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防雷知識系列五-內(nèi)部防雷系統(tǒng)

2011-05-29 來源:上海科晗實業(yè)有限公司 瀏覽數(shù):1585

    內(nèi)部防雷系統(tǒng)
    構(gòu)筑和作用于建筑物內(nèi)部的防雷工程稱內(nèi)部防雷工程。
    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)波動在內(nèi)的眾多損害,歸納起來危害最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,這種反擊會沿著電力系統(tǒng)的零線,保護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
    落雷點為電源高電壓側(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、致使整個系統(tǒng)癱瘓。
    雷電直擊網(wǎng)絡(luò)無線通信的天線,沿天饋進入網(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、電話線)產(chǎn)生強大的機械力,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、交換機及前端設(shè)備的損壞。
    (二)感應(yīng)過電壓
    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,將在建筑物內(nèi)部空間產(chǎn)生脈沖暫態(tài)磁場,這種快速變化的磁場交鏈這些回路后,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。
    2.線路感應(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)于雷擊點附近,由雷云團先導(dǎo)通道中充滿電荷,對架空線產(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傳播,侵入導(dǎo)線路端接的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將其損壞。
   2)當(dāng)雷電直接擊在避雷針、避雷帶上時,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很強的感應(yīng)電磁場。這強大的感應(yīng)電磁場將直接感應(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。高強度(30KA雷電流)雷電放電可以對距離雷擊點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,這種感應(yīng)雷擊占計算機雷擊事故的70%以
上。
    3.耦合與轉(zhuǎn)移過電壓
    雷擊引起暫態(tài)高電壓或過電壓常常可以通過網(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
    建筑物在遭受直接雷擊時,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,并會發(fā)生放電擊穿,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)設(shè)備嚴重損壞,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。

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