电子设备防雷(精选12篇)
电子设备防雷 篇1
1 雷电的形成
在云的不同部位聚集着两种极性不同的电荷,使云的内部和云与地之间形成了很强的电场。这种电场强度可高达几千伏/厘米,局部地甚至可达1万伏/厘米左右。这样强的电场常常可把云层内外的大气击穿,在云与地面之间、云与云之间或在一块云的不同部位之间爆发出强大的电火花,这就是闪电。在闪电通道中,极短的时间内有大量电流流过,空气被加热到上万摄氏度而迅速膨胀,气压突增,引起与爆炸相仿的声波振荡,发出雷声。雷声的频率大部分不超过100Hz,雷声中听不到部分的能量要比听得到的大很多。
每年,全世界大约会发生160万次打雷现象,可以说,每时每刻都在打雷。对人类危害较大的是雷云的电荷与大地感应电荷之间的放电,也就是常说的落雷。落雷大多是雷云中的负电荷对大地的放电,个别的也有雷云中的正电荷向大地放电的情况;在山顶或高塔地方的落雷,则可能是从大地向雷云方向的放电。
雷电会影响空间的电离层,阻碍无线电通信的顺利进行,闪电时可产生强大的电磁波,频率从几赫到几千兆赫,严重干扰无线电通信。闪电产生的冲击波具有很大的破坏力,毁坏建筑物和伤害人畜的情况时有发生。几年前美国纽约25小时大停电,起因就是雷击。现在的微波中继站和电视中继站大多设置在山上,经常有被雷击的报道。现代的无线电设备大多已集成化,工作电压比较低,耐过电压的能力较弱,一旦有雷电引起的冲击电压入侵,就会引起故障。
2 雷电对电子设备的危害
当高塔被雷击时,雷击电流沿着铁塔流入大地,如果落雷附近有配电线,由于雷击大电流的电磁感应会引起很大的感应电压。前者为直击雷,后者为感应雷。直击雷产生的电流很大,可引起被击物局部发热而断裂,附近有易燃物时就会引起火灾。大电流引入地下向四面八扩散,由于大地的电阻,使局部电位升高,局部电位能达几十千伏以上,可给人畜和电子设备带来很大的危害。电子设备大多有接地点,这一点电位的升高会大大超过供电电源的电位。巨大的反向电位差会使电子设备的绝缘损坏,器件击穿,甚至引起火灾。配电线被雷击或雷击电流在配电线的感应电压都会引入室内造成雷害,使电视机、计算机等电子设备的电源整流器件击穿,造成事故。根据历年雷害的统计,感应雷造成的事故与直击雷还要多。
3 电子设备防雷保护
防止雷害的基本方法有两个:一是阻止雷击电流进入电子设备;二是将侵入的电流导向大地,并使之产生的电位差达到最小。防止雷击电流进入电子设备,最简单的方法就是在打雷时切断设备与天线、地线及电源输入线等的连接,但这种方法并不实用,所以,通常采用避雷器、隔离变压器、滤波器等防止雷击电流的侵入。
避雷器的特点是在一定电压范围内呈现很高的电阻,当元件两端的电压超过一定值(例如雷击来到)时,阻值急剧下降,将电流旁路,达到保护电子设备的目的。
硅稳压二极管是一种理想的避雷元件,工作电压从几伏到几百伏。由于这种元件难于制作耐高压的产品,所以,它主要用于电子设备内部元器件的过压保护。
钮扣型避雷器是利用它的一个放电间隔,高压时击穿,来达到避雷效果。击穿电压的大小与它的电极形状、内装气体的种类和压力有关。这种元件可以作得较小,电容也很小,可用于高频电路中。用在高频电路时,可将它组织在同轴连接器中,成为同轴避雷器。
隔离变压器的初级与次级绕组间具有静电屏蔽能力,绕组与绕组和铁芯之间具有几千伏以上的绝缘能力。初级和次级的匝数比为1︰1。当感应雷击电流向设备的电源入侵时,它能抑制浪涌电压的通过,当接地点的电位上升时,设备整体的电位与地电位同时上升,故可以保护内部元器件部件不受损坏。
滤波器广泛与其他避雷器配用,来提高避雷的效果。例如,在天线电路中加上低通或高通滤波器,在电源电路中加装低通滤波器或静噪滤波器,可以抑制雷击的无线电干扰。
将几种避雷器结合使用,可以得到更佳的避雷效果。这种组合可以对付直击雷和感应雷害。此外,铁塔一定要靠地接地;接地线用铜线时,其横截面要大于30mm;用铝线时,其横截面积要大于50mm;接地电阻要小于几十欧姆。无线电设备的天线不要再安装避雷针,否则会增加落雷的机会。
电子设备防雷 篇2
一、前言
银行作为一个国家金融系统的重要组成单位在国民经济生活中有着非常重要的地位。但是随着金融电子化建设的步伐不断加快,电子设备被广泛应用于金融网络的运行系统中。这些高精密的电子计算设备富含大量的CMOS半导体集成模块,耐过电压电流能力极低,无法保证在特定的空间里遭受雷击时仍能安全运行。
目前银行虽然都是网络化运行,但由于各个地区的银行系统建设的时间不一样,而且伴随着银行新业务的增加,如网络银行、手机银行、自助银行等业务的迅速开展,以及ATM、POS、网上银行、无纸办公(电子邮件)等内容。银行系统建设的任务开始繁忙起来。因而,网络不间断成为银行服务的一项重要的业务。所以这些网络节点、独立工作站、服务器、数据中心以及其他一些重要的设备,能够安全、平稳的运行,不受电源及雷电干扰成为银行建设的一项重要工作。
二、雷电入侵银行计算机信息系统的各种途径
1、雷电远点袭击电力线:
我国电力线输电方式是由发电厂通过升压变压器升压后,输电至低压变压器,经低压变压器的输出给用户。由于我国的电压基本波形是每秒50Hz的正弦波形曲线,在电力线上形成每秒50次的交变磁场。如遇雷害发生时,在雷电未击穿大气时,将呈现出高压电场形式。根据电学基本原理,磁场与电场之间是相互共存可逆变化的,那么,雷击高压电场通过静电吸收原理,向大地方向运动。假设电力线杆有5米高,那么在相对湿度25%时,要击穿5米空气,需要15×106V雷击高压(3000V/mm)。如果在相对湿度95%时(下雨时),击穿5米空气需要5×106V雷击高压(1000V/mm)。电力线上的交变磁场对雷云的吸引小于大地的静电吸引。如果,雷云击穿5米空气入地,需要很高的电压,雷电首先击在电力线上,并从电力线的负载保护地线入地释放,这样就击穿了设备。在高压线上的表现为击穿变压器的绝缘,在变压器低压端与负载的连线上遭雷击,损失的是用电器。由于变压器低压输出端是三条相线,做一条地线,当作零地合一线,变成三相四线制零地合一方式给用电器供电,雷电击在火线与大地放电,就等于火线与零线放电通过电力线直接击穿用电器的电子元件。一般电子设备线与外壳的耐压为每分钟VAC1500V,火线与零线耐压为工业级Vdc550-650V,这么低的耐压一旦遭受远点雷击,必将击坏用电器。为此,在选择防雷器时,首先考虑远点雷击。
2、雷电近点电力线的侵入
所谓雷电近点袭击电力线,实际上是雷电袭击用电器所在的建筑物避雷针,从而引起的雷电电磁脉冲的保护问题。雷电打在建筑物避雷装置上,按照GB50057-94《建筑物防雷设计规范》规定,定义大楼接闪电能力为波形10 350 S三角波,雷击电流为150KA。避雷针引下线由于线路电感的作用,IEC1312定义最多只能将50%的电流引入大地。100余米高的大楼它的引下线电感为155 H左右(1.55 H/米),IEC1312定义电感大于37.5 H,则发生测闪雷击,也就是说,10 350 S直击雷引下线只能引下50%的电流,余下的电流将通过电力线屏蔽槽、水管、暖气管、金属门窗等与地面有连接的金属物质联合引雷,但也只引下少部分雷电流,余下总电流的25%在大楼流窜至UPS输入输出负载的电源线、局域网线等,击穿小型机局域网端,最终由逻辑地线处下泄入地。对设备而言,部分雷电流将由UPS输入电源线对交流地线进行L-PE、N-PE泄放,UPS输出L-PE′(逻辑地〕、N-PE′泄放,小型机L-PE′ N-PE′泄放,局域网线对逻辑地线等进行泄放。最终结果,将击穿UPS输出对地线和输入对地线端、小型机电源对逻辑地线、网口对逻辑地线。为此,必须对UPS输入输出火线零线对交流地和直流逻辑地进行保护,必须对小型机、服务器及其它重要终端进行等电位保
护,对网口进行保护,只有堵死一切雷电导入的端口,才能有效的保护设备免受雷电的侵害。
3、错相位雷害
