0 前言
隨著科技的發(fā)展,先進(jìn)電子設(shè)備的應(yīng)用日益廣泛:電子醫(yī)療診斷系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、工業(yè)自動(dòng)化集成控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等等。這些功能越來(lái)越強(qiáng)大的敏感電子設(shè)備的工作電壓卻在不斷降低,因而瞬態(tài)過(guò)壓—特別是雷電形成的瞬態(tài)過(guò)壓對(duì)它們?cè)斐蓳p害的可能性大大增加。
[b]1 瞬態(tài)過(guò)壓和雷電
[/b] 1.1 瞬態(tài)過(guò)壓
所謂瞬態(tài)過(guò)壓是指微秒至毫微秒之內(nèi)產(chǎn)生的尖峰沖擊電壓,如圖1:
[img=274,147]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/jxdl/2000-3/23-1.jpg[/img]
這種尖峰沖擊電壓有別于一般電源上所謂過(guò)電壓,因一般電源過(guò)電壓可能維持?jǐn)?shù)秒以上,過(guò)壓幅值較小,而這種尖峰沖擊電壓幅值有時(shí)會(huì)非常高,既可能發(fā)生在電源系統(tǒng)中,也可能發(fā)生在信號(hào)系統(tǒng)中。
瞬態(tài)過(guò)壓現(xiàn)象的發(fā)生與整個(gè)自然界和人為的電氣系統(tǒng)的設(shè)備操作有關(guān),自然界的雷電、極光、電暈、靜電、輻射和電離,都可能導(dǎo)致瞬態(tài)過(guò)壓。在各種不同類型的瞬態(tài)現(xiàn)象中,雷電和開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換沖擊是最普遍的低壓系統(tǒng)事故根源。瞬態(tài)過(guò)壓進(jìn)入低壓電子系統(tǒng)的時(shí)候,能使電子電路產(chǎn)生故障或損壞。據(jù)據(jù)守估計(jì),電子設(shè)備發(fā)生的誤動(dòng)作,平均有一半是瞬態(tài)過(guò)壓造成的,損失難以估量。
因此,在當(dāng)今電子化時(shí)代,雷電和瞬態(tài)過(guò)壓成了一大公害,它造成的損失可分為4個(gè)層次:
每次沖擊造成電子設(shè)備元器件的損傷,使其工作壽命縮短;
多次沖擊后導(dǎo)致設(shè)備損壞,而更換和維護(hù)設(shè)備需要人力、物力;
因設(shè)備故障導(dǎo)致業(yè)務(wù)停頓造成各類損失。例如郵電通信的GSM基站因雷擊故障后,本基站覆蓋范圍內(nèi)移動(dòng)通話收入的減少;
因業(yè)務(wù)突然停頓造成的信譽(yù)等不可估量的間接損失,如用戶打不通手機(jī),對(duì)電信部門服務(wù)質(zhì)量的抱怨(不能保證通信順暢)。
1.2 開(kāi)關(guān)切換造成的瞬態(tài)過(guò)壓
導(dǎo)體上有電流流動(dòng)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)把能量存儲(chǔ)起來(lái),電流越大及導(dǎo)線越長(zhǎng),儲(chǔ)能就越多。所以,當(dāng)電力傳輸線中斷和大負(fù)載切換時(shí),在線路上能測(cè)到高達(dá)3500V的瞬態(tài)電壓。
1.3 雷電造成的瞬態(tài)過(guò)壓
一次雷電閃擊過(guò)程一般由3部分沖擊電流組成:第一部分是10μs內(nèi)從0上升到100kA;第二部分是第一部分開(kāi)始后半部5ms內(nèi)達(dá)到2kA,總電荷超過(guò)20C;而第三部分是在兩秒內(nèi)達(dá)到200C。因此,雷擊的要害是功率大、能量小、電流大和快速的電流變化。
根據(jù)IEC1312-1(02.95)的定義,供分析用的一次閃擊由下列雷擊組成:
?。粋€(gè)正或負(fù)極性的首次雷擊
