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雷电过电压有哪些形式-对监控系统的危害

来源:司超科技作者:小松丸网址:http://www.2008af.com

雷电过电压的基本特性

雷电通过被击物在其阻抗上产生压降(直接雷过电压)和雷电对设备附近的地面(或避雷针、线)放电时所引起的感应雷过电压,统称为雷电过电压或大气过电压,这种来自大气层中的雷电是一种强烈的电磁干扰源。产生雷电过电压的根源是特大雷电流,其特点是幅值极高,最大可达200 kA以上。大多数低于100 kA,其波形多数为振荡衰减波,时间短。按照IEC61312-11995IEC 61024-1修订草案(81/122/CD1998)的有关规定,雷电流波形的上升沿非常陡直,Ti波头时间为10ps,而下降沿相对缓慢,T2半值时间为35us,如图所示。

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建筑物在遭受直接雷击时,雷电流将沿建筑物防雷系统中各引下线和接地体汇入大地,在此过程中,雷电流将在防雷系统中产生暂态高电位,这一暂态现象称为暂态电位抬高,暂态电位的抬高往往会对一些进出屏蔽室的电源线或信号线等线路发生反击,如图所示。

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在发生直接雷击时,雷电流流过屏蔽室接地连线的寄生电感和接地电阻后,将产生很高的暂态压降,使屏蔽室的暂态电位被举高,而来自远处的信号线此时尚处于零电位,则在小孔处,屏蔽体与信号线之间将出现很高的电压。这一高电压很容易将两者间气隙击穿,使信号线上也带上高电位,该电位将会直接损坏室内的电子设备,它也将沿信号线传输到远处线路终端,侵害终端处的电子设备。暂态电位的抬高还会在邻近未受雷击的建筑物内引起反击,雷电流将通过建筑物的防雷系统引下线和接地连线与供水管道等进入各建筑物的接地体,使各建筑物的暂态电位都抬高,于是在没有采取暂态过电压保护措施的建筑物中,带高电位的地线将会对其附近的电源线和通信线发生反击,使得与这些线路相连接的电子设备受到暂态高电位的损害。

在现代建筑物中,大量布设着各种导体线路,如电源线、电视电缆、数据通信线和供水及供热金属管道等。由于这些线路网络结构布局错综复杂,它们会在建筑物内部的不同空间位置上构成许多回路,这些回路的存在,使得建筑物内电子设备遭受雷电危害的机会大大地增加,因此必须要给予足够的重视。

据国内外有关资料介绍,在一些建筑物稠密的城市区域,由于各种供电、通信和信号线路等网络盘根错节,雷电放电可以对距离雷击点1km范围内的电子系统产生电磁感应作用,影响系统的安全可靠运行。

在由雷击引起的暂态过程中,暂态高电位或过电压常常可以通过信号或电源等线路耦合或转移到电子设备上,造成电子设备的损坏。


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