美国空军电磁兼容手册中,描述雷电发生时用肉眼可识别闪电为一组雷击,每次不少于26个雷,它有大小和发生先后的区别,如果一个高能量雷打在一条火线上,而另一个低能量雷打在另一条火线上,线线之间就会产生一个电压差,侵入设备。这种侵害设备的现象,称错相位雷击,又称雷电的二次破坏,对三相UPS而言,它的输入和输出端,应安装线与线之间的保护,才能更全面更立体的保护电子设备。
因此:堵死雷电由电力线入侵电子设备,应该从远点雷击、近点雷击和错相位雷击三种雷击现象入手,实施全方位的保护,才能在发生雷击时,有效的保护设备。
三、雷电入侵银行计算机信息系统的危害
1、雷电作用下,建筑物内感应雷害
雷电击在建筑物避雷针上,由避雷针通过引下线,将雷电流泄放大地,引下线自上而下产生一个变化旋转快速运动磁场,建筑物内的电源线、网络线等相对切割磁力线,产生感应高压并沿线路传输击毁设备。
假设一机房的大楼避雷针引下线或大楼主钢筋距主机房10米,假设机房为7 7m2。di=75KA dt=10 S ;则感应高压U=2 10-7 7 Ln=52500V。
由此可知由雷电产生的感应电压无孔不入,它可以危及机房内所有的用电器,2000年在上海一家银行一次雷击,4台服务器遭受雷击,80多条广域网络线端口及4台网络交换机的RJ45端口全部损坏,直接经济损失十余万元,网络瘫痪近48小时,间接经济损失无法估计。广东省1999年至2000年金融计算机系统遭受雷击损失近亿元人民币。感应雷的能量虽小,但电压较高。所以,对感应雷害的防护,应该是全面的防护,但防护的级别可以低一些。
2、雷电作用下的网络雷害
1)、广域网络
一般讲,银行系统广域网络通常不遭受直击雷的破坏,1mm2的铜线遭受10KA的雷电袭击,它自身就断了。所以,广域网的雷害主要是感应雷害,击穿方式为线对线和线对机壳(地),在GA173-1998《计算机信息系统防雷保安器》标准中,广域网保护的最大雷电流为5KA,连接广域网一般有以下几类,一类是DDN租用专线,一类是ISD专线,一类是帧中继以及微波通讯方式。对于专线的接收端口,它的耐压应为5倍工作电压,即Vdc25V,传输速率小于等于2M,插入保安器,使之在雷电作用下,短路保护5KA电流,而端口残压小于25V;而对于话线备份来说,它的工作电压为48V加93 V振铃电压共计175V,插入保安器,保安器的启动电压来说,它的工作电压为48V加93 V振铃电压共计175V,插入保安器,保安器的启动电压。
2)、局域网
在银行系统局域网的传输电缆中,常常采用UTP电缆,UTP电缆的4对线中两对线(1-2,3-6线对)一对线接收一线发送,采用RJ45接口方式。既然局域网电缆采用RJ45型是一收一发,那么,就应按两对线进行雷电保护。
我们做过一次试验,在一条连接服务器的网线旁边,约距网线0.5米处,采用雷击发生器对网线0.5米处一条金属线发射雷电流。由小到大,发射电流为10KA,周边磁场污染了网线,瞬间服务器端口、芯片被击穿,这时,示波器记忆感应高压为100V。
在机房的综合布线中,施工人员为了布线工程的美观漂亮,把很多网线放在墙壁内,没有考虑对UTP电缆的屏蔽处理,一旦大楼某些钢筋泄放雷击电流都将引起感应高压,从而击毁设
备。另外,对于网络系统,由于雷电引起的电磁脉冲,在机房内产生3Gs的变化电磁场,必然引起网卡端口芯片的烧毁。因此雷电对银行系统局域网的危害是巨大的。
所以对于综合布线,从防雷角度上考虑,布线一定要明确表示:
首先:电源线不要与网络线同槽架设,数据插座与电源插座保持一定距离;其次:广域网线缆不要与局域网线缆同槽架设;最后:网线与墙壁布置时,有条件应远距离安装。屏蔽槽有厚度要符合要求,并保证两点接地。
3、雷电作用下的二次效应,雷电高压反击雷
雷电袭击建筑物避雷针,由引下线将雷电流引入大地,由于大地电阻的存在,雷电电荷不能快速全部的与大地负电荷中和,必然引起局部地电位升高,交流配电地和直流逻辑地将这种高电位引入机房,UPS输出、输入端被击穿,小型机及其他网络设备连接断口被击穿。这种反击电压少则数千伏,多则数万伏,直接烧坏用电器的绝缘部分。这种现象在银行系统时有发生。
4、由雷击引起的人身安全问题
雷电泄放大地,由于地电阻较大,不能马上泄放,从而引起地电位升高,由于机房直流逻辑地线和交流配电保护地线不在一点入地,将两个电位值引入机房,这时,一个操作人员的一只手摸在UPS输出负载外壳上(如小型机),而另一只手(或身体)摸在交流配电地线上(如空调),两个电位值将通过操作人员的身体短路,造成操作人员伤亡。美国1996年为此而死亡198人,广东省1997年在报导雷击死亡的170人中,有相当一部分是为此而伤亡的。所以防雷保护设备的确很重要,但是保护人身安全更重要。
在通过具体分析了雷害入侵计算机信息系统的各种途径后,我们得出的结论是:防雷保护设计工作不是简单的避雷设施的安装和堆砌,而是一项要求高、难度大的系统工程,涉及多方面的因素。为此我们的设计指导思想的主旨是,本?quot;经济、实用、高标准严要求、高起点、高可靠性"的原则,在遵照执行国家有关标准,国家有关行业标准的基础上,还参考和引入IEC国际电工委员会的有关防雷技术标准要求,以期达到更好的防护效果。
三、银行系统防雷设计的依据
1、银行系统电子设备雷电过电压及电磁干扰防护,是保护通信线路、设备及人身安全的重要技术手段,是确保通信线路、设备运行必不可缺少的技术环节,是银行系统金融电子化建设及运行管理工作的重要组成部分。
2、方案的设计应依据IEC1312《雷电电磁脉冲的防护》、GB50057-94《建筑物防雷设计规范》、VDE0675《过电压保护器》、GA173-1998《计算机信息系统防雷保安器》及GB-50174-93《计算机房防雷设计规范》、GB2887-89《计算机场地技术条件》等进行设计。
3、方案设计中的所采用的过电压保护产品由国内或世界知名防雷器生产商精工设计制造。其产品符合VDE、IEC及GB相关标准,并通过国内邮电、铁道、电力等有关权威检测机构检测认证。
4、银行系统计算机房直击雷防护措施严格依据GB50057-94第二类建筑物设计标准,其避雷针、引下线、地网系统应合乎规定要求。
四、银行系统的防雷设计方案
1.银行系统的瞬态过电压保护设计
a.银行系统过电压保护必须运用电磁兼容原理将银行系统局部的防护归结到银行系统的整体的雷电过电压保护。
b.银行电子设备所处的建筑物作为一个欲保护的空间区域,从电磁兼容的角度出发,可由外到内分为几个雷电保护区,以规定各部分空间不同的雷电磁脉冲(LEMP)的严重程度。c.根据雷电保护区的划分要求,银行建筑物外部是直接雷的区域,在这个区域内的设备最容易遭受损害,危险性最高,是暴露区,为0区;建筑物内部及计算机房所处的位置为非暴露区,可将其分为1区、2区,越往内部,危险程度越低,雷电过电压对内部电子设备的损害主要是沿线路引入。保护区的界面通过外部的防雷系统、建筑物的钢筋混凝土及金属外壳等构成的屏蔽层而形成。电气通道以及金属管则通过这些界面,穿过各级雷电保护区的金属构件必须在每一穿过点做等电位连接。
d.进入银行大楼的电源线和通讯线应在LPZ0与LPZ1、LPZ1与LPZ2区交界处,以及终端设备的前端根据IEC1312——雷电电磁脉冲防护标准,安装上不同类别的电源类SPD,以及通讯网络类SPD。(SPD瞬态过电压保护器)
e.SPD是用以防护电子设备遭受雷电闪击及其它干扰造成的传导电涌过电压的有效手段。f.选用和使用SPD注意事项简介:
§应在不同使用范围内选用不同性能的SPD。在选用电源SPD时要考虑供电系统的形式、额定电压等因素。LPZ0与LPZ1区交界处的SPD必须是经过10/350us波形冲击试验达标的产品。对于信号SPD在选型时应考虑SPD与电子设备的相容性。
§SPD保护必须是多级的,例如对银行电子设备电源部分雷电保护而言,至少应采取泄流型SPD与限压型SPD前后两级进行保护。
§为各级SPD之间做到有效配合,当两级SPD之间电源线或通讯线距离未达规定要求时,应在两级SPD之间采用适当退耦措施。
