三遥系统的防雷措施

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1、三遥系统的防雷措施一、雷电的危害雷电是一种常见的自然现象，不仅发出划破长空的闪电和震耳欲聋的轰鸣声，还会对人类的生活和生产做成很大的影响。雷电的危害主要有：雷电直接威胁人的生命安全，每年世界各地都有不少因遭受雷击而死亡的报道。雷电会造成建筑物损坏，雷电之际击中建筑物会造成建筑物的损坏，严重的还会坍塌。雷电造成建筑物或森林火灾，强大的雷电流释放的热量非常容易点燃建筑物的易燃物体和材料，点燃森林树木，造成火灾，古代成为天火。雷电造成电力、电气和电子设备的损坏。雷电对电力线路、供配电设备和电子设备的损害，已经成为非自然故障中的主要原因，且所造成的损害非常严重。雷电干扰电子系统的正常运行，雷电所

2、感应的能量巨大的电磁波，对电子系统带来强大的干扰。二、雷电放电的特性雷电放电是由于带电荷的雷云引起的，带有大量电荷的雷云由于静电感应的作用，在下方的地面或建筑物带上反极性的电荷。当雷云的电荷积累到一定程度，就开始发生局部放电，称为先导放电。先导放电到达地面后，就开始了主放电阶段。主放电阶段持续时间约为50－100µS，雷电流达数十至数百KA，此后进入0.05～0.15S的余辉阶段。随后是重复放电阶段，单雷电流较小，一般在30KA之内。如下图所示。先导放电主放电余辉电流重复放电图2.1雷电放电波形图13在一次放电过程中，由三个参数用于表示放电特性：电流幅度、波头时间和波长时间。参数取值入下

3、图所示：Im1.00.90.80.70.60.50.40.30.20.1tT2T1图2.2电流幅度＝Im；波头＝T2/（0.9－0.1）；波长＝T1。对于不同的建筑物防雷类别，规定了相应的波形参数，入下表所示：表1首次雷击的雷电流波形参数波形参数第一类第二类第三类电流幅值Im(kA)200150100波头时间（µS）101010波长时间（µS）350350350表2后续雷击的雷电流波形参数波形参数第一类第二类第三类电流幅值Im(kA)5037.520波头时间（µS）0.250.250.25波长时间（µS）100100100三、雷电对电子系统设备的危害3.1雷击危害的特点13雷电放电和感应

4、出的雷电流非常大，通常在几KA到几百KA之间。而一般的电子设备的工作电流也不过几十安培。如此强大的电流流过电子设备，对电子设备或某些元器件必然会造成永久性的损坏。同时还会在没有进行等电位连接的电子设备、线路之间产生几十万伏特的过电压，导致击穿，不仅会损坏线路、设备，还会引发火灾。因此，雷电的危害，较之其它的危害，损失更大，后果更为严重。3.2雷击危害的概率有统计显示，在非人为的电子设备损害的事故中，有80％的原因是雷电引起的。同时根据气象部门的统计，全国的年平均雷电日接近50天。同时由于城市建筑物高度越来越来高，越来越密集，使得地面落雷密度也相应增大了。因此可以看出，雷电对电子系统设备的

5、损坏概率还是比较高的。3.3雷击危害的途径一般来讲，雷电侵害的途径主要有三个：1、直击雷建筑物或安装在室外的系统部分设备直接遭受雷击时，通过防雷系统引下线和接地体汇入大地，由于接地电阻不可能为零，以及引下线的寄生电感的存在，会在建筑物或设备上接地点中产生暂态高电位。如下图3.1所示：－－－－－－－避雷针天馈建筑物1I’感应电荷＋＋＋＋＋＋建筑物2设备1设备2电源设备iIA系统连接电缆供电建筑物接地体图3.113暂态电压可以用下式来表示：UA=Rg×i+L×di/dtUA为A点的暂态电压；Rg为A点接地电阻，L为接地线的寄生电感。由于放电电流和波头陡度都非常大，因此在A点的暂态电压也非常高

6、。这样就会对建筑物内距离以引下线较近的线路和设备和与室外设备连接的其它设备发生放电击穿，导致电子设备严重损坏，甚至会引发火灾和人身伤害事故等。直击雷产生的损害最大，但发生的概率较少。2、感应雷指因雷击所引起的静电感应和电磁感应对电子系统设备产生的危害。因此分为静电感应和电磁感应两种情况。（1）静电感应当安装有电子设备或铺设有电缆的上方有带电的雷云出现时，雷云下方的建筑物、设备、导线等在静电感应的作用下带有大量的相反电荷。当雷击发生时，雷云电荷和感应电荷发生迅速中和，而局部的感应电荷因与大地的接地电阻较大，不能在同样短时间内消失，就会形成局部地区的感应过电压，如下式所示：Vc=V×e(-t

7、/RC)；其中：V=Q/C式中：Vc－雷击发生后局部高压地区与大地之间的电压；V－雷击发生的刹那间高压地区与大地之间的电压；R－局部高压地区与大地之间散流电阻；C－局部高压地区与大地之间的电容；T－雷击发生后的持续时间；Q－局部高压地区积累的静电荷。局部高压在架空线路上可以达到几十到几百KV，对与其相连接的电子设备发生放电击穿，对电子设备形成较大的危害。（2）电磁感应在发生雷击时，雷电流有着极大的峰值和和陡度，强大的变化电流必然会在