雷击及过电压保护ppt课件.ppt

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1、雷擊及過電壓保護DATE:2007/07/20康舒電子(東莞)有限公司7/31/2021雷电及其威胁雷电是雷雨云之间或在雷雨云与地之间产生的放电现象。由于雷雨云中不同部位聚集着不同极性的电荷，当电荷积累到一定程度时，在云团与云团之间，云团与地面之间会产生很强的电场，当电场强度达到空气击穿强度时，便会发生正负电荷之间的放电现象，这种瞬间的强火花放电就是闪电。闪电的雷击过程中产生了强大的雷电流（目前观测到的最大雷电电流幅值为430KA)和高电压（雷电通道两端电位差可达上万伏），雷电具有极强大的功率，从而构成一次爆

2、炸过程。雷电直击到地面的建筑物和各种生物上，因其电效应，热效应和机械力会造成严重的破坏和灾害。雷电强大的破坏力，主要是由于它把雷云蕴藏的能量在极短促的几十微秒中释放出来，它的功率巨大。雷电威胁的主要对象:建筑物,人,设备。7/31/2021雷电电流英国标准BS6651-1999Characteristicsoflightning（雷电特性）一节有下面的论述：“给各种雷电参数给定一个范围比用‘平均’值来描述雷电更加简洁容易。雷电闪击造成损害的一个重要部分是回击（Returnstroke），回击的电流范围由200

3、0A到大约200000A，并且发生在自然界的雷电频度分布概率可以用所谓的‘对数正态’分布方式表示如下：1%的雷击电流超过200000A；10%的雷击电流超过80000A；50%的雷击电流超过28000A；90%的雷击电流超过8000A；99%的雷击电流超过3000A；有的雷闪包含2次以上的雷击，这些雷击像单次雷击一样以50ms至100ms的时间间隔一个接一个的出现。极少数超过10次雷击的多重雷，放电持续时间可达1s。因此,为了设计雷电防护系统，下面的电流峰值（imax）最严酷的情况：Imax=200kA7/3

4、1/2021雷击路徑:(1)由供電綫路直擊或感應入侵由電力綫路輸入室內，電力綫路可能遭受直擊雷和感應雷。直擊雷擊中高壓電力綫路，經過變壓器耦合到220伏低壓；或由低壓綫路也可能被直擊雷擊中或感應雷過電壓。在低壓綫路上出現雷電過電壓(Surge)，對系統造成毀滅性打擊。(2)由通信綫路入侵可分爲三種情况：(1)當地面突出物遭直擊雷打擊時，强雷電壓將鄰近土壤擊穿，雷電流直接入侵到電纜外皮，進而擊穿外皮，使高壓入侵綫路。(2)雷雲對地面放電時，在綫路上感應出的過電壓，擊壞與綫路相連的電器設備，通過設備連綫侵入通信綫

5、路。這種入侵沿通信綫路傳播，涉及面廣，危害範圍大。(3)若通過一條多芯電纜連接不同來源的導綫或者多條電纜平行鋪設時，當某一導綫被雷電擊中時，會在相鄰的導綫感應出過電壓，擊壞低壓電子設備。7/31/2021(3)地电位反击雷擊時强大的雷電流經過引下綫和接地體泄入大地，在接地體附近放射型的電位分布，建筑地网的电位会瞬间升高到几十KV,而设备本身的相线、零线及信号线路都还处在一个比较低的电位，所以地线与相线和信号线之间存在的这个电压差就会同时施加到设备上，这个电压可能高达几十KV甚至几百KV，会把通信设备完全击毁或

6、击坏。(4)空间电磁场建築物防直擊雷的避雷引入了强大的雷電流通過引下綫入地，在附近空間産生强大的電磁場變化，會在相鄰的導綫(包括電源綫和信號綫)上感應擊雷電過電壓。7/31/20217/31/20217/31/2021配电柜被损坏电路板及元器件损坏7/31/2021设备防雷保护预防措施：从前面分析可以看出通信设备的遭遇雷击的途径主要有四条：1）电源,信号线路；2）地电位反击3）空间磁场。所以必须对每一条途径加以预防，才能保证安全，主要预防措施为：（1）针对电源线路在上加装电源避雷器予以预防；（2）针对信号线路

7、，在上加装信号避雷器予以预防；（3）做等电位连接预防地电位反击；（4）利用设备金属外壳及接地来预防空间电磁场.这四条预防措施都是至关重要的。7/31/2021綜合防雷7/31/2021防雷分区及防雷分级示意图7/31/20217/31/2021三级保护原理图7/31/2021国际标准总则IEC61312-1防雷器的选择IEC61312-3(pending)雷击保护IEC61024-1设备保护IEC61000-4-5低压防雷器的安装IEC61643-1-2(pending)低压线路上的过电压IEC62066(p

8、ending)通信防雷器IEC61644-2-1(pending)低压防雷器IEC61643-1-1低压防雷器(法国标准)NFC61740低压防雷器(德国标准)VDE0675低压防雷器(美国标准)UL1449ANSIC62.41,C62.45低压防雷器(英国标准)BS66517/31/20217/31/2021雷电测试电流比较表200µs350µs600µs800µs1000µs180µs20kA4