§ 建在城市、郊区、山区不同环境下银行营业网点,设计选用过压型SPD时,必须考虑网点供电电源不稳定因素,选用合适工作电压的SPD。
§对于无人值守场合,可选用带有遥信触点的电源SPD;对于有人值守场合,可选用带有声光报警之电源SPD,所有的电源防雷器都需具有老化显示。
§信号SPD应满足信号传输带率、工作电平、网络类型的需要,同时接口应与被保护设备兼容。
§信号SPD由于串接在线路中,在选用时应选用插入损耗较小的SPD。
§正确的安装才能达到预期的效果。SPD的安装应严格依据厂方提供的安装要求进行安装。
2.等电位连接
a.实行等电位连接的主体应为:设备所在建筑物的主要金属构件和进入建筑物的金属管道;供电线路含外露可导电部分;防雷装置;由电子设备构成的信息系统。
b.实行等电位连接的连接体为金属连接导体,如图3。和无法直接连接时而做瞬态等电位连接的电涌保护器(SPD)。
c.银行大楼的计算机房六面应敷设金属蔽网,屏蔽网应与机房内环形接地母线均匀多点相连。
d.通过星型(S型结构或网形M型)结构把设备直流地以最短的距离连到邻近的等电位连接带上。小型机房选S型,在大型机房选M型结构。
e.机房内的电力电缆(线)、通信电缆(线)宜尽量采用屏蔽电缆。
f.架空电力线由终端杆引下后应更换为屏蔽电缆,进入大楼前应水平直埋50m以上,埋地深度应大于0.6m,屏蔽层两端接地,非屏蔽电缆应穿镀锌铁管并水平直埋50m以上,铁管两端接地。
3.接地
a.根据GB50174-93标准要求,电子计算机机房接地装置应满足下列接地要求:§交流工作接地,接地电阻不大于4欧姆;
§安全保护接地,接地电阻不大于4欧姆;
§直流工作接地,接地电阻应按计算机系统具体要求确定;
§防雷接地,接地应接现行国标50057<<建筑物防雷设计规范>>执行。
b.交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地共用一组接地装置时,其接地电阻按其中最小值确定;若防雷接地单独设置接地装置时,其余三种接地共用一组接地装置,其接地电阻不大于其中最小值,并应采用防地电位反击的等电位连接保护器。
4.机房内通信电缆以及地线的布放和连接
a.通过模拟不同的布线、屏蔽和接地方式时,空间电磁场对通信线路的电磁感应影响情况试验,对计算机通信网络系统在建筑物楼内的布线和接地方式有如下下结论:
§通信电缆以及地线的布放应尽量集中在建筑物的中部。
§通信电缆线槽以及地线线槽的布放应尽量避免紧靠建筑物立柱或横梁并沿建筑物立柱或横梁布线较长的距离,通信电缆线槽以及地线线槽的设计应尽可能位于距离建筑物立柱或横梁较远的位置。
电子设备防雷 篇3
关键词 防雷设计 电子信息设备 系统研究
随着时代的不断进步,现如今电子信息已经渗入到我们生活的每一个角落,我们正常的生活活动已经离不开电子信息。一套完整的电子信息系统是需要大量电子设施构成的,而这些微型电子自身就存在着一定的低绝缘性,同时他们对电压电流的忍受能力有限,在一定程度上凸显了该电子信息系统的不足之处。现如今电子信息设备已经逐渐趋于高集成化,其最大的劣势就是对LEMP的抵制力低下,尤其是雷电对电子信息造成的影响是极为严重。
一、被雷击中对信息系统造成的影响
电子信息在相关设备受到损害时最大的一个导火索就是雷电对它的直接击打。实践表明该系统受到雷电感应伤害的几率要远远高于直接被雷电击中,这是因为雷电效应除了雷击之外还包括一定距离的电磁干扰效应,雷击产生的效应领域高达几百米。雷电效应产生了两种感应,一种是静电效应,另外一种则是电磁效应,这两种效应对附近居民的室外信号输送通道、地下电线收到强度电压的感应而损坏。
由于电子信息系统的主要组成设备是采集信号数据,对这些数据进行加工最后再传导、储存。其中牵涉的系统环节数量较多,信号的接口也多,在一定范围内为雷电破坏奠定了基础,提供了有利条件,电压波极其简单就可以通过这些渠道进入到电子系统,引发后患。
二、预防雷电直接击打的对策
首先需要明确之所以要采取措施防止电子信息系统被雷电直接击中,最主要的一个原因就是当雷电击中电子设备房屋时就会产生一股很强大雷电流,如果这个房屋建设当初没有做好任何预防雷电直击的措施,就会因为电压强大而出现不规格覆盖最终引发一部分的高电压反弹回击,其结果就会是电子机器设备的毁坏,相关工作人员受到伤害。除此之外因为被强大的雷电流直接击中,电子机房的电压会上升到上万伏,经由电力系统以及各个电子信号的接触点反射到以外的范围,在一定层面上会是的某些电网以及通讯设备上的信息设施受到损坏。
任何含有电子信息设备的房屋都需要装置一定的防雷电设施,依照国家的相关规定,房屋建设需要备有避雷针、引下线或者与地面相连接的电阻,如果一个房屋没有这些就必须进行重新整治。如此一来可以降低该建筑被雷电击中的几率,减少由于受到雷电流的电磁波、电压干扰对电子信息设备系统的不良效应。
在电子信息设备进行机房位置选择时最佳的地方应该是低层房屋的中间位置,最大限度的不靠近该房屋建筑墙外变得各种结构杆子和柱子,依照这些电子信息设施的重要地位将这些设施摆放在适宜的范围内。在选择范围时不应该选在建筑的楼顶,主要是由于顶楼是这个建筑物与上空接触最近的地方,接收到直接雷击或者周围房屋反射出的雷电后产生效应是最快的,被电磁场直接影响的可能性最大。不仅如此,电子设备收到高强度的电磁场影响,使得这些电子信息设备损坏的几率急剧上升。但是如果现在底层的中间位置就可以受到一定程度的庇护,收到的磁场相对于顶层的会相对比较薄弱,还可以利于电子信息设备的保护。
三、预防受到雷电感应的相关对策
1.采用适合的电缆。为了可以最大限度地降低收到电磁效应以及静电效应的影响,电子信息机房的总电源电力设备需要选择一些含有金属保护层的线缆或者是有塑料包装的线缆通过金属类型的管道进线,直接压在地面地下。在进线的初始端将这些线缆的金属皮连接到预防雷电的效应接地设备上。依照这种方式, 其他的通讯线缆也一样进线,即使有一些不能全部把线埋入地下,也要保证直接埋在地下的线长度大于等于2 m。
2.金属管道需要与防雷设施相通。 将金属通道先架空,然后在建筑物的进出口处与各个防雷设备相连接。与房屋建筑每隔100 m的范围内,这些管道需要每25 m就连接地面一次。
3.各个线缆要接入到同一个地网中。 一个单独的房屋建筑包含的电源线、电话通讯线、电视传输线等等各种通讯线缆都需要连接在一个适合的避雷装置上面,并且需要注意的是这些接地的一端应该统一的连接到一个共用的地网中去。
4.选择适合的浪涌保护设备并正确安装。 在进行电子信号线路的浪涌保护设备选择时,需要依照该线路的实际工作频率、工作电压参数、接口方式等等各方面条件,择优选择损耗小、配置优良的浪涌保护器。在安装浪涌保护装置时需要特别注意一个地方,就是需要被保护的电源线缆各个前端,每个装置相互连接的线缆应该是平整的,长度不可以超过0.5 m。
四、电子信息机房的电力连接
每个电子机房的信息系统都需要设定相同的电位,之后在进行网络连接。电子设备的外壳需要有金属保护,各个机柜以及机架都需要接地这样才可以起到保护的作用。预防雷击进行的接地与进行交流的工作场所以及直流的工作地和安全保护地最好选择同一个接地系统,这样做的目的是为了可以达到一个平均电压,相同的电位之间可以减小每个接地装置以及不同系统间的电位差距,最终实现保护电子信息系统的最初目的。
五、结束语
随着时代信息技术的发展,一套完美的电子信息机房需要一系列完整的防雷设计,这需要从我们现如今的防雷技术开始着手,只有做好内部以及外部的防雷击工作才可以真正意义上的保护好电子信息系统的正常安全,做到最初预期的优秀防雷保护目的。
参考文献
[1]乔国林,陆勤.电子信息系统的雷击风险与雷电防护[J].工业安全与环保,2008,(11):41-43.
[2]洪展,李健荣.电子信息系统防雷[J].气象研究与应用,2008,(3):66-67.
[3]黄国全.对现代电子信息系统综合防雷技术的分析[J].安防科技,2006,(12):17-19.
