![]() |
雷擊引起的上萬伏過電壓(過電流)及極強(qiáng)的交變電磁場是損壞建筑物內(nèi)電氣電子設(shè)備的主要原因,雷電入侵建筑物內(nèi)的途徑有供電線路、通信線路、地電位反擊、雷擊電磁場四種途徑,具體分析如下:
1.供電線路引入雷電
電源干擾進(jìn)入電氣電子設(shè)備的途徑有電磁耦合、電容耦合、直接進(jìn)人三種。電源由電力線路引人室內(nèi),電力線路可能遭受直擊雷和感應(yīng)雷。直擊雷擊中高壓電力線路,經(jīng)過變壓揣耦合到低壓側(cè),入侵為電子設(shè)備供電的電源;另外低壓線路也可能被直擊雷擊中或感應(yīng)產(chǎn)生雷電過電壓,在電源線上出現(xiàn)的雷電過電壓平均可達(dá)10000V,對電子信息系統(tǒng)可造成毀火性打擊。
防雷廠家提示您:在電源干擾的復(fù)雜性中,干擾常以“共?!被颉安钅!狈绞酱嬖??!肮材!笔?dāng)_是指電源線與大地,或中性線與大地之間的電位差?!安钅!备蓴_存在于電源相線與中性線之間。對三相電源來講,還存在于相線與相線之間。在電源干擾復(fù)雜性中,干擾還可以從持續(xù)周期很短暫的尖峰于擾到全失電之間的變化。電源干擾的類型見表2—1。
電源線路是雷電入侵的主要途徑,經(jīng)常會遭受雷擊造成開關(guān)跳閘、設(shè)備損壞等事故,是防雷保護(hù)的重點(diǎn)。供電線路(對lOkV線路,高壓MOV的殘壓很高,弱電設(shè)備受此高壓都會損壞,變壓器有一定的隔離和衰減作用,但還有相當(dāng)大的剩余雷電會傳到后續(xù)設(shè)備)產(chǎn)生過電壓后,該過電壓直接傳到電子設(shè)備,并將設(shè)備損壞,一般是將設(shè)備的電源部分損壞。根據(jù)線路上的過電壓的成因及危害可分為七種情況:
(1)架空輸電線路遭直接雷擊。因線路較長,發(fā)生的概率較大,線路上的雷電流相當(dāng)大,危害當(dāng)然很大。
(2)在架空輸電線路附近發(fā)生雷擊(主要是空閃)時(shí),雷電電磁場使輸電線路上感應(yīng)到雷電流。有較大的發(fā)生概率,但雷電流不太大。
(3)輸電線路在電纜溝或埋地敷設(shè)時(shí),在發(fā)生雷擊后雷電流人地時(shí),輸電線路上感應(yīng)到雷電流。相對前面兩種情況來講,發(fā)生概率及雷電流都不大。
(4)建筑物內(nèi)的供電線路受建筑物避雷引下線電磁場感應(yīng)而產(chǎn)生雷電流,雷電流的大小與發(fā)牛概串和建筑物結(jié)構(gòu)及布線有關(guān)。垂直方向的線路沒有屏蔽而且離避雷引下線(建筑物立柱)較近時(shí),發(fā)牛概率及雷電流較大。
(5)建筑物內(nèi)供電線路受建筑物附近雷擊(建筑物附近落雷)電磁場感應(yīng)而產(chǎn)十雷電流,雷電流的大小與建筑物的屏蔽性、布線、雷擊位置、雷擊點(diǎn)電流等有關(guān)。當(dāng)建筑屏蔽性較差、線路靠近建筑物外墻、雷擊點(diǎn)靠建筑物較近、雷擊點(diǎn)電流大時(shí),線路感應(yīng)雷電流較大。
(6)建筑物內(nèi)線路相互感應(yīng)。當(dāng)較多的線路敷設(shè)得很近(如電源線,接地線等相互距離在10cm內(nèi))時(shí),若其中的一條線路上有過電壓,則其他線路上都會感應(yīng)到過電壓,但雷電流不大。
(7)建筑物內(nèi)高壓設(shè)備在操作時(shí)產(chǎn)生過電壓。該過電壓不是雷擊引起的,但其危害不低于雷擊,主要是加速電子設(shè)備老化,從電的性能上來講,該操作過電壓類似于雷擊過電壓。
2.通信線路引入雷電
通信線路(通信控制線路一般有數(shù)據(jù)專線、網(wǎng)絡(luò)線、控制信號線和視頻線等)感應(yīng)雷電后,雷電也直接傳到設(shè)備,升將設(shè)備損壞,一般是將設(shè)備的通信端口損壞,與供電路線卜產(chǎn)牛雷電流的情況相似,一般來講,通信線路J:的雷電流比供電線路J:的雷電流要小,通信線路上引入雷電的情況如下:
(1)室外架空的通信線路遭直接雷擊,雖然發(fā)生概率較低,但一旦發(fā)十,線路上的雷電流會很大。
(2)在室外架空的通信線路的附近發(fā)牛雷擊(主要是空閃)時(shí),通信線路上將感應(yīng)到雷電流。若架空線路較長,則有較大的發(fā)生概率,當(dāng)雷云對地面放電時(shí),會在線路上感應(yīng)出上千伏的過電壓,擊壞與通信線路相連的電92設(shè)備。
(3)通信線路采用電纜溝或埋地敷設(shè)時(shí),在發(fā)生雷擊后雷電流人地時(shí),線路卜感應(yīng)到的雷電流不大。當(dāng)?shù)孛嫱怀鑫镌饷衾状驌魰r(shí),雷電幣會將鄰近的土壤擊穿,雷電流直接人侵到電纜外皮,進(jìn)而擊穿外皮,使高用人侵信號傳輸線路。
(4)建筑物內(nèi)通信線路受建筑物避雷引下線電磁場感應(yīng)而產(chǎn)生雷電流,若線路沒有屏蔽又離避雷引下線較近,則發(fā)生的概率大,而且雷電流也足以將通信端口損壞。
(5)建筑物內(nèi)通信線路受建筑物附近雷擊電磁場感應(yīng)而產(chǎn)生雷電流,雷電流的大小與建筑物的屏蔽性、布線、雷擊位置、雷擊點(diǎn)電流等有關(guān)。當(dāng)建筑屏蔽性較差,線路靠近建筑物外墻、雷擊點(diǎn)靠建筑物較近、雷擊點(diǎn)電流大時(shí),線路感應(yīng)雷電流較大。
(6)建筑物內(nèi)線路相互感應(yīng)。若較多的線路敷設(shè)得很近(如電源線、通信線、接地線等相互距離在1ccm以內(nèi)),防雷廠家提示您:若其中的一條線路上有過電壓,則其他線路上多會感應(yīng)到過電壓,但雷電流不大。若通過一條多芯電纜來連接不同來源的導(dǎo)線或者多條電纜平行鋪設(shè),當(dāng)某一導(dǎo)線被雷電擊中時(shí),會在相鄰的導(dǎo)線上感應(yīng)出過電壓,擊壞低壓電子設(shè)備。
3‘地電位反擊引入雷電
若接地系統(tǒng)小符合要求,則主要危害是產(chǎn)生地電位反擊,一般的地電位反擊是指同‘‘設(shè)備或系統(tǒng)同時(shí)連接到幾個(gè)互相沒有直接電氣連接的地網(wǎng),當(dāng)雷擊時(shí),各地網(wǎng)之間可能存在較高的電位差,該電位差通過接地線直接加在同一設(shè)備上,就有町9自將設(shè)備損壞。
在雷擊發(fā)生時(shí),強(qiáng)大的雷電流經(jīng)過引下線和接地體泄人大地,在接地體附近形成放射形的電位分布,當(dāng)有連接電子設(shè)備的其他接地體靠近時(shí),即產(chǎn)牛高壓地電位反擊,入侵電壓可高達(dá)數(shù)萬伏。此時(shí),若設(shè)備有低電位的外接線,則會形成電位差而損壞設(shè)備;若設(shè)備沒有外接線或外接線都呈高阻狀態(tài),則沒有電位差,屬于水漲船高性質(zhì),設(shè)備不會損壞。
4.雷擊電磁場
建筑物防宜擊雷接閃器的引下線,在傳導(dǎo)強(qiáng)大的雷電流入地時(shí),會在附近空間產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁場變化,在相鄰的導(dǎo)線(包括電源線和信號線)上感應(yīng)出雷電過電雁,因此建筑物的外部避雷系統(tǒng)不但不能保護(hù)建筑物內(nèi)電子設(shè)備,反而可能會引入雷電。
電子信息系統(tǒng)等設(shè)備的集成電路砧片耐壓能力很弱,通常在100V以下,因此,必須建立多層次的電子信息系統(tǒng)的防雷系統(tǒng),層層防護(hù),才能確保電子信息系統(tǒng)的安全。
出自:防雷廠家