雷擊防護基本原理
更新時間：2018-12-20 瀏覽次數(shù)：5090
雷擊防護的基本原理：
所謂雷擊防護：就是通過合理、有效的手段將雷電流的能量盡可能的引入到大地，是疏導(dǎo)，而不是堵雷或消雷。一個完整的防雷系統(tǒng)包括兩個方面：直接雷擊的防護和感應(yīng)雷擊的防護。缺少任何一面都是不完整的、有缺陷的和有潛在危險的。一般我們將其分為外部避雷和內(nèi)部避雷兩部分。由避雷針(或避雷帶、避雷網(wǎng))、引下線和接地系統(tǒng)構(gòu)成外部防雷系統(tǒng)，主要是為了保護建筑物免受雷擊引起火災(zāi)事故及人身安全事故；而內(nèi)部防雷系統(tǒng)則是防止雷電和其它形式的過電壓侵入設(shè)備中造成損壞，這是外部防雷系統(tǒng)無法保證的，為了實現(xiàn)內(nèi)部避雷，需對建筑物進出各保護區(qū)的電纜、金屬管道等安裝過電壓保護器進行保護并良好接地。
A、多級分級（類）保護原則：即根據(jù)電氣、微電子設(shè)備的不同功能、受保護的程序和所屬保護區(qū)域確定防護要點作分類保護；根據(jù)雷電和操作瞬間過電壓危害的可能通道，對電源線和數(shù)據(jù)、通信線路都應(yīng)做多級層保護。
B、外部無源保護：在0級保護區(qū)即外部作無源保護，主要依靠避雷針(網(wǎng)、線、帶)和接地裝置。保護原理：當(dāng)雷云放電接近地面時，它使地面電場發(fā)生畸變。在避雷針(線)頂部，形成局部電場強度畸變，以影響雷電先導(dǎo)放電的發(fā)展方向，引導(dǎo)雷電向避雷針(線)放電，再通過接地引下線，接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護物免受雷擊。這是人們長期實踐證明的有效的防直擊雷的方法。建筑物的所有外露金屬構(gòu)件(管道)，都應(yīng)與防雷網(wǎng)(帶，線)良好連接。
C、內(nèi)部防護
(1)、電源部分防護：雷電侵害主要是通過線路侵入。對高壓部分電力局有高壓避雷裝置，電力傳輸線把對地的電力限制到小于6000伏(IEC62.41)，而線對線則無法控制。所以，對380v低壓線路應(yīng)進行過電壓保護，按國家規(guī)范應(yīng)分三部分：建議在高壓變壓器后端到建筑總配電盤前端的電纜內(nèi)芯線兩端應(yīng)對地加裝電涌保護器，作一級保護；在建筑總配電盤至各樓層分配電箱間的電纜內(nèi)芯線兩端應(yīng)對地加裝電涌保護器，作二級保護；在所有重要的、精密的設(shè)備以及UPS的前端應(yīng)對地加裝電涌保護器，作為三級保護。目的是用分流(限幅)技術(shù)即采用高吸收能量的分流設(shè)備(浪涌保護器)將雷電過電壓(脈沖)的能量分流泄入大地，達到保護目的，所以，分流、等電位技術(shù)中采用防護器的品質(zhì)、性能的好壞是直接關(guān)系網(wǎng)絡(luò)防護的關(guān)鍵，因此，選擇合格優(yōu)良的電涌保護器至關(guān)重要。
(2)、信號部分保護：
對于信息系統(tǒng)，應(yīng)分為粗保護和精細保護。粗保護量級根據(jù)所屬保護區(qū)的級別確定，精細保護要根據(jù)電子設(shè)備的敏感度來進行確定。其主要考慮的如：衛(wèi)星接收系統(tǒng)、dian話系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)專線系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等。建議在所有信息系統(tǒng)進入樓宇的電纜內(nèi)芯線端，應(yīng)對地加裝浪涌保護器，電纜中的空線對應(yīng)接地，并做好屏蔽接地，其中應(yīng)注意系統(tǒng)設(shè)備的在線電壓、傳輸速率、按口類型等，以確保系統(tǒng)正常的工作。
(3)、接地處理
在計算機機房的建設(shè)中，一定要求有一個良好的接地系統(tǒng)，因所有防雷系統(tǒng)都需
要通過接地系統(tǒng)把雷電流泄入大地，從而保護設(shè)備和人身安全。如果機房接地系統(tǒng)做得不好，不但會引起設(shè)備故障，燒壞元器件，嚴重的還將危害工作人員的生命安全。另外還有防干擾的屏蔽問題，防靜電的問題都需要通過建立良好的接地系統(tǒng)來解決。一般整個建筑物的接地系統(tǒng)有：建筑物地網(wǎng)(與法拉第網(wǎng)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(shè)獨立地，要求地阻小于4歐(根據(jù)實際情況可能也會要求小于1歐)。然而，各地必須獨立時，如果相互之間距離達不到規(guī)范要求的話，則容易出現(xiàn)地電位反擊事故，因此，各接地系統(tǒng)之間的距離達不到規(guī)范的要求時，應(yīng)盡可能連接在一起，如實際情況不允許直接連接的，可通過地電位均衡器實現(xiàn)等到電位連接。為確保系統(tǒng)正常工作，應(yīng)每年定期用精密地阻儀，檢測地阻值。接地裝置由接地極及一些附件、輔助材料組成。接地裝置的選材和施工主要決定于土質(zhì)結(jié)構(gòu)，即土壤的地阻率ρ。不同層土質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，因而地阻率ρ不同，為增加接地裝置使用效率，可使用長效降阻劑。
D、有外部防雷措施同時更需要完善內(nèi)部防雷措施
我們知道外部防雷措施中避雷設(shè)施的引下線在接閃以后，會有很大的瞬變電流通過，也就是說在周圍會產(chǎn)生很大的瞬變電磁場(LEMP)。因此，安裝了外部避雷措施不能代替內(nèi)部防雷措施。再者，我們都知道，避雷針的工作原理是引雷，所以在概率上來說，安裝了避雷針以后，建筑物的避雷系統(tǒng)遭受雷擊的可能性會增大，也就是說LEMP發(fā)生的幾率會變大，過電壓產(chǎn)生點的距離會縮短(引下線處)，所以安裝了外部避雷措施的含有電腦網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)的大廈更加需要內(nèi)部防雷措施。
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