浅析电子设备的防雷与接地 篇4
1 对于电子设备的防护措施
1.1 雷击的方式
当前根据防雷理论, 可以把雷击分为两种, 一种是感应雷击, 一种是直接雷击。在弱电设备中所发生的雷击一般都是感应雷击的事故, 其破坏程度主要表现在: (1) 在雷电流所形成电磁场的变化, 在通过电磁感应导致周围的导体会产生过压, 所以感应电压就会沿导线进行传输, 也就损坏了相连接的电子设备。 (2) 由于雷电所引发的电荷分布不均, 在通过静电感应从而产生局部过压造成电子设备的损害。 (3) 由于雷击会致使电子设备的电位不均, 从而导致高电位的反击, 这样也会破坏电子设备。
所谓直接雷击指的是雷电直接击在了物体上, 从而产生了热效应和电效应以及造成机械力破坏的雷击反应。这也是一般最常见的雷击方式。在直接雷击的防护问题上, 当前主要采用的方式是给建筑物装置避雷针和避雷带等, 还可以通过在强电系统中安装高低压避雷器装置等。
1.2 对于电子设备的防范
防止电子设备不会受到雷击, 要做到以下几个方面: (1) 对于设备所处建筑物要有完善保障的避雷设施, 可以保证电力系统防范避雷措施的完善。 (2) 由于电子设备工作的电压较低, 所以抗过压的能力会较弱, 因此必须要重点考虑防止受到感应雷击。当前, 在感应雷击防护方面主要应用是感应雷击防护器, 或者是可能会受到感应雷击的导线做以屏蔽。在雷击一般侵入的途径就是能过信号线或者是电源线的入侵, 所以雷击防护主要就是在雷电进入端把其泻放在大地, 达到保护设备的目的。还存在另一种情况可以感应到雷击, 在仪器设备的电源线以及信号线和避雷装置引下线的相距太近, 并且平行而且在通过电磁感应时会引发雷击, 在受到这种雷击时, 在避免方式上可以通过合理布线加以解决, 也就是在有关的仪器仪表布线时, 要按照标准合理的进行综合布线。在电子设备感应雷击的防护上, 如果设备所处的环境会存有雷击的可能性, 就应采取全面的保护, 否则会存在漏保的现象。在除重视电源线的防护以外, 而且还不能忽视对信号线的防雷工作。在装有户外的线路或者是电子设备, 必须进行对相关线路采用两端保护或者是多点保护的方式。在针对重要线路上, 要尽量应用穿金属管埋地方式的敷设, 把线路进行屏蔽, 以降低感应雷击的发生。
2 关于电子设备接地的防护
在对配电回路或者是分支回路中, 所有回路与设备都需要通过导电连接进行互相连通, 主要是减少两者之间的电位差, 把电位差的范围限制在最小值内。其接地主要目的就是为了保证电气的安全系数。也对于电击的防护以及为接地故障电流可以提供返回电源通路的接地是十分重要的。一般是把一个接地棒打入地内同大地相连接。通常在一个建筑物的配电系统中, 可以在靠近电源进线的位置打一个接地棒进行接地即可。
(1) 需要把防雷装置接入大地, 如果在电气装置的附近出现雷击时, 会以千安计的雷电流在电气装置中感应出很大的电位差。可以把建筑与设备金属的部分同低阻抗的相互连接, 这样可以降低电位所引发的问题。
(2) 在大多数的应用当中, 被接地处至接地处可以保证一低直流电阻的通路。但是如果仍然会存有噪音干扰的现象, 就需要采用更新的设备以及技术解决此问题。但是如果不正确的接地装置施工设计以及维护, 在工程中会存有过高的接地阻抗。把噪音过滤器放置在不正常的信息系统里会起到十分重要的作用, 但是如果对于接地阻抗偏较高的系统却起不到应有的作用。
(3) 在设备安全方面, 接地的作用并不仅限于对电路故障的防护, 还可为静电电荷的泄放提供通路。静电电荷的泄放电路意指能安全释放积蓄电荷的电路。接地线的长度和尺寸是最影响接地阻抗的因素。因长度增加后阻抗随之增加, 尺寸加大阻抗就减小。
(4) 一种耦合的形式中, 一个回路内的电压、电流可以在另一回路内产生出电压或电流。这种耦合不是有意识的, 它常造成不必要的干扰。我们称它为共有阻抗, 因为它通常是接地系统的阻抗, 而上述耦合则正是因跨接于其上而发生的。此接地系统为一回路的一部分, 同时也为其他回路所共有。接地线或信号参考面的电位并非是零电位。接地系统阻抗越低, 干扰电位就越低。
3 结语
总之, 在随着电子设备的不断进步发展, 对于电子设备防雷与接地的安全是一门技术应用比较复杂且科技含量较高的技术问题。在设计时必须要遵守国家标准的基础上执行, 并且参考有关对于防雷技术的要求标准, 以及了解行业最新的参考标准。需要应用安全高质量的专用产品以及施工设计施工, 做到安全保护划分的等级, 可以防雷击和防电磁干扰等要求, 只有综合地考虑到对各种接地不同的要求, 才可以在电子设备的防雷工作中把雷电作用对电子设备的损坏降低到最小, 达到预期防护的目的。
摘要:通过受到雷击的实际灾害表明, 在现代智能化的发展当中, 传统的避雷方式已不足已适应安全防雷的需要了。经相关部门的统计, 在当前的几年中, 因受到雷击从而造成电子设备损失的都在巨额以上, 然而造成损失的程度还处于迅速上升的趋势中。目前, 造成电子设备损失的事故多有发生, 但这些事故一般都在有传统避雷针或者是建筑接地完良好的情况下发发生的。因此, 为了可以保证电子设备正常的运转, 所以对于电子设备的防雷安全保护问题应引起足够的重视。
关键词:电子设备,防雷,接地
参考文献
[1]邢红霞, 王炳.电子设备防雷与接地的实际问题[J].铁道通信信号, 2008 (8) .
[2]蒋尧, 饶雪, 张文杰.电子设备的防雷[J].山西建筑, 2009 (20) .
[3]鼓秋平, 周彩玲.电子设备的防雷及接地[J].广西气象, 2006 (2) .
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现代气象防雷设备与技术探讨 篇6
关键词 气象防雷设备;防雷技术;预警预测
中图分类号:P429 文献标志码:B 文章编号:1673-890X(2015)21--02
雷电因其强大的电流、炙热的高温、强烈的电磁辐射以及猛烈地冲击波等物理效应而能够在瞬间产生巨大的破坏作用,造成雷电灾害[1]。雷电灾害在广义上,是指雷击或者雷电磁脉冲入侵和影响所造成的人员伤亡或财产损失。近年来,伴随着经济和科技的快速发展我国气象防雷技术也得到了较为完善的发展,很大程度上避免了大量的人员伤亡和经济损失[2]。
1 现代气象防雷
气象防雷主要有3个基本组成部分:直击雷防护、接地和防护雷感应。
1.1 直击雷防护
直击雷防护就是指利用直击雷在现场进行观察,然后对现场的金属设备以及一些传输的数据线路进行观测。目前,直击雷防护最有效的方法是安装避雷针。这种方法施工简单且成本很低,主要利用了3种避雷装置,布置的原理是当雷电发生时,有接闪器接闪雷电流,通过引下线把雷电流份泄到接地体,接地体再泄放给大地,从而起到雷电防护的效果。
首先,可以在气象观测场地之外安装相对独立的避雷针。利用滚球法计算恰当的避雷针高度,对于两个避雷系统的相对距离可以在实施的过程中严格按照国家的有关标准来确定,保证避雷针防护的有效性。其次,在观测场地设置被限制的地区可以在风向风速检测设备的支架上直接安装避雷针。归根到底,对直击雷的防护离不开对现场实际情况的把握,即对避雷针引下线与数据线以及金属设备进行观测,评估其是否能承受雷击,规避安全隐患。
1.2 接地
共用接地是防雷的基本组成部分。在观测现场,除了对金属设备检测之外,还需要对一些有可能出现金属设备的地区进行接地处理,保证共用地方的可靠性和安全性。对于性质不同的接地线和信号线缆,应该分开铺设。在工作过程中,进行每一项检查时应清楚电流方向。同时,考虑电容和电感对线路的影响,按照安装地的具体情况进行合理布局。
1.3 防护雷感应
防护雷感应就是指当遭遇雷电天气时,可以接收相关信号,确保感应雷完好无损。受到雷击的主要方式有:一是雷电电磁感应,二是雷电波侵入。雷电通过与设备的电源线路或者信号线路之间产生融合导致雷击。因此,在电源线路防护过程中,在低压的配电系统配备多级SPD防护系统,能够方式雷电瞬间所带来的损坏。一般来说,可以在配电系统电流输入端口处配备一级电源的SPD系统,在办公楼层在配备二级系统,在UPS端口处配备三级系统,这样就能有效地保障防雷工作的进行。在对信号线路进行保护时,也可以通过在防雷区安装SPD系统来进行防护。
2 防护雷风险控制
防雷技术风险控制,主要做到以下几点。第一,对于易燃易爆物品集中或静电、金属设备较多的区域,应加大检查力度,提前做好防护工作。与此同时,要制定应急预案,保证在灾害发生时能够迅速有效地进行处理。第二,工作人员规范操作,严格遵守规章制度和操作流程,规避风险。对于保障安全的防护措施,要做到定期的检修和维护,如果发现问题应及时处理。第三,采用先进的科学技术进行防雷预防工作。第四,利用信息技术对雷電灾害进行科学评估,包括雷击事件发生概率及危害程度,并在评估基础上制定预防措施。
3 防雷技术研究
对于防雷技术研究首先需要有准确的定位。气象防雷工作对于保护人民的生命财产安全具有重要意义。目前,我国的防雷技术研究已经取得了很大成就,但仍存在许多问题,如预测信息缺失或失真。因此,需要加强对防雷技术的研究,提高预测的准确性和及时性,加大防雷技术的科学性与实用性。
3.1 加大防雷技术网络建设投入
建立合理的社会管理网络,能够保证在相关部门、气象防雷预测工作人员以及气象联络工作人员三者之间形成紧密联系的网络,在雷击灾害发生时,三方可以迅速启动应急机制进行事故处理。
3.2 规范防雷技术
规范防雷技术能够保证防雷工作在制度化、具体化的条件下有序进行。同时,这一措施的实施能够规范工作人员的行为,提高工作人员的责任心,确保工作质量与工作效率。
3.3 加大监测预警投入
为保证信息的准确性与高度性,需要不断地加大气象雷电预警技术的研究。例如,对雷电进行数据监测、对雷击进行风险评估、对防雷装置进行预期测试等。
3.4 加大对工作人员培养
气象防雷技术工作的主体是工作人员,因此,培养高专业技能、高素质的工作人员是推动气象防雷工作有效开展的保障。气象局可以定期对工作人员进行培训,并对工作人员进行考核,提高团队整体素质。
4 现代气象防雷技术的发展前景
随着气象服务知识突飞猛进的反战,现代气象防雷技术逐渐向着科学化、规范化发展。而未来的发展方向主要有2个方面:首先是朝着技术发展以及预测预警的方向前进,因为事中和事后控制都不如事前预测;其次是做好事前总结和借鉴以往不足,并在科学的理论下进行改革创新。
4.1 加强预测和预警机制
对雷电灾害进行预测,规避风险是缓解雷电带来的危害的重要手段。因此,在气象防雷技术中,应不断加强预测与预警工作,防患于未然。
4.2 创新改革
改革创新才能有新的突破。因此针对现代气象防雷出现的问题,应借鉴以往成功的经验,结合不足之处进行持续的改革创新,对于反复出现的问题要着重采取措施解决。对于气象企业来说应通过实施总体上的规划、上下有机协调、分层实施等措施来确保信息的准确高度性和资源的协调性。
5 结语
对于频繁遭受雷电袭击的地区来说,稳步推动气象防雷工作的开展是保证人民生命安全、减少经济损失的重要手段。随着经济社会的迅速发展和科学技术的全面覆盖,针对防雷电灾害的技术探讨应不断向科学化、规范化发展。气象管理部门应制定行之有效的管理制度,研究人员应不断加强自身技术素质和思想素质,改革创新,完善预测和预警机制,使气象防雷技术工作能够充分发挥其应有的作用和功能。
参考文献
[1]丁美萍.气象防雷技术工作要点探讨研究[J].电子技术与软件工程,2013(24).
