雷擊防護基本原理
更新時間：2018-12-20 瀏覽次數(shù)：5275
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，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事故及人身安全事故；而內部防雷系統(tǒng)則是防止雷電和其它形式的過電壓侵入設備中造成損壞，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，以影響雷電先導放電的發(fā)展方向，引導雷電向避雷針(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件(管道)，都應與防雷網(wǎng)(帶，線)良好連接。
C、內部防護
(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低壓線路應進行過電壓保護，按國家規(guī)范應分三部分：建議在高壓變壓器后端到建筑總配電盤前端的電纜內芯線兩端應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芯線兩端應對地加裝電涌保護器，作二級保護；在所有重要的、精密的設備以及UPS的前端應對地加裝電涌保護器，作為三級保護。目的是用分流(限幅)技術即采用高吸收能量的分流設備(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、等電位技術中采用防護器的品質、性能的好壞是直接關系網(wǎng)絡防護的關鍵，因此，選擇合格優(yōu)良的電涌保護器至關重要。
(2)、信號部分保護：
對于信息系統(tǒng)，應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)進入樓宇的電纜內芯線端，應對地加裝浪涌保護器，電纜中的空線對應接地，并做好屏蔽接地，其中應注意系統(tǒng)設備的在線電壓、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結構，即土壤的地阻率ρ。不同層土質結構不同，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部防雷措施
我們知道外部防雷措施中避雷設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)絡等系統(tǒng)的大廈更加需要內部防雷措施。
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