?。粋€(gè)負(fù)極性的后續(xù)雷擊(首次以后的雷擊)
?。粋€(gè)正或負(fù)極性的長(zhǎng)時(shí)間雷擊
[img=280,167]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/jxdl/2000-3/23-2.jpg[/img]
首次雷擊10/350μs(參見(jiàn)圖2)和后續(xù)雷擊0.25/100μs電流波形的數(shù)學(xué)表達(dá)為i=(I/h){(t/τ1)10/[1+(t/τ)10]}exp(-t/τ2)………………(1)
(1)式中:
I———峰值電流;A
h———峰值電流的修正系數(shù);
t———時(shí)間;S
τ1———波頭時(shí)間常數(shù);τ2———波尾時(shí)間常數(shù)。
我們可以按雷電沖擊侵入設(shè)備的不同形式將雷擊分為直擊雷和感應(yīng)雷。
設(shè)備或線路遭到直接雷擊,全部雷電流都可能經(jīng)過(guò)這些設(shè)備或線路再入地導(dǎo)走,這種情況稱為直擊雷。由于落雷的設(shè)備或線路上可能承載巨大的雷電流的沖擊,因此直擊雷造成的破壞性極大。感應(yīng)雷分為靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)。雷電形成時(shí),雷雨云底部集中了單極性電荷(如負(fù)電荷),由于對(duì)地電場(chǎng)的作用,雷雨云下部的大地感應(yīng)出相應(yīng)的正電荷,這就形成了靜電感應(yīng)電場(chǎng)。當(dāng)雷擊放電發(fā)生時(shí),雷云和大地之間的電場(chǎng)消失,但雷電在周圍空間形成很強(qiáng)的電磁場(chǎng)。由于電磁感應(yīng),在被保護(hù)物上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)過(guò)電壓,其過(guò)電壓幅值與雷電流幅值成正比,與雷擊點(diǎn)距離成反比。雷電磁場(chǎng)達(dá)到0.07高斯和2.4高斯時(shí)會(huì)導(dǎo)致微電子設(shè)備失靈和損壞,這相當(dāng)于100kA的雷電流流過(guò)避雷針時(shí),距離避雷針2.8km及80m處的磁場(chǎng)。一般來(lái)說(shuō)建筑物內(nèi)的電子設(shè)備和避雷針的距離要比這個(gè)距離小得多。同時(shí)也意味著在雷擊中心2.8km的范圍內(nèi)都可能產(chǎn)生危險(xiǎn)過(guò)電壓。下面介紹雷擊對(duì)低壓系統(tǒng)的幾種耦合侵入方式并通過(guò)實(shí)例加以說(shuō)明:
1.3.1 電阻耦合過(guò)電壓,見(jiàn)圖3(如由屏蔽層電阻或接地電阻引起的耦合)
[img=604,293]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/jxdl/2000-3/23-3.jpg[/img]
雷擊a處時(shí),雷電流入地產(chǎn)生的泄放電流和電壓降,在a處和b處之間產(chǎn)生電位差E。由于建筑物b端的電纜屏蔽層沒(méi)接地,在電纜屏蔽層和建筑物b的接地系統(tǒng)間會(huì)出現(xiàn)電位差△V。△V的一部分以共態(tài)電壓△V1的形式加在等效負(fù)載Zb和建筑物b的接地系統(tǒng)間。
1997年7月,南昌向塘機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)遭受雷擊,部分計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)損壞,塔臺(tái)內(nèi)的自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)通信接口正常。