《雷电与浪涌防护》PPT课件

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1、2012.5.25RD-Power1雷电与浪涌防护21.雷电认识初步2.雷电的产生3.雷电的基本参数4.雷电的防护5.浪涌电压的产生与防护6.静电的产生与ESD防护7.EMC电路设计内容概要概述近年来，由于人类对自然环境破坏严重，以及各类电子设备使用日益增多，雷电对人类造成的经济损失也日趋严重。我国每年因雷击造成的人员伤亡人数已超过千人，财产损失超过50亿元。因此，人们对雷电防护工作也越来越重视。目前全国各省、市、县、镇都已成立了雷电防护办公室，专门负责企、事业单位的雷电防护技术指导和检查救灾工作。与此同时，国家

2、的相关技术部门也制定了一系列针对各行各业的防雷技术标准以及《防雷减灾管理办法》，要求各企事业单位严格执行。随着科学技术的不断进步，人类对雷电防护的意识也在不断加深，在雷电防护方面，人类已经开始从上个世纪的建筑防雷时代，走进产品防雷和信息防雷的时代。上个世纪80年代，我国开始从国外大量引进了建筑防雷技术，这些技术主要是关于建筑物和石油设施的防雷技术标准。我国在大量引进建筑防雷技术标准的同时，也不惜代价从美国LLP和ARIS公司引进了不少先进的雷电监测技术设备，最早引进这些设备的地方有大庆油田、广西供电局，武汉高压研

3、究所、兰州气象局、还有大兴安岭林区等。现在，这些雷电监测技术设备大部分国内都已经可以自己制造，目前，我国的很多地方气象站都已经安装了雷电监测技术设备，雷电给国民带来的损失也相对减少。3下图是中国气象局的《国家闪电监测系统》。这套设备安装有GPS定位系统，以及声、光、电测试设备，通过定点采样，可以把全国的雷电动态数据，如雷电闪击次数、雷电强度等，收集后进行计算机处理。GPS是实现信息防雷的基础，有了它就可以把全国的雷电分布做成电子地图。4雷电是一种自然现象，雷电防护是一个非常复杂的系统工程。按行业分，防雷分建筑物防

4、雷、输电设备防雷、通信设备防雷、计算机网络设备防雷、家用电器防雷，以及信息防雷等等；对不同行业、不同设备，到底需要采取什么样的防雷措施或等级来对雷电进行防护，目前，标准并不统一，要求也不一样。目前我国常用的防雷标准：1.中华人民共和国国家标准——建筑物防雷装置检测技术规范（GB/T21431-2008）；2.中华人民共和国气象行业标准——安全防范系统雷电防护要求及检测技术规范（ICS.07.060）；3.中华人民共和国行业标准——民用建筑电气设计规范（JGJ16—2008）；4.铁道部文件——《铁路信号设备雷电及

5、电磁兼容综合防护实施指导意见》。国际防雷标准：IEC62305-1.雷电防护第1部分——总则；IEC62305-2.雷电防护第2部分——风险管理；IEC62305-3.雷电防护第3部分——建筑物的物理损坏和生命危险；IEC62305-4.雷电防护第4部分——建筑物内电气与电子系统；IEC62305-5.雷电防护第5部分——公共设施。56我国的雷击浪涌抗扰度试验标准是：GB/T17626.5（等同于国际标准IEC61000-4-5），欧洲的雷击浪涌抗扰度试验标准是：ITU-TK.20、ITU-TK.21、ITU-T

6、K.45，美国雷击浪涌抗扰度试验的标准是：ANSI/IEEEEC62.41、GR1089、FCCPART68、UL1449，相对来说，国外的技术标准要比中国的技术标准要严格很多，这也表示中国的总体科学技术水平相对还比较落后。目前我们国内使用的大多数电子产品还不具备抵抗4000Vp以上的二次雷电浪涌电压的冲击（国外大多数要求30kV），我国的很多地区，特别是农村或城市的郊区，配电设施的建设还很不规范，我国的三相四线制（TN-C）的弊端（地线与中线经常接错）也开始显露出来，每年被雷击损坏的各类电子设备不计其数，经济损

7、失惨重，这要求我们的防雷意识还需进一步提高。防雷标准和EMC标准具有一定的代表性和普遍性，但完全符合现有的防雷标准和EMC标准的产品，并不一定能符合产品在特殊环境中的使用要求，例如，目前我国的产品防雷标准（GB/T17626.5），指明电子产品可分为五个等级进行雷电保护，但面对国内现有的三相四线制供电系统而言，这个标准是很低的，并且目前国内的大部分电子产品还不能满足这个标准。现代电子设备功能越来越强，电路越来越复杂，元器件的密度越来高，但承受电磁干扰或感应电压的能力越来越低。如不对这些电子产品进行静电感应保护，或

8、雷电感应保护，则通过ESD放电和二次雷击产生的浪涌电压脉冲，很容易就把这些电子设备损坏。目前我国的低压配电设备普遍使用三相四线制（TN-C），这种供电系统现在存在很大的不足。当雷电击中电网配电设备的高压输电线路时，会在低压输电线路的中线中产生很高的浪涌电压，很容易对用电设备产生二次雷击，如果不加以防雷保护，二次雷击将会导致大量用电设备以及电子仪器损坏。实践证明，很多雷击事