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电子设备防雷应用解决方案论文

电子设备防雷应用解决方案论文 一、过电压的入侵途径及危害 1、雷电 直击雷:
是指雷电直接击在建筑物构架、动埴物上,因电效应、热效应和机械效应 等造成建筑物等损坏以及人员的伤亡。一般防直击雷是通过避雷装置即接闪器 (针、带、网、线、)引下线构成完整的电气通路后将雷电流泄入大地。然而接 闪器、引下线和接地装置的导通只能保护建筑物本身免受直击雷的损毁,但雷电 会透过多种形式及途径破坏电子设备。

带电云层与大地上某处发生迅猛的放电现象,在放电的瞬间,会产生一股 峰值在1000到100,000安培的脉冲电流,它的上升时间约为一微秒。如果雷电直 接击中建筑物、房屋及与地基接地连接的所有电器设施,接地网的地电位水平会 在数微妙之内被抬高数万或数十万伏。高度破坏性的雷电将从各种装置的接地部 分,流向供电或数据网络系统。与此同时在未实行等电位连接的导线回路中,可 能诱发高电位差而产生火花放电的危险。虽然直击雷的能量巨大,但由于遭受雷 电直接袭击的范围通常很小,传统安装于建筑物顶上的富兰克林避雷针将放电电 流引导到大地,实践证明,对建筑物设施的保护,避雷针是经济和有效的。

但是,当雷电击中室外传输电源导线或者其他信号线、电话线上时,一个 瞬时雷电冲击波会沿着导线向与其相连的设备前行,损害相连的电器设备,并可 能击穿绝缘,危及人身安全,或者产生电弧、电火花引起火灾。

感应雷:
是雷电在雷云之间或雷云对地的放电时,并在附近的户外传输信号线路、 埋地电力线、设备间连接线和电磁感应并侵入设备,使串联在线路中间或终端的 电子设备遭到损害。感应雷虽然没有直击雷猛烈,但其发生的机率比直击雷高得 多。直击雷只发生在雷云对地闪击时才会对地面造成灾害,而感应雷则不论雷云 对地闪击或者雷云对雷云之间闪击,都可能发生并造成灾害。此外直击雷一次只 能袭击一个小范围的目标,而一次雷闪击都可以在较大的范围内多个小局部同时 产生感应雷过电压现象并且这种感应高压可以通过电力线、电话线等传传输到很远,至使雷害范围扩大。

雷电波侵入:
由于雷电电流有极大峰值和陡度,在它周围的出现瞬变电磁场,处在这瞬 变电磁场中的导体会感应出较大的电动势,而此瞬变电磁场,都会在空间一定的 范围内产生电磁作用,也可以是脉冲电磁波辐射,而这种空间雷电电磁脉冲波 (LEMP)是在三维空间范围里对一切电子设备发生作用。因瞬变时间及短或感 应的电压很高,以致产生电火花,其磁脉冲往往超过2.4高斯。现代银行、邮电、 证券机房或营业柜台普通应用微机进行货币存取、信息传递与交换,其对磁脉冲 承受限度一般为小于0.007高斯,故在新机房建设或旧机房改造时应对防雷与磁 屏蔽措施必须充分注意。

球形雷:
是一种特殊的雷电现象,简称球雷。一般是以橙或 红色,或似红色火焰地发光球体,(也有带黄色、绿色、蓝色或紫色的), 直径一般约为10-20厘米,最大的直径可达一米,存在的时间大约为百分之几秒 至几分钟,一般是3至5秒,其下降时有的无声,有的发出嘶嘶声,一旦遇到物体 或电气设备时会产生燃烧或爆炸,其主要是沿建筑物的孔洞或开着的门窗进入室 内,有的由烟囱或通气管道滚进楼房,多数沿带电体消失。

2、操作瞬间过电压 众所周知,当电流在导体上流动时,会产生磁场,储存能量,电流截越大, 导线越长,储能越大,所以当大型负载(特别是电感性负载)电气设备开关时, 便会产生瞬时过电压。

3、地电位反击 是指雷击大地或接地体,引起地电位上升而波及附近的电子设备,对设备 产生反击,损害其对地绝缘。

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