機(jī)場(chǎng)通信站距離塔臺(tái)較遠(yuǎn),通信站內(nèi)除與塔臺(tái)的自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)通信電纜相連的接口板損壞外,其余眾多通信電子設(shè)備均正常。通信站與塔臺(tái)之間的通信電纜是全部埋地鋪設(shè)的。經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析事故原因,結(jié)果發(fā)現(xiàn)從塔臺(tái)來(lái)的通信電纜進(jìn)入通信站內(nèi)上配線架時(shí),電纜的屏蔽層沒(méi)有接地,導(dǎo)致對(duì)應(yīng)的通信接口板損壞。這是雷擊透過(guò)電阻耦合過(guò)電壓經(jīng)屏蔽層破壞設(shè)備的典型例子。
我們也可導(dǎo)出雷擊時(shí)電纜屏蔽層兩端都接地情況下的反擊過(guò)電壓,見(jiàn)圖4。
[img=560,290]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/jxdl/2000-3/24-4.jpg[/img]
反擊過(guò)電壓,是指雷擊時(shí)設(shè)備的接地點(diǎn)電位升高,使設(shè)備的接地外殼與設(shè)備的導(dǎo)電部分之間產(chǎn)生可能使設(shè)備損壞的高電壓。
圖4表示雷擊在a處時(shí),建筑物b處的設(shè)備負(fù)載Zb上的反擊過(guò)電壓:
Vf=i2R2-i2(R1+Zb)-dφ/dt=i2R2-i1(R1+Zb)-L1di1/dt…………………………………(2)
(2)式中: i1———電纜內(nèi)芯的沖擊電流;i2———電纜屏蔽層的沖擊電流;φ———電纜內(nèi)芯和電纜屏蔽層回路的磁通量;R1———電纜內(nèi)芯的電阻;R2———電纜屏蔽層的電阻;Zb———建筑物b處的設(shè)備負(fù)載阻抗;L1———電纜芯線電感。
可以通過(guò)使i1和i2分別等于零,得到電纜兩端屏蔽層分別開(kāi)路時(shí)加在建筑物b處的設(shè)備負(fù)載Zb上的反擊過(guò)電壓。
1.3.2 電容耦合過(guò)電壓
由于雷電形成過(guò)程中的靜電場(chǎng)的作用,電荷便積聚在電場(chǎng)中所有的導(dǎo)電物體上。雷擊終止后,靜電場(chǎng)消失,電荷的重新分布便形成物體內(nèi)部及阻抗上的電流,由此產(chǎn)生壓降導(dǎo)致過(guò)電壓。
1.3.3 電感耦合過(guò)電壓
雷電沖擊電流流經(jīng)導(dǎo)線時(shí),導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng),會(huì)在相鄰的各類傳輸線內(nèi)感應(yīng)出一個(gè)過(guò)電壓。
1996年4月江西省電力調(diào)通局大樓北面相距16m左右的84 m高的微波塔上落雷,大樓中靠北面有一個(gè)電纜溝,其中有屏蔽的信號(hào)電纜相連的設(shè)備安然無(wú)恙,唯有一根從八樓計(jì)算機(jī)房通過(guò)這個(gè)電纜溝引到十樓調(diào)度室終端的RS232通信線沒(méi)有屏蔽,信號(hào)線兩端(八樓主機(jī)和十樓終端)的RS232接口損壞。從事故情況分析,由于微波塔落雷,雷電流沿幾乎垂直的塔材(角鋼)向地泄放時(shí),產(chǎn)生水平方向磁場(chǎng),感應(yīng)到樓內(nèi)與塔材平行的信號(hào)線上,導(dǎo)致RS232接口損壞,見(jiàn)圖5:
同理,當(dāng)雷擊建筑物的避雷針,雷電流沿避雷引下線下泄時(shí),可能感應(yīng)到室內(nèi)的傳輸線上。
[img=301,418]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/jxdl/2000-3/25-5.jpg[/img]
[b]2 雷電和瞬態(tài)過(guò)壓的綜合防護(hù)
[/b] 2.1 防雷保護(hù)區(qū)
