保护装置不受雷击风险影响的基本原理

1.3.2  传播模式

■ 共模

共模过电压产生于带电导体与地之间:相线-地或中性线-地 (见图表J7)。由于设备的绝缘材料有被击穿的风险,共模过电压对于外壳接地的设备是特别危险的。保护装置不受雷击风险影响的基本原理

■ 差模

差模产生于相线-相线或相线-中性线等带电导体之间 (见图表J8)。它们对于电子设备、计算机等敏感设备是特别危险的。保护装置不受雷击风险影响的基本原理

1.4  雷电波的特性分析 

通过对雷电现象的分析,可以定义其电流和电压波形的类型。

■ IEC标准考虑了两种电流波:

□ 10/350μs波:描述了直接雷击的电流波特征(参见图表J9);保护装置不受雷击风险影响的基本原理

□ 8/20μs波:描述了间接雷击的电流波特征(参见图表J10)。保护装置不受雷击风险影响的基本原理

这两种电流波用于定义SPD(IEC标准61643-11)和设备的雷电流耐受能力试验。 电流波的峰值表示雷击的强度。

通过一个1.2/50μs电压波来描述雷击产生的过电压(参见图表J11)。 

这种电压波用来检验设备能否承受大气所产生的过电压(IEC 61000-4-5标准规定的冲击电压)。保护装置不受雷击风险影响的基本原理保护装置不受雷击风险影响的基本原理

2  雷电防护原理

建筑物的雷电防护系统必须具有如下功能:

■ 保护建筑物不受直接雷击影响;

■ 保护电气装置不受直接和间接雷击影响。

2.1 防护雷击风险的方法 

保护装置不受雷击风险影响的基本原理是阻止干扰能量到达敏感设备。为此需要:

捕获雷电流,并使其通过最直接的路径流入大地(避开敏感设备所在区域)。

■ 建立装置的等电位联结 。

等电位联结是通过导体联结来实现,并辅以电涌保护器(SPDs)或火花间隙(例如天线桅杆火花间隙)。

■ 通过安装SPD和/或滤波器最大限度降低雷击所产生的间接影响。

用来消除或限制过电压的两种防雷系统:它们被称为建筑物防雷系统(针对建筑物外部)和电气装置防雷系统(针对建筑物内部)。“

2.2 建筑物防雷系统 

建筑物防雷系统的作用是保护其不受直接雷击影响。

此系统包括:

■ 雷电捕获装置:接闪系统。

■ 将雷电流导入大地的引下线。

■ 连接在一起的爪形接地体。

■ 所有金属框架(等电位联结)和接地体之间的连接线。

当雷电流在导体中流动时,如果导体和附近的接地框架之间出现电势差,那么后者可能引起破坏性的闪络。”

2.2.1 三种接闪系统

有三种形式:

■ 接闪杆(简单的杆或带有触发系统) 

接闪杆是一个金属捕获探头,位于建筑物顶部。它通过一根或多根导体(通常为铜带)接地(参见图表J12)。保护装置不受雷击风险影响的基本原理

■ 架空接闪线 

这类架空接闪线架设在需要保护的建筑物上方。它们应用于特种建筑物:火箭发射场、军用场所和保护高压架空线(见图表J13)。保护装置不受雷击风险影响的基本原理

■ 形成笼形网格的防雷导体(法拉第笼) :

此防雷系统在建筑物周围安放大量的引下线。(参见图表J14)。

此防雷系统用于内部含有非常敏感装置并且高暴露的建筑物,例如计算机房。保护装置不受雷击风险影响的基本原理

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