关于浪涌产生的原因.doc

雷电及浪涌的防护知识
1. 浪涌产生的原因
浪涌也叫突波,就是超出正常电压的瞬间过电压。从本质上讲,浪涌就是发生在仅仅百万上之一秒内的一种剧烈脉冲。供电系统的浪涌来源分为外部(雷电原因)和内部(电器操作过电压)。
雷电引起的浪涌
云层与大地之间的雷击放电,由一次或若干次单独的闪电组成,每次闪电都携带干幅值很高、持续时间很短的电流,一个型的雷电放电将包括二次或三次的闪,每次闪电之间大约相隔二十分之一秒时间,大多数闪电电流高达数十、甚至数千安的电流,从而会引起巨大的电磁效应,机械效应的热效应。

   雷电以及浪涌的危害形式有:(1)直击雷;(2)静电感应;(3)电磁感应;(4)雷电侵入波;(5)地电位反击;(6)电磁脉冲辐射;(7)操作过电压 ;(8)静电放电。
        
        
二、雷电及浪涌防护的方法
   根据IEC组织提出的DBSG的基本方法,电子信息系统雷电及浪涌的防护应当采取以下六大技术措施:(1)直击雷防护、(2)屏蔽和隔离、(3)合理布线、(4)等电位连接、(5)共用接地、(6)安装使用浪涌保护器。
   在一个完善的电子信息系统防雷工程中,这六个防护措施都应当考虑。但是目前最薄弱的就是安装使用浪涌保护器(SPD)。
三、浪涌保护器的概念及分类
  浪涌保护器(SPD)是用来限制瞬态过电压及泄放相应瞬态过电流,保护电子电气设备安全的装置,又可称为电涌保护器(或防雷器、防雷保安器、避雷器等)。它至少应含有一个非线性元件。
浪涌保护器实际上也是一种等电位连接器。通过对一个被保护系统科学合理地使用浪涌保护器,可以使系统内所有安装浪涌保护器的各设备端口,在雷电和浪涌冲击的瞬间实现均压或者相互等电位,从而避免系统内有害的瞬时电位差,保证整个系统的运行安全。
  目前的浪涌保护器主要由气体放电管、固体放电管、放电间隙、压敏电阻、快恢复二极管、瞬态抑制二极管、晶闸管、温度保险丝、快速熔丝、高低通滤波器等器件,根据不同电压、电流、功率、频率、传输速率、驻波系数、插损、带宽、阻抗等要求,采用不同形式的电路而制成。
  浪涌保护器一般分为两大类:(1)电源浪涌保护器(又可分为交流和直流浪涌保护器)(2)信号浪涌保护器(又可分为过程控制、通用信号以及天馈线路浪涌保护器)
   
五、浪涌保护器的使用示意图
1、交流配电系统耐冲击电压类别以及用浪涌保护器分级保护示意图
 
       
由于雷击的能量是非常巨大的,需要通过分级泄放的方法,将雷击能量逐步泄放到大地。第一级防雷器可以对于直接雷击电流进行泄放,或者当电源传输线路遭受直接雷击时传导的巨大能量进行泄放,对于有可能发生直接雷击的地方,必须进行CLASS—I的防雷。第二级防雷器是针对前级防雷器的残余电压以及区内感应雷击的防护设备,对于前级发生较大雷击能量吸收时,仍有一部分对设备或第三级防雷器而言是相当巨大的能量会传导过来,需要第二级防雷器进一步吸收。同时,经过第一级防雷器的传输线路也会感应雷击电磁脉冲辐射LEMP,当线路足够长感应雷的能量就变得足够大,需要第二级防雷器进一步对雷击能量实施泄放。第三级防雷器是对LEMP和通过第二级防雷器的残余雷击能量进行保护。
1、第一级保护
目的是防止浪涌电压直接从LPZ0区传导进入