防雷知識系列（三）－雷電防護基礎

當代防雷技術的理論基礎在于：閃電是電流源，防雷的根本路子等于要供給一條雷電流（蘊含雷電電磁脈沖輻射）對地泄放的公允的阻抗路子，而不能讓其隨機性決定放電通道，簡言之等于要掌握雷電能量的泄放與轉換。 德國專家希曼斯基在《過電壓保照顧護士論與理論中》提出了當代防雷保護的三道防線：外部保護---將絕大部分雷電流直接引入公開泄散；外部保護及過電壓保護----壅塞沿電源線或數據線、信號線引入的侵入波危險設備；過電壓保護----限定被保護設備上雷電過電壓幅值。 這三道防線互相共同，各盡其職，缺一不可。iec lpz防雷分區按電磁兼容的原理把信息系統地點建筑物或建筑物按需求保護的空間由外到內分為不同的雷電防護區 (lpz),以確定各lpz空間的雷擊電磁脈沖的強度及應采用的防護辦法。雷電防護區可分為：直擊雷非防護區（lpz oa）：本區內的各類物體徹底暴露在外部防雷裝配的保護范疇之外，均可以受到直接雷擊；本區內的電磁場未得就職何樊籬衰減，屬徹底暴露的不布防區。直擊雷防護區（lpz 0b）： 本區內的各類物體處在外部防雷裝配保護范疇之內，應不可以受到大于所選滾球半徑雷電流直接雷擊；但本區內的電磁場未得就職何樊籬衰減，屬充實暴露的直擊雷防護區。 第一樊籬防護區（lpz1）： 本區內的各物體不可以受到直接雷擊，流經各類導體的電流比lpz 0b區進一步減小；且由于建筑物的樊籬辦法，本區內的電磁場強度也已獲患了入手下手的衰減。第二樊籬防護區（lpz 2）：為進一步減小所導引的電流或電磁場而增設的后續防護區。 第三樊籬防護區（lpz 3） 需求進一步減小雷擊電磁脈沖，以保護敏感設備的后續防護區 。過電壓形成建（構）筑物及設備毀壞的幾個方面(1)雷電 a.直擊雷：是指雷電直接擊在建筑物構架、動動物上，因電效應、熱效應和機器效應等形成建筑物等毀壞以及人員的傷亡。一般防直擊雷是通過避雷裝配即接閃器（針、帶、網、線、）引下線構成無缺的電氣通路后將雷電流泄入大地。但是接閃器、引下線和接地裝配的導通只能保護建筑物本人免受直擊雷的損毀，但雷電會透恰當種模式及路子破碎摧毀電子設備。b.認為雷：是雷電在雷云之間或雷云對地的放電時，并在四處的戶別傳輸信號路線、埋地電力線、設備間銜接線和電磁認為并侵入設備，使勾串在路線中央或終端的電子設備受到危害。認為雷雖然沒有直擊雷劇烈，但其產生的幾率比直擊雷高得多。直擊雷只產生在雷云對地閃擊時才會對空中形成災難，而認為雷則豈論雷云對地閃擊可以雷云對雷云之間閃擊，均可以產生并形成災難。此外直擊雷一次只能打擊一個小范疇的方針，而一次雷閃擊均可以在較大的范疇內多個小部分同時產生認為雷過電壓征兆并且這類認為高壓可以通過電力線、電話線等傳輸到很遠，致使雷害范疇擴充。c.雷電波侵入：由于雷電電流有極大峰值和陡度，在它周圍顯現瞬變電磁場，處在這瞬變電磁場中的導體味認為出較大的電動勢，而此瞬變電磁場，城市在空間確定的范疇內產生電磁作用，也可所以脈沖電磁波輻射，而這類空間雷電電磁脈沖波（lemp）是在三維空間范疇里對所有電子設備產生作用。因瞬變時間極短或認為的電壓很高，以至產生電火花，其電磁脈沖往常超過2.4高斯。當代銀行、郵電、證券機房或業務柜臺巨大運用微機舉辦錢幣存取、信息傳遞與交換，其對磁脈沖經受限制一般為小于0.007高斯，故在新機房建樹或舊機房改善時應對防雷與磁樊籬辦法必須充實屬意。d.球形雷：是一種稀罕的雷電征兆，簡稱球雷。一般是以橙或紅色，或似紅色火焰地發光球體，（也有帶黃色、綠色、藍色或紫色的），直徑一般約為10-20厘米，最大的直徑可達一米，存在的時間梗概為百分之幾秒至幾分鐘，一般是3至5秒，其升高時有的無聲，有的發出嘶嘶聲，一旦遇到物體或電氣設備時會產生焚燒或爆炸，其次如果沿建筑物的孔洞或開著的門窗進入室內，有的由煙囪或通氣管道滾進樓房，多半沿帶電體消散。(2)利用瞬間過電壓：眾所周知，當電流在導體上靜止時，會產生磁場，儲存能量，電流越大，導線越長，儲能越大，所以當大型負載（分外是電感性負載）電氣設備開關時，便會產生瞬時過電壓。(3)地電位還擊：是指雷擊大地或接地體，誘發地電位回升而觸及四處的電子設備，對設備產生還擊，危害其對地絕緣。