[2]李晓婷,唐丽娜,王剑锋.气象防雷技术未来发展前景研究[J].科技创新导报,2013(3).
电子设备防雷 篇7
1.1 电气设备防雷装置检测的基本内容
检查建筑物维修或改建后的变形, 是否使防雷装置的保护情况发生改变;检查有无因挖土方或植树种草而破坏接地装置;检查各个部件有没有开焊、锈蚀后截面积减小过大、机械损伤折断的情况;检测接闪器有没有受到雷电击打而熔化或折断情况;检查避雷器资套有无裂纹、碰伤、污染、烧伤痕迹;检查引下线距地2m一段的绝缘保护处理有无破坏情况;检查支持物是否牢固, 有无歪斜、松动。引下线与支持物固定是否可靠;检查断接卡子有无接触不良情况;检测木式构式接闪器支柱或支撑架构有没有损坏状况;检测相关接连大地装置四周的土地有没有沉陷发生;检查所有接连大地装置的流散电阻;如果检测出接地装置的电阻发生非常大的转变时, 应将接地装置挖开检查。
1.2 电气设备防雷装置检测的记录
电气设备防雷装置的检测要如实、详细、准确, 系统地记录, 确保电气设备和防雷装置的安全运行。不仅要对检测结果进行记录, 还要对检测过程进行记录。应有相关的检测记录表, 表中应包含检测日期、检测过程明细、检测结果明细、检测人签字、复核人签字、检测地点、检测具体对象、备注等项目。做到电气设备防雷装置检测有落实、有记录。确保检测结果的准确性、科学性、详细性。
1.3 电气设备防雷装置检测的频率及时间
投入使用后的电气设备防雷装置实行定期检测制度。电气设备防雷装置应该定期检测, 防雷装置应当每年至少检测1次, 对易爆炸危险环境的电气设备防雷装置应当至少每半年检测1次。要特别在雷雨风暴来临前期对电气设备防雷装置进行检查。确保电气设备防雷装置检测次数达到要求, 确保电气设备防雷装置的检测时间合理。
1.4 电气设备防雷装置检测的注意事项
电气设备防雷装置检测是一项复杂、巨大、意义重大的工作, 在其进行中有一系列需要注意的地方, 现进行简要的总结。由于电气设备防雷装置检测的重要性, 必须确保检测的落实, 责任明确到人, 时间明确到位, 要科学规划, 形成完善的检测系统。要加强检测人员技术人员的教育培训, 提高其安全意识和检测技术能力。在检测过程中要全面到位, 特别加强对隐蔽问题部位的检测。检测出的问题要如实记录, 要及时解决。同时, 检测要依据相关法律法规, 确保检测人员的自身安全。
2 电气设备防雷装置的运行维护
2.1 电气设备防雷装置运行中易出现的故障
防雷装置内部受潮, 绝缘电阻低于2500Ω, 工频放电电压下降;防雷装置突然爆炸;防雷装置失去部分功能或失效;防雷装置停止工作;防雷装置的引线及接地引下线烧伤或段股;防雷装置密封破损;防雷装置老化劣化;防雷装置电阻片烧坏等。电气设备防雷装置容易出现的故障有很多, 程度不同, 危害不同, 应对电气设备防雷装置易出现的故障熟悉了解, 为电气设备防雷装置故障的解决提供有力的指导。
2.2 电气设备防雷装置运行出现故障的原因
防雷装置自身的质量问题;顶部的紧固螺母松动, 引起漏水或瓷套顶部密封用螺栓的垫圈没有焊牢固, 密封垫圈长期使用断开后, 潮湿的水汽顺着螺钉的缝隙进入内部;底位密闭实验的小孔没有焊接牢固、堵塞;瓷套破裂, 有砂眼, 裙边胶合的地方有裂缝等情况, 很容易进入潮气;橡胶垫圈使用的时间长, 变偌而破裂, 没有了密封的作用;供底部压紧使用的扇形状铁片没有安装牢固, 让底板易于活动, 下部密封橡胶垫圈安装部位不正确, 产生空隙从而让潮气进入;瓷套与法兰胶合的地方不相连或瓷套处有缝隙。由于中性点不接地系统中产生单相接地, 使非故障相对地电压升高到线电压;由于电力体系产生铁磁谐振过电压的状况, 让避雷装置发电, 内部元件损坏;当线路受到雷电击打时, 避雷器装置仍正常工作, 当超过间隙承受能力时, 让电弧重新燃烧, 工频续流会再一次出现, 电阻被重燃阀片烧坏;避雷装置阀片的电阻不合乎标准, 残存的电压虽然降低, 续流反而上升, 因此间隙无法有效灭弧;因为避雷装置密封的垫圈与水泥相接的地方不牢固或者有缝隙, 密封不良。电气设备防雷装置运行出现故障的原因较多, 需根据具体情况准确判断, 找出运行中出现故障准备的具体的原因。
2.3 电气设备防雷装置故障的预防及解决措施
避雷装置设备安装或检修工作完成后、设备停运时, 应对各部位的连接进行认真检查;采用螺钉连接时, 必须使用弹簧垫片;系统标称电压110k V及以上避雷器的引流线接线板严禁使用铜铝过渡。以防止引线、均压环脱落故障及避雷器倒塌事故的发生。检修人员不得攀爬避雷器设备, 以防避雷器绝缘外套出现裂纹或发生避雷器断裂伤人。避雷器绝缘外套表面脏污时应及时清扫。运行于Ⅱ级及以上污区的瓷绝缘外套避雷器, 宜涂刷RTV涂料, 但严禁加装防污伞裙。防止避雷器发生污闪或由于表面脏污、防污伞裙造成的表面电位分布畸变导致内部电阻片的局部损伤。中性点有效接地系统中, 中性点不接地的变压器, 在操作过程中, 应先将变压器中性点临时接地。以防止中性点避雷器发生爆炸或热崩溃。在避雷器的带电测试工作中, 应采取有效的措施防止TV二次短路。已发生故障的防雷装备, 在天气正常的情况下, 应停止其运行, 进行专业维修。
2.4 电气设备防雷装置运行维护的注意事项
电气设备防雷装置易出现故障, 且出现故障的原因复杂多样, 有些损坏并且不能恢复。因此, 必须加强电气设备防雷装置的运行维护。要选用质量优的防雷装置, 按正确方法使用安装防雷装置, 在投入运行前要对防雷装置进行严格的测试实验试用。避雷装置在运行中应与配电设备同时进行巡视检测。
摘要:在发生的电气设备用电事故中, 有很多案例是由于不重视电气设备防雷装置的防雷检测及运行和维护引起的。因此, 电气设备防雷装置防雷检测及运行维护在现实的生产和生活中具有很强的实用性和指导意义。必须对电气设备防雷装置防雷检测及运行维护加以重视, 严格规范, 熟练技术, 落实到位。
关键词:电气设备,防雷装置,运行维护,安全性,规范技术
参考文献
空分设备防雷措施 篇8
防雷区域的具体划分如图1所示。空分行业的雷电防护通常依据GB50057-2010以及GB50343-2012中的各项规定进行防护, 主要还是通过包括外部防护以及内部防护两方面, 以达到综合防护的效果。具体防护措施如图2所示。
防雷区域的划分可以对建筑物内、外部空间的雷电电磁环境做出合理的空间分布描述, 可以定性地表示建筑物内不同空间雷电脉冲电磁场的强弱程度, 可以确定等电位连接的位置 (一般在各防雷区的交界面上) , 确定在各交界面上等电位连接导体的最小截面, 可以确定不同防雷分区界面上选用的浪涌保护器的技术指标, 具体如图3所示。
针对雷电的特点及浪涌过电压对二次系统设备的侵入途径, 结合空分系统设备的性能参数和防雷安全要求, 综合运用接闪、分流、屏蔽、等电位连接、合理布线、接地等成熟的防雷技术, 建立完整可靠的防雷安全网络, 分流浪涌电流、抑制瞬态过电压、隔离电磁干扰, 从而达到防雷安全的目的。
接闪:在雷击发生时, 利用分布在厂区各个部位的接闪器, 将大部分雷电流截闪, 再通过引下线引入大地泄放, 从而保护了周围的设备不会因雷击而损坏。
均压:金属线槽、线缆屏蔽层、设备外壳、控制机柜等所有建筑物内设备的安全地线、防雷地线、工作地线等必须以最短距离分别就近与接地母排连接, 可相互连接成条形、环形或网格形。
屏蔽措施:有屏蔽作用的建筑物, 电子、电气设备的金属箱、盒应当接地。进入金属箱、盒的电源线和通信线, 宜采用屏蔽电缆埋地敷设, 屏蔽电缆的金属屏蔽层应接地。无法采用屏蔽电缆时, 应将非屏蔽线缆穿钢管敷设, 钢管两端和地线连接。
接地设计:应将现场电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、信号设备工作地、防静电接地、金属屏蔽电缆外层、保护地及浪涌保护器接地端子等以最短的距离分别就近接到等电位接地排上。其工频接地电阻应小于4Ω。接地电阻值难以达到要求时, 可采取深井法、换土、添加降阻剂、外引等方式加以改善, 但外引长度不应超过30m。
合理布线:电源线与信号线、引下线与电缆线、进线与出线必须分开敷设, 无法分开敷设时, 尽量采用交叉布线的方式。信号传输线路与电力线路平行靠近敷设时, 其间距应符合要求。条件不许可时, 应采用屏蔽电缆, 电缆铠装层和电缆屏蔽层应接地。
分级防雷:
第一级防雷:在低压进线处安装一级浪涌保护器, 通过大通流容量的浪涌保护器, 将大部分的浪涌能量泄入大地。
第二级防雷:在各个馈线柜处安装二级浪涌保护器进一步泄放雷电能量的同时, 大幅度降低过电压幅值。
第三级防雷:在精密设备前端加装三级浪涌保护器, 对各个设备进行精细防护, 以保护设备的正常运行。
通常情况下三级防雷基本可以拦截大部分浪涌过电压的能量, 做到限制电压低于设备的耐压水平, 保护设备的正常运行, 但是在部分特殊行业里, 假如设备的耐压水平较低, 需要更加精细的防护才能有效保护设备, 因此在该情况下可以进行四级、五级甚至更多级的防雷手段。
由于空分设备的连续工作性, 要求防雷措施尽可能完善。通过以上的防雷措施及手段, 可以确保整套空分设备的长期稳定运行。
参考文献
[1]GB50057-2010 (建筑物防雷设计规范) [S].