IEC標(biāo)準(zhǔn)將需要保護(hù)的空間劃分為不同的防雷區(qū):Z0A區(qū)———本區(qū)內(nèi)物體都可能遭到直接雷區(qū);Z0B區(qū)———本區(qū)內(nèi)物體不可能遭到直接雷擊,但區(qū)內(nèi)電磁場(chǎng)沒(méi)有衰減; Z1區(qū)———本區(qū)內(nèi)物質(zhì)不可能遭到直接雷擊,區(qū)內(nèi)電磁場(chǎng)有可能衰減,衰減程度取決于屏蔽措施。
在實(shí)際應(yīng)用中,我們一般簡(jiǎn)單地將防雷分為外部防雷和內(nèi)部防雷。
2.2 外部防雷系統(tǒng)
外部防雷系統(tǒng)由避雷針(或避雷帶、避雷網(wǎng))、引下線和接地系統(tǒng)構(gòu)成。主要作用是為了保護(hù)建筑物免受雷擊,通過(guò)避雷針為雷電流提供快速可靠的泄放入地途徑。如果雷擊在沒(méi)有可靠泄放入地通道的物體上,雷電流的高壓效應(yīng)、高熱效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)、靜電感應(yīng)、電磁感應(yīng)、反擊等均會(huì)產(chǎn)生極大的破壞力。
2.2.1 避雷針(或避雷帶、避雷網(wǎng))的保護(hù)范圍
研究表明,雷電的先驅(qū)尖端離地面高度甚至幾十米,其前進(jìn)方向依然可能不受地上和地下特征的影響。具體高度視雷電強(qiáng)度而定。特別是低強(qiáng)度放電對(duì)地走向是不穩(wěn)定的,可能以一個(gè)角度接近建筑物。這說(shuō)明傳統(tǒng)的避雷針“保護(hù)角”是不可靠的。因此,GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)程》不再沿用避雷針的“保護(hù)角”概念,而是根據(jù)IEC1024-1提法,在設(shè)計(jì)接閃器時(shí),可單獨(dú)或任意組合采用滾球法和避雷網(wǎng)格來(lái)計(jì)算避雷針(或避雷帶、避雷網(wǎng))的保護(hù)范圍。滾球半徑參見(jiàn)規(guī)范中的104頁(yè)。
我們?cè)趯?shí)踐中對(duì)貴冶623線路防雷改造上全面采用了“球切法”來(lái)計(jì)算避雷針的保護(hù)范圍。貴冶623線路的電壓等級(jí)6kV,全長(zhǎng)5km,沿線是水田和丘陵。該線經(jīng)常遭受嚴(yán)重雷害:瓷瓶炸飛,線路擊斷,變壓器被擊壞,雷電竄入低壓系統(tǒng)。我們選用的方案是在每基電桿上裝V型避雷針(避雷針基座已獲國(guó)家專利),針長(zhǎng)和角度均經(jīng)過(guò)仔細(xì)計(jì)算。
從圖6、圖7的不同角度可以看出V型避雷針都能有效保護(hù)輸電線不受直擊雷。當(dāng)雷云降低高度并且以一個(gè)角度從側(cè)面接近線路時(shí),V型避雷針也能有效保護(hù)輸電線不受直擊雷。自1995年底貴冶623線路采用V型避雷針進(jìn)行防雷改造,自1996年初改造完成并投入運(yùn)行以來(lái),取得了比較滿意的防雷效果。
[img=267,226]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/jxdl/2000-3/25-6.jpg[/img]
[img=289,204]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/jxdl/2000-3/25-7.jpg[/img]
對(duì)于塔高大于60m或高山上的微波站,筆者提出一種微波(通信)天線防直擊雷的避雷方法———由塔頂避雷裝置和水平針或塔周圍的獨(dú)立避雷針組成。它們的具體尺寸和保護(hù)范圍要根據(jù)實(shí)際情況用“球切法”計(jì)算出來(lái)。塔頂避雷裝置和水平針可由符合接閃要求的鋼材組成,造價(jià)低廉,見(jiàn)圖8。
總之,筆者認(rèn)為在防雷實(shí)踐中應(yīng)緊扣防雷規(guī)范,并結(jié)合被保護(hù)物的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況靈活、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)丶右詰?yīng)用。
