雷电浪涌入侵分析及防护措施.pptVIP

* * * 威尔利技术工程师在防雷专家的指导下，经过多年的实践经验和理论分析得出，雷电浪涌入侵电子系统造成电子设备损坏的主要途径是如下四条： 1. 电源线路 2. 通信信号线路 3. 电磁脉冲的作用 4. 地反击 1. 电源线路引入电涌过电压（电流） 在电源线路上产生的雷电浪涌过电压（电流），主要是由直击雷、感应雷以及内部大型感性用电设备的开与关引起的。 我们知道所有电气、电子系统设备都必须用电，这样就不可避免的把电源线路上的雷电浪涌过电压（电流）引入到系统设备。 雷电浪涌高电压（电流）侵入所产生的电动力效应、热效应及冲击波都会对系统设备造成干扰或永久性损坏。 1.1 直击雷对电源线路的影响 室外电源线路遭直击雷击 1.2 静电感应雷对电源线路的影响 电源线路受静电感应 1.3 电磁感应雷对电源线路的影响 电源线路受电磁感应 1.4 操作浪涌对电源线路的影响 大型用电设备操作产生的浪涌 2. 通信线路引入电涌过电压（电流） 在通信信号线路上产生的雷电浪涌过电压（电流），主要是由直击雷、感应雷引起的。 我们知道所有通信系统设备都有许多与其连接的通信线缆，特别是从室外引入 信号线路，这样就不可避免的把信号线路上的雷电浪涌过电压（电流）引入到系统设备。 雷电浪涌高电压（电流）侵入所产生的电动力效应、热效应及冲击波都会对系统设备造成干扰或永久性损坏。 2.1 直击雷对通信线路的影响 室外通信线路遭直击雷击 2.2 静电感应雷对通信线路的影响 通信线路受静电感应 2.3 电磁感应雷对通信线路的影响 通信线路受电磁感应 3. 雷电电磁脉冲（LEMP)的影响 雷云对地、雷云对雷云发生闪击，或是闪电进入建筑物的避雷针系统以后，所产生瞬变电磁场都会在一定范围空间内产生电磁作用。它可以是电磁感应作用，也可以是脉冲电磁辐射（LMEP)。 这种雷电电磁脉冲（LEMP）对处在其空间范围内的一切电子设备发生作用，可以在闭合回路中产生感应电流，也可以不闭合回路端口产生感应电动势。由于其瞬变时间极短，所以感应的电压可以很高，以致产生火花。 雷电电磁脉冲（LEMP)导致雷电灾害的范围扩大 磁脉冲超过0.07GS时就会导致微机失效，引起通信信息差错。当闪电发出的磁脉冲超过2.4GS时，集成电路将发生永久性的损坏。 4. 地反击引发的过电压 目前IEC标准及国标GB50057-94都推荐采用综合地网，但是，某些设备制造商为了避免干扰，还是采用独立的直流地网。 由于地网存在一定的电阻值，所以在接闪器截获闪电向大地泻放强大雷电流的瞬间，接地装置将产生一个很高的电压。 据国际有关专家统计，在微机通信网中，采用独立接地的系统被雷击损坏的几率远远高于共用接地的情况。 采用独立接地的系统被雷击损坏的几率远远高于共用接地的情况 假设建筑物防雷地网冲击电阻r=4Ω，一个中等的直击雷（i=100KA）电流，通过防雷地网向大地泻放，则防雷地网上形成的瞬间电压降为：4×100000＝400KV。 微电子设备金属外壳保护接地，此时电位为400KV，而设备内部电路接直流地网，其电位为0V，设备内外电位差高达400KV，必毁无疑！ 0V 400KV i=100KA r=4Ω 雷电浪涌过电压（电流）防护应坚持预防为主、安全第一的原则，对雷电浪涌入侵的通道和途径都必须采取相应的防护措施。 1. 电源线路的防护 2. 通信线路的防护 3. 合理的布线与屏蔽 4. 综合接地与等电位连接 1. 电源线路的雷电浪涌防护 电源线路防雷电浪涌应符合下列规定： 1. 进出电子信息系统机房的电源线路不宜采用架空线路。 2. 电子信息系统设备由TN交流配电系统供电时，配电线路必须采用TN-S系统的接地 方式。 3. 电子信息系统设备配电线路SPD的安装位置（见附件图1），保护残压要符合设备的 安全电压值（见附件图1）。 4. 在直击雷非防护区（LPZ0A）或直击雷防护区（ LPZ0B）与第一防护区（ LPZ1） 交界处应安装通过Ⅰ级分类试验的SPD或限压型SPD作为第一级保护；第一防护区 之后的各分区（含LPZ1）交界处应安装限压型SPD。使用直流电源的信息设备，视 其工作电压要求，宜安装适配的直流SPD。 5. SPD连接线应平直，其长度不宜大于0.5m。当电压型SPD至限压型SPD之间的线 路长度小于10m、限压型SPD之间的线路长度小于5m时，在两级SPD之间应加装 退耦