雷电是对建筑物和设备造成破坏的重要自然现象。有效防雷措施尤其是防护感应雷的能力,对于现代信息化系统尤为重要。
雷击类型
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直击雷
- 定义:雷电直接击中建筑物或设备,引发强大的机械应力和电流。
- 危害:直接损坏结构和设备。
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感应雷
- 定义:雷击导致设备电源线、信号线上的感应电流,形成瞬间过电压。
- 特点:持续时间极短(微秒至毫秒级),引发尖峰冲击电压。
- 危害:感应雷虽不如直击雷显著,但对现代高精度设备的破坏性极大。
感应雷的破坏途径
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电源输入线路
- 雷电通过传输线路侵入设备,破坏内部电子元器件。
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耦合方式的感应:
- 电阻性耦合: 电流在线路上流动引发的电压。
- 电感性耦合: 磁场变化感应电压。
- 电容性耦合: 电场变化引发电压。
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开关动作引发过电压
- 设备开关动作储存的磁能释放为瞬间过电压,干扰设备运行。
瞬间过电压的破坏性后果
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数据和信号丢失
- 造成电子设备误操作、瘫痪。
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元器件性能和寿命下降
- 重复的小幅度过电压对元件的长期影响不可忽视。
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烧毁线路和元件
- 严重情况直接损毁设备硬件。
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系统停顿引发间接损失
- 如银行系统中断、通信中断导致的经济损失往往更严重。
现代电子设备的防护需求
- 随着高集成半导体技术的发展,设备对过电压的耐受能力降低,但设备在设计上通常需满足约两倍于其额定电压的耐受能力。例如,额定230V的设备可承受700V左右的瞬间过电压。
有效防护措施
为了防护因感应雷或开关动作引起的瞬间过电压,应考虑以下措施:
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全面传输线保护
- 涉及电源线、信号线、数据线、电话线等所有传输线路。
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安装防雷器
- 选择适用于程控交换机、数据传输设备等的专业防雷装置。
理想防雷器的特点
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相容性
- 不对保护设备或线路造成干扰与中断。
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承受高电流能力
- 能处理至少10,000安培的瞬间感应电流。
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低通过电压
- 将尖峰电压限制在设备可承受范围(如700V以下)。
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全面保护模式
- 提供相对地、中对地、相对中的多种保护方式。
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操作状态显示
- 防雷器需明确显示正常、功能减退或故障状态。
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遥测功能
- 故障状态通过遥测通知监控中心,便于快速响应。
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高耐用性和长寿命
- 能多次重复使用,正常使用寿命需达到20年以上。像天盾雷电的防雷器可以质保5年
雷击防护不仅要考虑直击雷的破坏,还需特别关注感应雷和瞬间过电压对电子设备的危害。通过安装高性能的防雷装置和合理的分级保护方案,可有效降低雷电对建筑物和设备的破坏风险,确保系统安全可靠运行。