[img=457,344]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/jxdl/2000-3/26-8.jpg[/img]
2.2.2 避雷引下線
常規(guī)的避雷引下線是具有一定截面積的元鋼、角鋼、和多股銅芯線等。雷電沖擊電流流經(jīng)避雷引下線時(shí),引下線周圍會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)。因此,對(duì)低壓系統(tǒng)而言,上述類型的引下線都不十分理想。
靜電場(chǎng)同軸電纜大大克服了常規(guī)引下線的缺點(diǎn),它可改變瞬態(tài)響應(yīng),其特性阻抗只有銅芯線的四分之一,沖擊阻抗小于鐵塔阻抗的十分之一。這種電纜的內(nèi)、外導(dǎo)體之間的電容較大,降低了它的阻抗,并且使電纜截面上的電壓降小到絕緣介質(zhì)能夠承受的水平。雷電放電電流通過(guò)同軸引下線的內(nèi)導(dǎo)體入地時(shí),接地的外屏蔽層對(duì)內(nèi)導(dǎo)體起屏蔽作用,防止引下線與建筑物之間存在很高的電壓以及引下線周圍的強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)建筑物內(nèi)低壓系統(tǒng)的感應(yīng)。
因此,靜電場(chǎng)同軸電纜能夠安全地將雷電流從通信塔或高層建筑上引導(dǎo)入地。
2.2.3 接地系統(tǒng)
外部防雷接地主要是為了在雷擊的情況下,快速、安全地將雷電流導(dǎo)入大地。
低壓系統(tǒng)的防雷接地,其概念不僅僅是外部防雷地,還涵蓋了直流工作地、交流工作地、保護(hù)地等接地概念。現(xiàn)代的接地系統(tǒng),應(yīng)盡可能是低阻抗的,以對(duì)雷擊和瞬態(tài)過(guò)壓提供防護(hù),以及抑制通信電子系統(tǒng)的噪聲。
接地方式,應(yīng)按單點(diǎn)的原理設(shè)計(jì),即直流工作地、交流工作地、保護(hù)接地和防雷接地等四種接地宜共用一組接地裝置的聯(lián)合接地方式,這是目前國(guó)際、國(guó)內(nèi)各種防雷規(guī)范所共同推薦的。
接地技術(shù)本身不是一門精密的學(xué)科,在實(shí)際應(yīng)用中不可生搬硬套。在地電阻率很高的地區(qū),如在高山微波站和高山電視臺(tái),采用等電位的措施比絕對(duì)的把系統(tǒng)的接地電阻降下來(lái)要來(lái)得經(jīng)濟(jì)有效。江西704電視臺(tái)坐落在井岡山黃洋界1400 m的山頂上,植被僅0.4m左右厚,下面全是巖石,地勢(shì)險(xiǎn)峻,雷害嚴(yán)重。在這個(gè)臺(tái)的防雷改造工程中,我們將絕對(duì)地阻降到一定水平后,考慮到在僅靠過(guò)分延長(zhǎng)接地體和增大地網(wǎng)面積來(lái)繼續(xù)降低接地電阻,對(duì)于抗雷電沖擊效果并不好,另外電視臺(tái)拮據(jù)的接地經(jīng)費(fèi)也不允許增加工程量,于是我們采取了嚴(yán)格的等電位措施,并在實(shí)際運(yùn)行中取得很好的效果。
所謂聯(lián)合接地方式也不是絕對(duì)的。首先,一般對(duì)建筑物及其內(nèi)部系統(tǒng)本應(yīng)聯(lián)合共地,但有些設(shè)備廠家卻強(qiáng)調(diào)其設(shè)備的工作地必須獨(dú)立接地,原因估計(jì)有兩個(gè):一是擔(dān)心大樓其它接地不可靠;二是擔(dān)心漏電流工頻干擾信號(hào)竄入。其次,特殊的發(fā)射設(shè)備如機(jī)場(chǎng)的指點(diǎn)信標(biāo)機(jī),其工作地是作為輔助發(fā)射電極,因此必須獨(dú)立接地。