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內(nèi)部防雷工程--屏蔽、避雷器、等電位連接

閱讀：2235發(fā)布時(shí)間：2014-12-17

　　內(nèi)部防雷工程主要有屏蔽、防雷器和等電位連接三部分組成。
　　
　　建筑物內(nèi)部防雷工程涉及面較寬，面對(duì)的是包括感應(yīng)雷、球雷、傳導(dǎo)雷或因線路上浪涌高電壓所造成電網(wǎng)波動(dòng)在內(nèi)的眾多損害，歸納起來危害zui大的主要方面是高電壓引入。高電壓引入是指雷電高電壓通過金屬線引導(dǎo)到其他地方和室內(nèi)造成破壞的雷害現(xiàn)象。高電壓引入的電源有三種：其一是直擊雷直接擊中金屬導(dǎo)線，讓高壓雷電以波的形式沿著導(dǎo)線兩邊傳播而引入室內(nèi)；第二種是來自感應(yīng)雷的高電壓脈沖，即由于雷雨云對(duì)大地放電；或雷雨云之間迅速放電形成的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)，感生出幾KV到幾十KV至數(shù)百KV的地電位反擊，這種反擊會(huì)沿著電力系統(tǒng)的零線，保護(hù)接地線和各種形式的接地線，以波的形式傳入室內(nèi)或傳播到更大的室內(nèi)范圍，造成大面積的危害。
　　
　　雷擊電子設(shè)備的途徑和損壞機(jī)理
　　
　　雷擊電子設(shè)備的途徑，雷擊電子設(shè)備的途徑可分為三種情況：
　　
　　(一)雷電直接擊中電子設(shè)備網(wǎng)絡(luò)物理線路
　　
　　落雷點(diǎn)為電源高電壓側(cè),雷電沿供電線路侵入到電子設(shè)備系統(tǒng)供電部分,產(chǎn)生過電流與過電壓造成網(wǎng)絡(luò)供電系統(tǒng)的UPS電源損壞、斷電、致使整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。
　　
　　雷電直擊網(wǎng)絡(luò)無線通信的天線，沿天饋進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，造成通信接口、接收系統(tǒng)、室內(nèi)單元、路由器等網(wǎng)絡(luò)主要通信設(shè)備損壞。
　　
　　雷擊網(wǎng)絡(luò)通信有線線路（如光纜、DDN、幀中繼、Ｘ.25專線、線）產(chǎn)生強(qiáng)大的機(jī)械力，猛烈的沖擊波，熾熱的高溫使通信線路損壞；過電壓過電流沿通信有線線路侵入到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)，造成路由器、交換機(jī)及前端設(shè)備的損壞。
　　
　　(二)感應(yīng)過電壓
　　
　　雷電擊中建筑物引起的過電壓情況
　　
　　１．回路感應(yīng)過電壓
　　
　　由于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在建筑物內(nèi)大量布設(shè)各種導(dǎo)體線路（如電源線、數(shù)據(jù)通信線、天饋線），這些線路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)布局錯(cuò)綜復(fù)雜，在建筑物內(nèi)部的不同空間位置上構(gòu)成許多回路，當(dāng)建筑物遭雷擊或鄰近地區(qū)雷電放電時(shí)，將在建筑物內(nèi)部空間產(chǎn)生脈沖暫態(tài)磁場(chǎng)，這種快速變化的磁場(chǎng)交鏈這些回路后，將在回路中感應(yīng)出暫態(tài)過電壓，危及與這回路相接的電子設(shè)備。
　　
　?。玻€路感應(yīng)過電壓
　　
　　是網(wǎng)絡(luò)通信線路上感應(yīng)過電壓，分靜電感應(yīng)與電磁感應(yīng)
　　
　　１）靜電感應(yīng)主要是指架空線路設(shè)于雷擊點(diǎn)附近，由雷云團(tuán)先導(dǎo)通道中充滿電荷，對(duì)架空線產(chǎn)生靜電感應(yīng)作用累積大量相反電荷，當(dāng)雷云主放電開始，雷云中電荷速中和，從而使架空線上原先被束縛的電荷被速釋放，形成暫態(tài)過電壓波。這種波以接近光速向架空線兩測(cè)傳播，侵入導(dǎo)線路端接的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將其損壞。