关于电子信息设备的防雷设计研究 篇9
1 雷击对信息系统造成的影响
现在, 电子信息已经逐渐成为了人们生活和工作中必不可少的设备, 人们在工作和生活中已经没有办法离开电子信息了。电子信息系统是由很多的电子设施构成的, 这些电子设施都是存在着绝缘性的特征的, 但是这也就表现出了另外的一个特征, 那就是这些电子设施对电流和电压的承受能力是非常有限的。正是因为这个问题, 同样也反映出了电子信息系统的弱点。现在的电子信息系统在不断发展的过程中, 已经逐渐形成了高集成化的特征, 这就使得电子信息系统在工作时, 一旦被雷击就会发生严重的影响。雷电击中电子信息设备最直接的危害就是雷电对其的直接击中。雷电具有极强的破坏力, 一旦被其击中, 会给电子信息系统带来很大的危害。雷击对电子信息系统并不是唯一的威胁, 在雷电发生的时候, 是伴随着雷电感应的, 这种雷电感应对电子信息系统的影响程度也是非常大的。雷电效应是一种电磁干扰的效应, 这样效应的可以影响到方圆几百米的电子信息系统。这样就会破坏附近地区的信号输送通道因为强大的电压感应出现损坏的情况。电子信息系统的主要工作就是对信号的采集, 然后将采集到的信号数据传回、储存。一旦电子信息系统受到影响, 那么整个电子信息系统的工作环节就会受到破坏。
2 防止雷击的主要措施
雷击对电子信息系统的破坏主要分为两种:一种是直接被雷电击中, 一种是雷电感应对电子信息系统的影响。直接被雷电击中主要的危害来自于雷击的时强大的电流, 电子信息系统是需要设备才能运行的, 在发生雷击的时候, 雷电只要击中电子设备就会给电子信息系统带来很大的危害。在雷电发生的时候, 最有可能是通过击中设备的房屋, 进而影响设备的安全性。如果装有设备的房屋没有进行很好的防雷措施, 那么就会导致设备遭受雷击的可能性增大。当雷电击中房屋的时候, 会出现强大的电流, 会导致一部分高电压反弹情况的出现, 这种情况的出现就会影响电子设备, 甚至是对工作人员的安全带来危害。在雷电击中设备以后, 强大的电流会导致设备的电压急剧上升, 甚至是上升到上万伏, 这样就会导致电子设备承受的电压远远的超过它们的承受范围, 这样也会导致电子设备出现问题。
为了避免电子信息系统遭受到雷击, 一定要采取相关的防范措施, 在装有电子信息设备的房屋都要装置防雷设施, 对房屋进行建设的时候, 就要按照国家房屋安全的相关要求进行安装避雷针和与地面相连接的电阻。如果房屋在最初建设的时候没有安装这些设施, 就要对房屋进行重新的安装, 使得房屋的防雷水平得到提高。对房屋进行防雷设施的安装, 可以有效的避免电子信息系统被雷击中的几率, 同时还能避免强大电流产生的电磁波对电子设备的影响。电子设备的安全是非常重要的, 这也就是一定要保证电子设备使用的机房的安全性。在进行机房的选址的时候, 一定要避免房屋是靠近建筑的外侧同时还要远离高的柱子或者是杆子, 所以最好的位置就是所有房屋的中间位置, 这样可以最大限度的保证安全性。电子信息系统运行的时候是离不开电子设施的, 这些设施在安装的时候也要找到最好的位置, 尽量避免安装在建筑的顶楼, 顶楼可以使得电子设施直接与外界接触, 这样就会使得电子设施被直接雷击或者是受到雷电感应的危险性增大。不仅如此, 电子设备受到高强度的电磁场影响, 使得这些电子信息设备损坏的几率急剧上升。但是如果现在底层的中间位置就可以受到一定程度的庇护, 受到的磁场相对于顶层的会相对比较薄弱, 还可以利于电子信息设备的保护。
3 预防受到雷电感应的相关对策
3.1 采用适合的电缆
为了可以最大限度的降低收到电磁效应以及静电效应的影响, 电子信息机房的总电源电力设备需要选择一些含有金属保护层的线缆或者是有塑料包装的线缆通过金属类型的管道进线, 直接压在地面地下。在进线的初始端将这些线缆的金属皮连接到预防雷电的效应接地设备上。依照这种方式其他的通讯线缆也一样进线, 即使有一些不能全部把线埋入地下, 也要保证直接埋在地下的线长度大于等于两米。
3.2 金属管道需要与防雷设施相通
将金属通道先架空, 然后在建筑物的进出口处与各个防雷设备相连接。与房屋建筑每隔一百米的范围内, 这些管道需要每二十五米就连接地面一次。
3.3 各个线缆要接入到同一个地网中
一个单独的房屋建筑包含的电源线、电话通讯线、电视传输线等等各种通讯线缆都需要连接在一个适合的避雷装置上面, 并且需要注意的是这些接地的一端应该统一的连接到一个共用的地网中去。
3.4 选择适合的浪涌保护设备并正确安装
在进行电子信号线路的浪涌保护设备选择时, 需要依照该线路的实际工作频率、工作电压参数、接口方式等等各方面条件, 择优选择损耗小、配置优良的浪涌保护器。在安装浪涌保护装置时需要特别注意一个地方, 就是需要被保护的电源线缆各个前端, 每个装置相互连接的线缆应该是平整的, 长度不可以超过半米。
4 电子信息机房的电力连接
每个电子机房的信息系统都需要设定相同的电位, 之后在进行网络连接。电子设备的外壳需要有金属保护, 各个机柜以及机架都需要接地这样才可以起到保护的作用。预防雷击进行的接地与进行交流的工作场所以及直流的工作地和安全保护地最好选择同一个接地系统, 这样做的目的是为了可以达到一个平均电压, 相同的电位之间可以减小每个接地装置以及不同系统间的电位差距, 最终实现保护电子信息系统的最初目的。
5 结束语
电子信息系统对于人们的影响在不断的增大, 人们的生活和工作中已经无法离开使用电子信息系统。要掌握好设备的安全防护措施, 除了要掌握好设备网络间的系统信息安全问题, 同样也要对与设备物理伤害相关的问题, 即对电子信息设备物理伤害中的一大自然灾害, 雷电高压电流的影响与直接破坏性作用, 愈发严格对待, 加以重视;要以科学的防雷方法以及理论知识为导向, 在实践生活中加以有效利用;同时还要考虑现代建筑的整体防雷的设计问题, 从而使防雷措施的效能能够良好发挥出来, 保护现代电子信息设备不受损害。
参考文献
[1]王永淮, 对电子设备防雷击有关问题的探讨[J].淮南职业技术学院学报, 2006 (1) .[1]王永淮, 对电子设备防雷击有关问题的探讨[J].淮南职业技术学院学报, 2006 (1) .