再者,野外分散布置并且雷電較強(qiáng)地區(qū),如昌北機(jī)場(chǎng)跑道旁的各氣象設(shè)備的防雷,可設(shè)置獨(dú)立避雷針。獨(dú)立避雷地網(wǎng)和設(shè)備的工作地網(wǎng)要保持一定距離。對(duì)同一系統(tǒng)的獨(dú)立地網(wǎng)之間可用地網(wǎng)連接器相接(如德國(guó)OBO公司的GAP-480D),兩個(gè)地網(wǎng)平時(shí)處于隔離狀態(tài),雷擊時(shí),當(dāng)它們之間的電位差超過(guò)1000V時(shí),地網(wǎng)連接器自動(dòng)導(dǎo)通,以平衡兩個(gè)地網(wǎng)的電位。
2.3 內(nèi)部防雷系統(tǒng)
內(nèi)部防雷系統(tǒng)包括屏蔽、等電位、限幅、金屬導(dǎo)體的路由布置、接地等措施。在一個(gè)完善的內(nèi)部防雷系統(tǒng)中,這些措施是不可或缺的,它們從各方面對(duì)產(chǎn)生瞬態(tài)過(guò)壓的耦合機(jī)制起防護(hù)作用。限于篇幅,下面談一談現(xiàn)代低壓電源主要的限幅設(shè)備———瞬態(tài)過(guò)壓保護(hù)器(又稱浪涌抑制器,簡(jiǎn)稱電源防雷器):
3.3.1 電源防雷器
電源防雷器的主要作用,是在雷電波的沖擊到來(lái)時(shí)瞬間足夠快地將其導(dǎo)入接地體,并且使防雷器之后線路上的殘壓降低到能夠保護(hù)設(shè)備的安全。
電源防雷器的性能決定了其作用。通流量、箝位電壓、響應(yīng)時(shí)間是電源防雷器的三項(xiàng)主要性能指標(biāo)。要弄清這些指標(biāo)的含義需要一些比較深入的知識(shí)。防雷器的主要工作原理,是通過(guò)將瞬間雷電波鉗位于安全電壓來(lái)達(dá)到保護(hù)電器設(shè)備免遭雷擊,這里面涉及一個(gè)來(lái)雷大小的問(wèn)題,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試指標(biāo)一般是10kA、8/20us(圖2)的雷電沖擊波。而在實(shí)際應(yīng)用中,雷電流的沖擊可達(dá)幾十至上百kA,這時(shí)候要從兩方面來(lái)衡量防雷器的性能。一方面防雷器的最大耐沖擊電流能否滿足要求,如果防雷器的最大耐沖擊電流小于實(shí)際進(jìn)入線路的雷電的沖擊電流,則防雷器本身會(huì)被損壞,我們?cè)趽嶂?08電視臺(tái)(山頂上)的應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)耐沖擊電流較小的雷地通在成功保護(hù)了設(shè)備的同時(shí),本身被雷電流擊壞,后來(lái)?yè)Q上德國(guó)OBO的V25(初級(jí))和V20(次級(jí)),經(jīng)過(guò)了一些大的雷擊考驗(yàn),受保護(hù)的設(shè)備和防雷器本身均安然無(wú)恙。因?yàn)閂25的最大耐沖擊電流可達(dá)100kA。另一方面來(lái)說(shuō),國(guó)際上較先進(jìn)的防雷器鉗位電壓的能力與雷電來(lái)波的轉(zhuǎn)換比是1:3,雖然在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試電流10kA、8/20us的沖擊下,防雷器的殘壓可能滿足安全要求,但是實(shí)際來(lái)波往往大于這個(gè)測(cè)試指標(biāo),比如在雷電流達(dá)到20kA、50kA的情況下,防雷器出線側(cè)的殘壓就可能會(huì)大于設(shè)備的安全保護(hù)電壓。在這里的分級(jí)保護(hù)概念無(wú)疑是一個(gè)最好的解決方案,舉例說(shuō)假如來(lái)波是50kA、8/20us時(shí),可以肯定所有的同類防雷器(假設(shè)防雷器的最大耐沖擊電流大于50kA)殘壓會(huì)在1500V以上(通訊設(shè)備輸入電壓模塊一般承受瞬間沖擊電壓可達(dá)1000V),就會(huì)導(dǎo)致受保護(hù)設(shè)備的損壞。這時(shí)就應(yīng)再加裝第二級(jí)防雷器將第一級(jí)的殘壓再次鉗位轉(zhuǎn)換至安全電壓范圍。