多層分級（類）保護的避雷裝配多級分級（類）保護原則：即按照電氣、微電子設備的不同機能及不同受保護步伐和所屬保護層確定防護要點作分類保護；按照雷電和利用瞬間過城市危險的可以通道從電源線到數據通信路線都應做多級層保護。外部無源保護在0級保護區即外部作無源保護，重要有避雷針（網、線、帶）和接地裝配（接地線、地極）。保護原理：當雷云放電接近空中時，它使空中電場產生畸變。在避雷針（線）頂部，構成部分電場強度畸變，以影響雷電先導放電的發展偏向，勸導雷電向避雷針（線）放電，再通過接地引下線，接地裝配將雷電流引入大地，從而使被保護物免受雷擊。這是人們長久理論證明的無效的防直擊雷的要領。但是，以往一般以為用避雷針架空得越高越好（一般只按45度角思索），且應用被動放電式避雷針，其反應速度差，保護的范疇小以及導通量小。按照當代化發展的要求，避雷針應決定延遲放電主動式的防雷裝配，并且應當從30度、45度、60度等不同角度思索，安裝，以做到對各類雷擊的防護，增大保護范疇以及添加導通量。建筑物的悉數外露金屬構件（管道），都應與防雷網（帶，線）杰出銜接。外部防護電源部分防護：雷電侵擾進犯次如果通過路線侵入。高壓部分電力局有公用高壓避雷裝配，電力傳輸線把對地的電力限定到小于6000伏（iec62.41），而線對線則沒法掌握。所以，對380v低壓路線應舉辦過電壓保護，按國家規范應分三部分：創議在高壓變壓器后端到樓宇總配電盤間的電纜內芯線兩端應對地加避雷器，作一級保護；在樓宇總配電盤至樓層配電箱間電纜內芯線兩端應對地加裝避雷器，作二級保護；在悉數重要的、周到的設備以及ups的前端應對地加裝避雷器，作為三級保護。目的是用分流（限幅）技術即采用高吸收能量的分流設備（避雷器）將雷電過電壓（脈沖）能量分流泄入大地，達到保護目的，所以，分流（限幅）技術中采用防護器的質量、機能的曲直短長是直接相干網絡防護的關鍵，是以，決定合格拙劣的避雷器相當重要。信號部分保護：對付信息系統，應分為粗保護和緊密保護。粗保護量級按照所屬保護區的級別確定，緊密保護要按照電子設備的敏感度來舉辦確定。其重要思索的如：衛星接管系統、電話系統、網絡專線系統、監控系統等。創議在悉數信息系統進入樓宇的電纜內芯線端，應對地加裝避雷器，電纜中的空線對應接地，并做好樊籬接地，個中應屬意系統設備的在線電壓、傳輸速率、按口類型等，以確保系統失常的任務。接地措置在打算機機房的建樹中，確定要求有一個杰出的接地系統，因悉數防雷系統都需求通過接地系統把雷電流泄入大地，從而保護設備和人身恬適。若是機房接地系統做得欠好，豈但會誘發設備阻攔，燒壞元器件，嚴重的還將危險任務人員的生命恬適。此外還有防攪擾的樊籬題目，防靜電的題目都需求通過創立杰出的接地系統來處置。一般全體建筑物的接地系統有：建筑物地網（與法拉第網相接）、電源地（要求地阻小于10歐）、邏輯地（也稱信號地）、防雷地等，有的（如ibm）公司要求另設公用自力地，要求地阻小于4歐（按照理論征兆可以也會要求小于1歐）。但是，各地必須自力時，若是互相之間距離達不到規范要求的話，則容易顯現地電位還擊事務，是以，各接地系統之間的距離達不到規范的要求時，應盡可以銜接在一路，照理論征兆禁絕許直接銜接的，可通過地電位均衡器完成等到電位銜接。為確保系統失常任務，應每一年活期用周到地阻儀，檢測地阻值。接地裝配由接地極及一些附件、輔佐材料構成。接地裝配的選材和施工重要決定于土質布局，即泥土的地阻率p。不同層土質布局不同，于是地阻率p不同，為添加接地裝配應用功效，應應用長效降阻劑。有外部防雷辦法同時更需求完滿外部防雷辦法咱們知道外部防雷辦法中避雷舉措措施的引下線在接閃當前，會有很大的瞬變電疏通過，也等于說在周圍會產生很大的瞬變電磁場（lemp）。是以，安裝了外部避雷辦法不能代替外部防雷辦法。再者，咱們都知道，避雷針的任務原理是引雷，所以在幾率上來說，安裝了避雷針當前，建筑物的避雷系統遭遇雷擊的可以性會增大，也等于說lemp產生的幾率會變大和產生點的距離會壓縮（引下線處），所以安裝了外部避雷辦法的含有電腦網絡等系統的大廈加倍需求外部防雷辦法。