　　
　?。玻┊?dāng)雷電直接擊在避雷針、避雷帶上時(shí)，由于雷電流幅值大，波頭陡度高，在雷電流的通道附近形成一個(gè)很強(qiáng)的感應(yīng)電磁場(chǎng)。這強(qiáng)大的感應(yīng)電磁場(chǎng)將直接感應(yīng)在電源線或網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備上，形成感應(yīng)過電壓侵入到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，損壞網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。高強(qiáng)度（30KA雷電流）雷電放電可以對(duì)距離雷擊點(diǎn)1KM范圍內(nèi)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)產(chǎn)生電磁感應(yīng)作用，造成系統(tǒng)設(shè)備損壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，這種感應(yīng)雷擊占計(jì)算機(jī)雷擊事故的70%以上。
　　
　?。常詈吓c轉(zhuǎn)移過電壓
　　
　　雷擊引起暫態(tài)高電壓或過電壓常?？梢酝ㄟ^網(wǎng)絡(luò)線路耦合或轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上，造成設(shè)備的損壞。
　　
　　(三)雷擊地電位抬高入侵
　　
　　浪涌對(duì)鄰近建筑物的危害
　　
　　建筑物在遭受直接雷擊時(shí)，雷電流將沿建筑物防雷系統(tǒng)中各引下線和接地體入地，在此過程中，雷電流將在防雷系統(tǒng)中產(chǎn)生暫態(tài)高電壓，如果引下線與周圍網(wǎng)絡(luò)設(shè)備絕緣距離不夠且設(shè)備與避雷系統(tǒng)不共地，將在兩者之間出現(xiàn)很高的電壓，并會(huì)發(fā)生放電擊穿，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞，甚至人身安全。這種由于接地技術(shù)處理不當(dāng)引起地電位的反擊，造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備全部擊毀。地電位暫態(tài)高電位危及到相鄰建筑物內(nèi)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建筑物沒有遭雷擊又無采取過電壓保護(hù)措施，附近建筑物遭雷擊后，暫態(tài)高電位將沿地下管道傳至網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接地系統(tǒng)中對(duì)線路發(fā)生反擊，使得與這些線路相連接的設(shè)備受到暫態(tài)高電位的損害。
　　
　　雷擊過電壓
　　
　　不管是雷電沖擊波或者是地電位反擊，都會(huì)在網(wǎng)絡(luò)、線路或設(shè)備上產(chǎn)生瞬時(shí)的雷擊過電壓。雷擊過電壓又分為縱向過電壓和橫向過電壓。
　　
　　1．縱向過電壓：
　　
　　在平衡電路某點(diǎn)出現(xiàn)的對(duì)地的過電壓稱之為縱向過電壓。地電位上升起的電壓，可看做是從地系統(tǒng)侵入的縱向過電壓。
　　
　　2．橫向過電壓：
　　
　　在平衡電路線與線之間，或不平衡電路的線對(duì)地之間出現(xiàn)的過電壓稱之為橫向過電壓。連接對(duì)稱平衡傳輸線路的設(shè)備由于線路中兩線分別對(duì)地的縱向過電壓不平衡，或因縱向防護(hù)元件動(dòng)作時(shí)間的差異，都會(huì)導(dǎo)致橫向過電壓的產(chǎn)生。連接同軸電纜系統(tǒng)的電子設(shè)備，縱向過電壓即為橫向過電壓。
　　
　　電子設(shè)備的損壞機(jī)理
　　
　　縱向沖擊對(duì)平衡電路中設(shè)備元部件的損壞有：損壞跨接在線與地之間的元部件或其絕緣介質(zhì)；擊穿在線路和設(shè)備間起阻抗匹配作用的變壓器匝間、層間或線對(duì)地絕緣等。

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