通信电源及其电子设备的防雷技术 篇10
1 雷电对通信电源及其电子设备的破坏
1.1 对通信电源的破坏
雷电对通信电源的破坏主要来源于两个方面:其一, 直击雷破坏。当雷电直接击在物体上的时候, 其强大的电流就会使物体的水分汽化膨胀, 进而产生机械力, 致使物体燃烧或者是爆炸。除此之外, 当雷电直接击在接闪器上的时候, 电流就会沿着引下线逐渐向大地泄放, 此时也就提高了对地电位, 非常有可能出现向周边物体跳击的现象, 将其称之为雷电的“反击”现象, 进而导致出现火灾或者是人员伤亡。按照相关标准将直击雷电流分成三类:一是, 200kA、10/350s;二是, 150kA、10/350s;三是, 100kA、10/350s。直击雷的能量是200kA的时候, 其是由整个电路系统的电源、通信网络线、地网以及管线共同承担的。针对一栋大楼的防雷情况而言, 电源承担的雷电能量大概为45%, 也就是100kA左右, 以三相四线为例, 每条线路承担的雷电流为25kA左右。如果系统不含有管线的情况下, 其余55%的雷电流就需要通信网络线与地网共同承担。由此可以看出, 在电路系统中加强对电源的保护是非常重要的。其二, 感应雷破坏。此种破坏也被称之为二次破坏, 其分为电磁感应雷与静电感应雷。因为雷电流的变化幅度通常都比较大, 进而产生交变磁场, 导致在附近的金属物体上出现一定的感应电流, 并且可能会向周边的物体放电, 如果附近有可燃物体就会出现一定的火灾甚至爆炸, 而传输到联机的导线上就会破坏电子设备。因为设置了相应的避雷针, 反而增加了建筑物遭受雷击的概率, 也就是感应雷出现了概率增加了, 进而对相应的设备产生破坏。所以, 避雷针的引下线一定要具备很好的导电性, 接地体处在低阻抗的情况下。感应雷的侵入方式比较多, 比如利用网络线、电力电缆等, 因为电力电缆的设置长度比较长传输雷击波的损耗相对比较小, 因此, 以电源形式侵入的感应雷比较常见, 基本占据雷击事故的80%。所以, 在对感应雷进行防护的时候, 一定要将通信电源作为工作的重点, 当然也不要忽略了电子设备的防护。
1.2 对电子设备的破坏
首先, 直击雷在经过接闪器之后泄放入地, 促使地网电位提高, 通过相应的线路侵入电子设备中, 进而导致其出现地电位反击的现象。其次, 在雷电流沿着引下线进入地面的时候, 就会在周边形成一定的磁场, 就会导致其附近的金属物体上出现感应电流, 进而出现过电压的情况。最后, 当室外的通信线与电源线受到直击雷或者感应雷之后, 出现的雷电流或者过电压就会沿着相应的线路入侵, 进而传输到电子设备上, 对其产生一定的破坏。
2 防雷技术的三级保护
在对通信电源及其电子设备进行防雷保护的时候, 根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010标准中有关雷击概率计算环境参数的选用, 以及根据《通信局防雷与接地工程设计规范》YD5098-2005标准中关于波能量换算计算公式, 可以对电源系统低压侧采取不同级别的防雷保护, 通常情况下将其分为一级、二级、三级三个保护等级, 在实际工作中, 按照不同的保护等级选择具有适合电压保护水平以及额定通流容量的电源避雷器, 并且确保避雷器具有一定耐雷击的性能。从原则上而言, 每一级交流电源之间的连接导线都不可以大于15米, 在实际安装过程中, 一定要严格按照相关设计要求开展施工, 加强相应的防雷保护措施。
2.1 一级保护
通常情况下, 一级保护主要针对的就是直击雷, 防止其沿着相应的线路侵入室内对相应的电子设备产生一定的破坏, 主要就是泄放雷能量。作为一级保护技术, 一定要选用25kA/线、10/350s的额定通流容量, 对从总电源前端侵入的高压脉冲进行吸收, 避免建筑物内大型电子设备或者内部感应电磁脉冲出现瞬间的尖锋脉冲或者高压, 进而对配电系统产生一定的影响。一级保护作为配电系统防雷的总保护措施, 对配电系统中电子设备免受雷击起到了非常重要的保护措施。
2.2 二级保护
根据防雷设计的机理与雷区划分的内容, 可以在电源柜上设置一个三相防雷器, 选用20kA/线、8/20s的额定通流容量, 进而对从配电前端侵入的高压脉冲进行吸收, 同时对内部的过电压也要进行相应的吸收, 除此之外, 对电磁脉冲产生的高压瞬时脉冲进行相应的吸收。
2.3 直流电源保护
在直流电源柜里设置一个直流电源防雷器, 选用10kA/线、8/20s的额定通流容量, 视其为设备的精细防护, 对内部的过电压进行一定的吸收, 同时也要吸收电磁脉冲产生的高压瞬时脉冲, 进而降低配电前端传来的雷电流, 使其达到电子设备可以承受的安全范围以下, 确保直流电源的安全。
3 结束语
总而言之, 通信电源及其电子设备的防雷技术是一项比较复杂、全面的系统工程。本文中对通信电源及其电子设备受到雷击的方式进行了一定的分析, 并且提出了相应的防护措施, 在实际工作中, 也取得了一定的成绩, 但是依然存在着一些不足, 一定要对其进行不断的改进与完善, 进而促进防雷技术的不断发展与进步。
参考文献
[1]李恒.通信电源及其电子设备的防雷技术[J].城市建设理论研究, 2013 (05) .
[2]李景红.煤矿通信系统接地的要求及防雷措施[J].煤矿现代化, 2008 (06) .
电子设备防雷 篇11
关键词:5T设备;雷击;电涌保护箱;综合防雷
中图分类号: TM86 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)13-193-2
0 引言
地对车安全监控系统(5T系统)采用智能化、网络化、信息化技术,实现地面设备对客货车辆运行安全的动态检测、联网运行、远程监控、信息共享,对保障铁路行车安全发挥了很大作用。由于5T设备采用了大量的微电子技术,很容易受到雷电侵袭,造成设备损坏,本文就如何预防雷击问题进行探讨与分析。
1 雷击的危害
通常所谓的雷击是指一部分带电的云层与另一部分带异种电荷的云层,或者是带电的云层对大地之间迅猛的放电。这种迅猛的放电过程产生强烈的闪电并伴随巨大的声音。然而,云层对5T探测站的放电会严重损坏5T设备硬件,造成5T设备无法正常运转,因此对5T设备进行防雷设计是非常必要的。雷电对5T设备的危害主要通过以下四个方面:
1.1 直击雷
带电的云层对大地上的某一点发生猛烈的放电现象,称为直击雷。闪电击中5T探测站,产生瞬时高温,与雷电通道直接接触的金属因高温会熔化,在雷电通道上遇到电路板件或电缆时会将其直接烧毁,造成5T设备的瘫痪。
1.2 雷电波侵入
雷电不直接放电在建筑和设备本身,而是通过连接探测站内5T设备的电缆放电。室外的雷电波通过电路中的零线、保护接地线和综合布线中的接地线,以脉冲波的形式侵入室内,并沿导线传播,直至侵入到室内的各种控制板件及电子配件,造成5T设备的损坏。
1.3 感应过电压
雷击放电于具有避雷设施的建筑物时,雷电波沿着建筑物顶部接闪器(避雷带、避雷线、避雷网或避雷针)、引下线泻放到大地的过程中,会在引下线周围形成强大的瞬变磁场,轻则造成5T探测设备受到干扰,探测数据丢失,产生误动作或暂时瘫痪;严重时可引起各种电路板击穿,使整个5T系统处于瘫痪状态。
1.4 地电位反击
如果雷电直接击中5T探测站的避雷装置,接地网的地电位会在数秒之内被抬高数万或数十万伏。高度破坏性的雷电流将从5T设备的接地部分,流向供电系统或各种网络信号系统,从而反击破坏或损害5T设备。同时,在未实行等电位连接的导线回路中,可能诱发高电位而产生火花放电的危险。
2 5T设备雷击案例
2.1 两路切换开关烧毁
由于电源线路有雷击能量入侵,并在配电箱内部进行了放电,导致电源双路切换装置过压(或过流),造成配电箱内电源双路切换装置被烧毁。
2.2 轨边硬件损坏
雷击发生在下庄下行TADS探测站和钢轨附近,钢轨上感应出雷电流,形成高电位,从而在钢轨与TADS探测站内的设备之间产生电位差,随着电位差的升高,雷击能量积累到一定程度就会寻找“泄流通道”进行放电,因此当钢轨上感应的雷电流在“泄流通道”进行泄流时,就会造成轨边剪力传感器、磁钢、AEI主机等损坏。
2.3 室内板件雷击故障
雷击发生在西张庄上行2号磁钢附近或直接击中上行2号磁钢,使磁钢遭受毁灭性破坏,雷电流继而沿磁钢线路进入磁钢板,最后将磁钢板击穿。
2.4 电源线烧毁
茶坞下行机房周边遭受直接雷击,造成机房周围地电位瞬间抬高,从地线引入雷电流到机房内,造成电源线烧毁及UPS死机,由于机柜地和防雷地为等电位连接,多串口卡通过串口与无线发射机相连,导致多串口板损坏。
3 综合防雷的设计
防雷设计是一个很复杂的问题,不可能依靠一、二种先进的防雷设备和防雷措施就能完全消除雷电对5T设备造成的影响,必须针对雷害的入侵过程进行综合分析,将各种可能出现的危害进行综合防护,才能最大限度减少雷电对5T设备造成的危害。
5T设备防雷大体可以分为外部防雷保护和内部防雷保护,外部防雷系统主要是为了保护5T探测站不受直接雷击引起火灾,而内部防雷系统则是防止雷电波侵入、雷击感应过电压以及地电位反击电压侵入造成的5T系统瘫痪。
3.1 探测站防雷设计
①探测站应利用周边的高大建筑物、电力架空线、电气化线拦截雷击。探测站应使用避雷带(网)作为直击雷防护的接闪器。当建筑物为金属屋面且金属厚度大于0.5mm,可使用金属屋面作为接闪器,但应做好接地。
②避雷网网格尺寸不应大于3m×3m。当探测站的屋顶面积不大于9m2时,可沿屋顶周边敷设一圈避雷带。避雷带和避雷网的架设高度应高于屋面0.15m以上,支撑柱间距不应大于1m。
③引下线应沿探测站外墙均匀垂直敷设,引下线间距不宜大于6m,安装应平直,并与其它电气线路距离大于1m。引下线的固定卡钉布置应均匀牢固,间距不宜大于2m。
④避雷带(网)和引下线须采用圆钢。圆钢须采用热镀锌材料,热镀锌镀层厚度在20~60μm范围内。圆钢直径为10mm。在腐蚀性较强的场所,应采取加大截面或其它防腐措施。
⑤引下线上端与避雷带(网)焊接连通,焊接处严禁出现急弯(弯角不应小于120°),下端与地网焊接。
3.2 等电位连接
①探测站内应安装等电位联结箱。等电位联结箱使用截面不小于48mm2的连接线连至共用接地系统。
②探测站内所有管道、线槽、门窗等金属物体均应与等电位连接箱进行电气连接。连接线的最小截面不应小于25mm2。
③进入探测站的线缆屏蔽层和金属管应连至等电位联结箱。屏蔽层仅在进入探测站内一端接地。
3.3 地网设计
①探测站应设置接地网作为共用接地系统。
②接地网的接地电阻值应不大于4Ω;在土壤电阻率大于500Ω·m时,接地电阻值应不大于10Ω。
③接地网宜采用围绕探测站四周做环形地网,在现场条件不允许时,可采用U型或一字型。
④接地网应设置至少两个接地标志桩,标明地网走向;
⑤埋于土壤中的人工垂直接地体应采用稳定可靠、耐腐蚀的离子接地极和铜包钢(铸铜工艺)接地极,水平接地体应采用铜包钢绞线。
探测站接地线应与水平接地体的截面相同。
⑥接地体宜垂直埋设,之间的间距应大于接地体长度的2倍。当垂直埋设有困难时,可水平埋设,间距应大于2m。埋深为上端距地面不小于0.7m;在寒冷地区接地体应埋在冻土层以下。接地体之间的连接应采用热熔焊焊接工艺。
⑦在探测站地网20m范围内如有其它设备地网,探测站地网应与其进行等电位连接。
3.4 信号电涌保护箱
①探测站应配备与其5T设备相配套的信号电涌保护箱,对进入探测站的磁钢数据传输线、通讯传输线进行电涌防护。
②信号电涌保护箱内的信号电涌保护器采用可插拔模块,接线端子接线的连接方式,通道间相互独立且互不干扰,标称放电电流(8/20s)In不小于10kA,最大放电电流(8/20s)Imax不小于20kA。
3.5 电源电涌保护箱
①电源电涌保护箱应采用B级、C级两级联合电涌保护,B级、C级间采用协调电感进行能量协调配合。
②额定电压220V,额定电流50A;标称放电电流(8/20μs):In≥70kA;最大放电电流(8/20μs):Imax≥140kA;电压保护水平:Up≤1.5kV。
③电源电涌保护箱的接地线应在最短距离连接于等电位联结箱上,连线长度不宜大于0.5m。
4 结论
防雷是建筑物必不可少的一个措施,5T探测站内的设备大部分为电子器件很容易受到雷击的危害,从而给铁路安全生产带来隐患。因此现在的5T探测设备的防雷设计要求已大大不同于以往,雷电电磁脉冲对5T探测站及其内部设备的损害已大大超过以往直击雷对探测站的损害。
所以,5T探测站的防雷设计应该全面考虑雷击危害的各种因素,应采用综合防雷系统设计,由外部防直击雷,内部防雷电电磁脉冲,用外部防雷和内部防雷的各种措施保护5T设备的安全。经过对5T探测站进行综合防雷改造,现在,5T设备遭受雷击的频次已大幅降低,保证了车辆安全稳定运行。
参 考 文 献
[1] 李雪佩,宏育同.建筑物电子信息系统防雷技术规范
[M].智能建筑出版社,2004,6.
