电子设备雷击保护导则

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1、中华人民共和国国家标准UDC：621.38：621.316：933GB7450-87电子设备雷击保护导则Guldanceforlightnlngprotectionforelectronlcequipments本导则论述了电子设备防雷击保护原则，供从事电子设备设计、生产及使用人员考虑设备质量、成本、人身安全时，将电子设备上产生的雷电冲击限制到设备容许范围内，以达到GB3482-83《电子设备雷击试验方法》所规定的技术要求。本导则适用于与外线相联接的电子设备的雷击保护，对雷电直击设备不能提供保护。1总则1.1名语术

2、语1.1.1纵向过电压及纵向保护纵向过电压指由于某种原因，使平衡电路上某点与地间出现的超过容许的电压。用来抑制此种过电压的保护称纵向保护。1.1.2横向过电压及横向保护横向过电压指由于某种原因，使平衡电路的线间，或不平衡电路的线与地间出现的超过容许的电压。用来抑制此过电压的保护称横向保护。1.1.3内电路指不直接联接于外线的机内侧电路。1.1.4粗保护指限幅电压较高，耐流能力较大，装在靠近外线的电路点上的保护装置，如放电管等。1.1.5细保护指限幅电压较低，耐流能力较弱，用于内电路保护固体元件的保护装置，如半导体

3、、极管等。1.2危险源1.2.1直击雷雷电直接击中线路并沿导线或电缆流过大量的雷电流，持续时间达若干微秒，使线路设备有实质性的破坏，还可以引起几千伏的过电压直接加到线路装置和终端设备上。1.2.2感应雷通过雷云之间或雷云对地的放电，在附近的架空线路、埋地线路、钢轨或类似传导体上产生的感应过电压称感应雷。1.2.3地电位升雷电流通过接地装置流入大地所引起大地电位的升高称地电位升，会危害设备的对地绝缘。1.3基本的保护方法1.3.1规定设备的介质绝缘强度、耐流量、阻抗等，以适应所使用的环境。1.3.2使用保护元件分流

4、(如火花间隙)或中断(如用熔丝)可能到达设备内部的冲击。1.4保护元件1.4.1带碳精板或金属电极的空气隙保护器通常联接于每一引入线与地之间，限制出现在两极间的电压，此类元件价格低廉，但运行一段时间特别经雷击放电后，绝缘电阻会下降，需经常维护及更换。1.4.2气体放电管通常亦联接于每一引入线与地之间，如果是三极气体放电管则联接于平衡线对与地之间。用以把过电压限制到被保护系统可容许的范围。可较长期工作不需要特殊的维护。但应对气体放电管作定期检查。三极气体放电管的横向电压小，保护效果优于二极气体放电管。1.4.3半导

5、体二极管可把外来过电压值限幅低至1V，以保护设备。器件的动作速度快，但易因过流而遭损坏。多用于细保护电路。1.4.4压敏电阻是一种其电阻值随外加电压变化的非线性元件。从高阻到低阻的过度可达纳秒级，耐流能力较大，但这类器件漏电会逐渐增加、极间电容较大，使用时应加以考虑。1.4.5熔丝串联在每一引入线之中，当流过过载电流时熔断。可以中断过电流以保护设备与人身安全。1.4.6热线圈串联在每一引入线之中，它附有易熔焊料，并当长时间超过规定值的弱电流潜入时熔动，用以切断电路，或同时将线路接地。1.4.7其他保护元件对设备遭

6、受过电压能起保护作用的元器件及装置，如排流线圈、隔离变压器等，可视不同设备而选用。1.5使用保护元件存在和带来的不利因素1.5.1残压--包括未使保护元件动作的过电压，保护元件动作前的瞬变，保护元件动作后的端电压，保护元件动作引起的电路瞬变等。1.3条的保护应包括这一因素。1.5.2横向电压--两线放电管动作不一致会产生横向电压。当被保护设备阻抗较低时，其值往往可达到纵向过电压的幅值和维持同样的时间。1.3条的保护应包括这一因素。1.5.3对电路正常工作的影响--若电路正常工作的电平和保护元件限幅电压之间“隔离”

7、不够，则可能影响电路的正常工作。1.5.4转移效应--保护元件虽然保护了设备的某一部分，但对设备的另一部分可能丧失保护或甚至造成更大危险。例如，熔丝熔断，会导致熔丝线路侧的过电压升高；放电管放电短路造成部分电路过流等。1.5.5在多级保护中，后级保护元件动作可能影响到前级保护元件的动作，损坏耐流能力弱的保护元件，或造成保护级之间的电路过流。1.5.6保护元件动作过程中可引起温升。1.5.7保护元件动作可造成信号暂时或永久性中断。1.5.8可能增加维护工作量及影响电路的正常测试。1.6危险估计1.6.1设备受雷电影

8、响程度的估计设备受雷电影响的程度与设备上出现过电压的幅值及其概率、网络结构、设备抗过电压能力、保护元件、接地等有关。1.6.2环境条件的估计雷电活动频繁及大地电阻率高的地区的设备，容易受直击雷和邻近雷击所破坏。周围埋地金属物如水管、电缆铠装及屏蔽，可以降低雷击在线上引起的感应过电压。一般可把使用环境划分为非暴露和暴露两大类：非暴露环境--指城市中心和低雷暴露活动的地区，其