�(shí)�(yàn),建立了雷電理論,并�(fā)明了避雷針,這就是最早的防雷�(chǎn)�。此階段的防雷裝置比較簡�,只有接閃器、引下線和接地體,也就是�(xiàn)在所說的直擊雷�
    然后,隨著電的普及使�,高壓電線兩端的�(fā)配電�(shè)備遭受過電壓損壞的現(xiàn)象越來越�(yán)�,經(jīng)過研�,人們發(fā)�(xiàn)這是“感�(yīng)雷”在作�,并建立了感�(yīng)雷和高壓反擊的理�,弄清了高壓雷電波在金屬線路傳播的規(guī)律。感�(yīng)雷是�?yàn)橹睋衾追烹姸袘?yīng)到附近金屬導(dǎo)體中,其可以通過兩種不同的感�(yīng)方式入侵,一是靜電感�(yīng),二是電磁感�(yīng)。雷電在高壓線路上感�(yīng)電涌,并沿導(dǎo)線傳播到線路兩端的發(fā)配電�(shè)�,當(dāng)這些�(shè)備耐壓較低�(shí),就會被電涌損壞。基于抑制電�、保�(hù)線路上設(shè)備的目的,到十九世紀(jì)末人們發(fā)明了避雷器�
    后來,到了二十世紀(jì)70年代,隨著半�(dǎo)體集成技�(shù)的發(fā)展和完善,半�(dǎo)體幾乎應(yīng)用于所有科�(xué)技�(shù)�(lǐng)�,由于半�(dǎo)體不能耐受過電壓和過電�,因此凡是使用這些元件的計(jì)算機(jī)通信、微波通信等設(shè)備受雷害損壞的現(xiàn)象顯著增�。同�(shí)隨著高層建筑和智能建筑的�(shù)量越來越�,防雷技�(shù)�(jìn)入了一�(gè)新的�(shí)�,就是現(xiàn)代綜合防雷階�,世界各國都有了完善的防雷規(guī)�,防雷器材也變得五花百門,防雷裝�,不再是簡單地安裝避雷針和避雷器。作為現(xiàn)代綜合防�,首先�(jìn)行雷擊損害風(fēng)�(xiǎn)評估,再�(jìn)行外部防雷和�(nèi)部防雷布局。外部防雷方面既要考慮防直擊雷,還要有防側(cè)擊雷,防雷電波入侵,做均壓環(huán)和金屬門窗與均壓�(huán)相�。而內(nèi)部防雷,要做好電磁屏�,減少電磁干擾,作等電位處理,減少線路之間的電位差,安裝電源浪涌保護(hù)器和信號浪涌保護(hù)�,保�(hù)電子�(shè)備不受電涌損��

雷電對電源的危害

    �(yè)�(nèi)人士都知道雷電具有很�(qiáng)的破壞性,主要有直擊雷、雷電感�(yīng)、雷電波侵入和地電壓反擊四種形式。最常見的電子設(shè)備危害不是由于直接雷擊引起的,而是由于雷擊�(fā)生時(shí)在電源和通訊線路中感�(yīng)的電流浪涌引起的。一方面由于電子�(shè)備內(nèi)部結(jié)�(gòu)高度集成�(VLSI芯片),從而造成�(shè)備耐壓、耐過電流的水平下�,對雷電(包括感應(yīng)雷及操作過電壓浪�)的承受能力下�,另一方面由于信號來源路徑增多,系�(tǒng)較以前更容易遭受雷電波侵�。浪涌電壓可以從電源線或信號線等途徑竄入電腦�(shè)備�
    一電源浪涌
    電源浪涌并不僅源于雷�,當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障、投切大�(fù)荷時(shí)都會�(chǎn)生電源浪�,電�(wǎng)綿延千里,不論是雷擊還是線路浪涌�(fā)生的幾率都很�。當(dāng)距你幾百公里的遠(yuǎn)方發(fā)生了雷擊�(shí),雷擊浪涌通過電網(wǎng)光速傳�,經(jīng)過變電站等衰�,到你的電腦�(shí)可能仍然有上千伏,這�(gè)高壓很短,只有幾十到幾百�(gè)微秒,或者不足以燒毀電腦,但是對于電腦內(nèi)部的半導(dǎo)體元件卻有很大的損害,正象舊音響的雜音比新的要大是因?yàn)�?nèi)部元件受到損害一�,隨著這些損害的加�,電腦也逐漸變的越來越不�(wěn)定,或有可能造成您重要數(shù)�(jù)的丟�。美國GE公司測定一般家�、飯店、公寓等低壓配電�(110V)�10 000小時(shí)(約一年零兩�(gè)�)�(nèi)在線間發(fā)生的超出原工作電壓一倍以上的浪涌電壓次數(shù)�(dá)�800余次,其中超�1000V的就�300余次。這樣的浪涌電壓完全有可能一次性將電子�(shè)備損��
    二信號系�(tǒng)浪涌
    信號系統(tǒng)浪涌電壓的主要來源是感應(yīng)雷擊、電磁干�、無線電干擾和靜電干擾。金屬物�(如電話線)受到這些干擾信號的影�,會使傳輸中的數(shù)�(jù)�(chǎn)生誤�,影響傳�?shù)�?zhǔn)確性和傳輸速率。排除這些干擾將會改善�(wǎng)�(luò)的傳輸狀況�

原理

    其中金屬管線通道的浪涌和地線通道的地電位反擊是電子信息系�(tǒng)�?lián)p的主要原�,它的最見的�?lián)p形式是在電力線上引起的雷損,所以需作為防擴(kuò)的重�(diǎn)。由于雷電無孔不入地侵襲電子信息系統(tǒng),雷電防�(hù)將是�(gè)系統(tǒng)工程。雷電防�(hù)的中心內(nèi)容是泄放和均��
    泄放是將雷電與雷電電磁脈沖的能量通過大地泄放,并且應(yīng)符合層次性原則,即盡可能�、盡可能�(yuǎn)地將多余能量在引入通信系統(tǒng)之前泄放入地;層次性就是按照所�(shè)立的防雷保護(hù)區(qū)分層次對雷電能量�(jìn)行削�。防雷保�(hù)區(qū)又稱電磁兼容分區(qū),是按人、物和信息系�(tǒng)對雷電及雷電電磁脈沖的感受強(qiáng)度不同把�(huán)境分成幾�(gè)區(qū)域:LPZOA區(qū),本區(qū)�(nèi)的各物體都可能遭到直接雷�,因此各特體都可能導(dǎo)走全部雷電流,本區(qū)�(nèi)電磁場沒有衰減。LPZOB區(qū),本區(qū)�(nèi)的各物體不可能遭到直接雷�,但本區(qū)電磁場沒有衰減。LPZ1區(qū),本區(qū)�(nèi)的各物體不可能遭到直接雷�,流往各導(dǎo)體的電流比LPZOB區(qū)�(jìn)一步減�,電磁場衰減和效果取決于整體的屏蔽措�。后�(xù)的防雷區(qū)(LPZ2區(qū)等)如果需要�(jìn)一步減小所�(dǎo)引的電流和電磁場,就�(yīng)引入后續(xù)防雷區(qū),應(yīng)按照需要保�(hù)的系�(tǒng)所要求的環(huán)境區(qū)選擇且續(xù)防雷區(qū)的要求條�。保�(hù)區(qū)序號越高,預(yù)期的干擾能量和干擾電壓越低。在�(xiàn)代雷電防�(hù)技�(shù)�,防雷區(qū)的設(shè)置具有重要意�,它可以指導(dǎo)我們�(jìn)行屏�、接�、等電們連接等技�(shù)措施的實(shí)��
    均衡就是保持系統(tǒng)各部分不�(chǎn)生足以致?lián)p的電位差,即系統(tǒng)所在環(huán)境及系統(tǒng)本身所有金屬導(dǎo)電體的電位在瞬態(tài)�(xiàn)象時(shí)保持基本相等,這實(shí)�(zhì)是基于均壓等電位連接�。由可靠的接地系�(tǒng)、等電位連接用的金屬�(dǎo)線和等電位連接器(防雷器)組成一�(gè)電位�(bǔ)償系�(tǒng),在瞬態(tài)�(xiàn)象存在的極短�(shí)間里,這�(gè)電位�(bǔ)償系�(tǒng)可以迅速地在被保護(hù)系統(tǒng)所處區(qū)域內(nèi)所有導(dǎo)電部件之間建立起一�(gè)等電位,這些�(dǎo)電部件也包括有源�(dǎo)�。通過這�(gè)完備的電位補(bǔ)償系�(tǒng),可以在極短�(shí)間內(nèi)形成一�(gè)等電位區(qū)�,這�(gè)區(qū)域相對于�(yuǎn)處可能存在數(shù)十千伏的電位�。重要的是在需要保�(hù)的系�(tǒng)所處區(qū)域內(nèi)部,所有導(dǎo)電部件之間不存在顯著的電位差
    雷電防護(hù)系統(tǒng)由三部分組成,各部分都有其重要作�,不存在替代�。外部防�(hù),由接閃�、引下線、接地體組成,可將絕大部分雷電能量直接導(dǎo)入地下泄�。過渡防�(hù),由合理的屏�、接地、布線組成,可減少或阻塞通過各入侵通道引入的感�(yīng)。內(nèi)部防�(hù),由均壓等電位連接、過電壓保護(hù)組成,可均衡系統(tǒng)電位,限制過電壓幅��

技�(shù)

    目前我國雖然有多種防雷技�(shù),但原理不外乎兩種方法避��
    分合式避雷器采用斷開�
    在雷擊時(shí)快速將電源斷開,保�(hù)�(shè)�。優(yōu)�(diǎn):工程簡�。缺�(diǎn):雷擊時(shí)間極短(以納秒計(jì)算),有�(shí)還來不及完全斷開,雷電脈沖電流已�(jīng)讓電器設(shè)備遭到重�(chuàng),同�(shí)�(dāng)今人們的生活和工�,也不允許電器設(shè)備隨意斷�;因此缺�(diǎn)非常明顯,并不能夠較好防�,效果也就可想而知�
    接地式避雷器是利用地泄法
    原理:把雷擊電流直接引入大地,避免電器受到雷擊,但是需要有完善的埋地線工程。優(yōu)�(diǎn):幾乎不存在技�(shù)成份,缺�(diǎn):會給高層樓宇的住戶、或高山、黃土等放電不理想地方的安裝帶來極大施工不便,這種�(huán)境下釋放雷電效果也不理想,且年久必將被腐�。沒有誰會去�(jīng)常檢查地線是否被腐蝕,有�(shí)�(huán)境也不允,要做到國家�(biāo)�(zhǔn)(阻值≤4歐姆�,完全合格的�(fèi)用幾乎都是避雷器本身造價(jià)的數(shù)�,甚至幾十�。如果有一種能夠同�(shí)解決以上的弊端就是非常理想的��

品牌

    APC防雷電源;貝爾金防雷電源 ;突破防雷電�;公牛防雷電�

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