弱电设备的防雷分析 篇12
随着计算机技术的发展, 各种各样的自动化化设备广泛应用于发电厂的控制、保护, 监控、通信等系统。这对电力系统的安全稳定运行提供了巨大保障。但是, 计算机等弱电设备进入, 也给系统带来了许多前所未有的问题。因为计算机都是采用大规模的集成电路芯片, 而这些高度集成的电路芯片对雷电等侵入波电流极其敏感, 对过电压的承受能力很低, 当雷电等过电压超过某一定值时, 就会引起系统失灵或元器件的损坏。这时一般强电设备的防雷措施已不足以保护电子系统的雷电波入侵问题。因此, 加强和改进计算机等弱电设备 (系统) 的防雷保护, 已经成为电力系统利用计算机技术提高运行的安全可靠性、经济性和自动化水平的至关紧要的问题。
2 雷电危害弱电设备的途径
雷电放电过程中包括雷云与雷云之间放电, 或直接击向大地, 都会产生强大的静电感应和磁场感应, 最终在附近金属物体或引线产生瞬间尖峰冲击电压而破坏设备。它其实主要是透过电阻性或电感性两种方式耦合到电子设备的电源线, 控制线或通讯线上, 最终把设备打坏, 或造成控制设备的误动作 (详见图1) 。
透过电阻性耦合方式经数据线破坏设备
雷电, 特别是感应雷过电压是造成弱电设备受损的主要原因。感应雷电侵入损坏弱电设备的主要途径有以下两点:
1) 感应雷过电压通过弱电设备的电源线路侵入弱电设备;
2) 感应雷过电压通过弱电设备的信号传输线路侵入弱电设备。
3 弱电设备防雷保护的技术原则
如前所述, 感应雷主要是透过电源线、信号线或数据线入侵而破坏电子设备, 所以感应雷的防护是要在各种线路的进出端口安装适当而优良的防雷器, 在安装防雷器时可以考虑以下原则:
1) 设备所在的地方是否处于高雷击区而经常有雷击发生;
2) 设备本身的价值是否很高, 值得保护;
3) 设备一旦发生损坏是否容易引起人员伤亡;
4) 设备本身的价值不高, 那么一旦它遭雷电击坏后, 是否引起较严重的间接经济损失;
5) 接地网的设计及连接情况;
6) 设备的外接线路是否加有屏蔽并且远离建筑物的接地金属体。
一个典型而较为全面的感应雷防雷器安装示范图如图2所示:
1、信道设备防雷器 (包括电话及各种数据线) .2、电源防雷箱.3、法拉第笼
4 弱电设备防雷保护的技术措施
弱电设备抗过电压能力低, 在雷雨季节极易受到雷电波的侵害, 造成设备的损坏和误动作。弱电设备的电源系统 (包括直流供电系统) 可能受到侵入过电压和感应过电压的危害, 在实际运用中应加装电源防雷 (过压) 保护器 (SPD) 进行多级保护, 将过电压降低到无危害的水平, 对于引入控制室的信号线, 网络线和微波馈线, 均应加装信号防雷 (过压) 保护器, 保证监测系统及通信的正常工作。
对于弱电设备的防雷保护, 总体来说是一个综合性的问题, 要对接地、屏蔽、分流、均压等多个环节都要认真对待, 才能确保设备的安全。
4.1 接地
弱电系统的接地是为了保证系统的可靠性、稳定性, 希望接地电流受外界条件影响时, 接地点的电位变化尽量少, 因此希望接点地电阻越小越好。良好的接地能有效降低接地点的电压, 避免反击发生。接地是整个防雷的基础环节, 接地不好, 所有防雷措施的防雷效果都不能发挥出来
4.2 屏蔽
屏蔽就是为了防止外界雷电波入系统, 而采用金属网、箔、壳、管等导体把需要保护的对象包围起来, 同时对屏蔽体外壳须进行有效接地。一般来说, 为减少外界雷电波的干扰, 装设有弱电设备的建筑物钢筋、金属地板构架等均应相互焊接, 形成等电位法拉第笼。
4.3 分流
分流就是一切从室外进来的导线与接地线之间并联一种适当的避雷器。当入侵的雷电波沿着这些导线进入室内的弱电设备时, 避雷器的电阻突然降低, 以达到将入侵电流分流入地的目的。为保证分流效果, 接地引下线要有足够的面积, 同时要防止接地线中途有断裂的情况。需要注意的是在雷电波分流后, 仍会有少部分沿导线进入设备, 因此对重要设备在导线进入机壳应进行多级分流。
4.4 均压
均压就是在同一层面、同一房间内的四周设置一闭环的接地母线带, 并将里面所有设备接到接地母线上, 使各设备形成一具等电位岛, 保证各设备之间不用产生有害的电位差。避免因旁侧闪络对人员和设备构成危害。
5 工程实例
飞来峡水利枢纽拥有诸多的自动化、计算机、通信等弱电系统, 并且位于雷击高发区, 主要采用了阀型避雷器、避雷针和避雷线三种避雷方式。枢纽设备多次遭雷电的危害, 损失严重。通过采取室外、室内两个方面改善防雷措施, 取得了更好的效果。
5.1 室外接地网改造
针对室外接地网接地电阻不符合要求的问题, 通过新造接地网的办法, 用4根长2.5mΦ2”钢管打接地网, 采用4×40的扁铁连接, 同时用4×40的扁铁作为引下线, 另外, 用4×40的扁铁将新打的地网与原来的接地网相连, 使接地电阻<4Ω。
5.2 室内设备防雷改进
将通信及自动化系统机房进行屏蔽处理, 同时在机房用3×30扁铜制作一汇流排进行等电位处理, 并通过一条70mm2的铜芯线与接地网相连接。对电源采用防雷器进行三级保护, 总进线电源一级防雷, 主要是防止直击雷和传导雷;在重要设备进线配电箱安装电源防雷器作二级防雷;最后采用插座式电源防雷器作设备的三级防雷。
通过一系列的防雷改进, 整个枢纽弱电设备的防雷情况大为改善, 设备遭雷击损坏情况大大减少。
6 结论
随着发电厂自动化设备改造的不断进行, 计算机等电子设备的应用越来越广泛, 若未采取必要的防雷措施, 弱电设备则较容易因雷击造成损坏。各发电厂应根据设备的实际情况采用相应的防雷保护措施, 但由于电子防雷是一项复杂的系统工程, 因此, 需要我们根据实际情况不断改进和完善, 对于提高发电厂设备的安全可靠运行具有重要意义。
摘要:本文介绍了计算机等弱电设备遭雷电危害的主要途径, 对弱电设备防雷的技术原则及措施作一般分析。
关键词:计算机,弱电设备,防雷分析
参考文献
[1]建筑物防雷设计规范 (GB50057-94) 中国计划出版社, 2001.
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