據(jù)統(tǒng)計(jì)電子設(shè)備所受雷害的80%是由雷電波侵入電源部分引起的,因此電源防雷器選型相當(dāng)重要。目前,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上380V低壓電源防雷器(包括進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)的)不下幾十種。但專業(yè)高檔的低壓防雷器真正在國(guó)內(nèi)較廣泛的應(yīng)用也只是近幾年的事。我們從1993年起為遭受過(guò)嚴(yán)重雷擊的單位根據(jù)不同的條件選用了性能指標(biāo)優(yōu)良的美國(guó)的力博特、英國(guó)的雷地通、德國(guó)的OBO和中美合資愛(ài)勞的電源防雷器,經(jīng)過(guò)幾年的考驗(yàn),均取得了十分理想的效果。同時(shí),也使我們獲得了這些防雷器應(yīng)用的一手資料。
防雷器的標(biāo)準(zhǔn)在ANSI/IEEE、UL、IEC、CCITT、FCC、CSA、DIN、NEC等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中分別都有相應(yīng)的規(guī)定。
國(guó)內(nèi)權(quán)威的低壓防雷器測(cè)試機(jī)構(gòu)分別是:原郵電部電信總局通信防護(hù)技術(shù)維護(hù)支援中心;原郵電部通信產(chǎn)品防護(hù)性能監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心;中國(guó)鐵路通信信號(hào)總公司沈陽(yáng)雷電防護(hù)試驗(yàn)站;電子工業(yè)安全與電磁兼容檢測(cè)中心;電力部電力科學(xué)院等。
這些測(cè)試機(jī)構(gòu)尤其是郵電部測(cè)試機(jī)構(gòu)提供的檢測(cè)報(bào)告可為電源防雷器主要性能指標(biāo)提供可靠的、值得信賴的依據(jù)。
只要電源系統(tǒng)嚴(yán)格規(guī)范實(shí)施,加上性能優(yōu)越的電源防雷器,可以將來(lái)自電源的瞬態(tài)過(guò)壓(雷電、電網(wǎng)設(shè)備切換等形成的)對(duì)低壓系統(tǒng)造成的危害降低到接近于零。
[b]4 前景
[/b] 對(duì)現(xiàn)代低壓系統(tǒng)來(lái)說(shuō),防雷和瞬態(tài)過(guò)壓的防護(hù)已經(jīng)擺到相當(dāng)重要的位置。綜合防雷工程的實(shí)施可為低壓系統(tǒng)的安全提供全面的保護(hù),筆者經(jīng)歷的大量的防雷工程實(shí)踐已成功地證明了這一點(diǎn)。
[b]參考文獻(xiàn):
[/b] ?。?][美]G.夏里克著,侯景韓譯.《接地工程》人民郵電出版社,1988.
?。?]曾永林.《接地技術(shù)》,水利電力出版社,1979.
?。?]《雷電電磁脈沖的防護(hù)》IEC-1312-1(1995.2),IEC-1312-2-(1994.11),IEC-1312-2(1996.10)
?。?]國(guó)內(nèi)防雷規(guī)范
GB50057-94 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》
YD5068-98 DL548-94《移動(dòng)通信基站防雷與接地設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB50174-93 《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB50200-94 《有線電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》