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10、您现在的位置:全网电子>>电子技术>>电工技术>>文章正文防雷电入侵计算机信息系统的各种途径作者:佚名文章来源:本站整理更新时间:2004-4-9【VIVI收藏】【字体:小大】1.1雷电远点袭击电力线: 我国电力线输电方式是由发电厂通过升压变压器升压后,输电至低压变压器,经低压变压器的输出给用户。由于我国的电压基本波形是每秒50Hz的正弦波形曲线,在电
11、力线上形成每秒50次的交变磁场。如遇雷害发生时,在雷电未击穿大气时,将呈现出高压电场形式。根据电学基本原理,磁场与电场之间是相互共存可逆变化的,那么,雷击高压电场通过静电吸收原理,向大地方向运动。假设电力线杆有5米高,那么在相对湿度25%时,要击穿5米空气,需要15×106V雷击高压(3000V/mm)。如果在相对湿度95%时(下雨时),击穿5米空气需要5×106V雷击高压(1000V/mm)。电力线上的交变磁场对雷云的吸引小于大地的静电吸引。如果,雷云击穿5米空气入地,需要很高的电压,雷电首先击在电力线上,并从电力线的负载保护地线入地释放,
12、这样就击穿了设备。在高压线上的表现为击穿变压器的绝缘,在变压器低压端与负载的连线上遭雷击,损失的是用电器。由于变压器低压输出端是三条相线,做一条地线,当作零地合一线,变成三相四线制零地合一方式给用电器供电,雷电击在火线与大地放电,就等于火线与零线放电通过电力线直接击穿用电器的电子元件。一般电子设备线与外壳的耐压为每分钟VAC1500V,火线与零线耐压为工业级Vdc550-650V,这么低的耐压一旦遭受远点雷击,必将击坏用电器。为此,在选择防雷器时,首先考虑远点雷击。1.2雷电近点电力线的侵入: 所谓雷电近点袭击电力线,实际上是雷电袭击用电器
13、所在的建筑物避雷针,从而引起的雷电电磁脉冲的保护问题。雷电打在建筑物避雷装置上,按照GB50057-94《建筑物防雷设计规范》规定,定义大楼接闪电能力为波形10350S三角波,雷击电流为150KA。避雷针引下线由于线路电感的作用,IEC1312定义最多只能将50%的电流引入大地。100余米高的大楼它的引下线电感为155H左右(1.55H/米),IEC1312定义电感大于37.5H,则发生测闪雷击,也就是说,10350S直击雷引下线只能引下50%的电流,余下的电流将通过电力线屏蔽槽、水管、暖气管、金属门窗等与地面有连接的金属物质联合引雷,但也只
14、引下少部分雷电流,余下总电流的25%在大楼流窜至UPS输入输出负载的电源线、局域网线等,击穿小型机局域网端,最终由逻辑地线处下泄入地。对设备而言,部分雷电流将由UPS输入电源线对交流地线进行L-PE、N-PE泄放,UPS输出L-PE′(逻辑地〕、N-PE′泄放,小型机L-PE′N-PE′泄放,局域网线对逻辑地线等进行泄放。最终结果,将击穿UPS输出对地线和输入对地线端、小型机电源对逻辑地线、网口对逻辑地线。为此,必须对UPS输入输出火线零线对交流地和直流逻辑地进行保护,必须对小型机、服务器及其它重要终端进行等电位保护,对网口进行保护,只有堵死
15、一切雷电导入的端口,才能有效的保护设备免受雷电的侵害。1.3错相位雷害 美国空军电磁兼容手册中,描述雷电发生时用肉眼可识别闪电为一组雷击,每次不少于26个雷,它有大小和发生先后的区别,如果一个高能量雷打在一条火线上,而另一个低能量雷打在另一条火线上,线线之间就会产生一个电压差,侵入设备。这种侵害设备的现象,称错相位雷击,又称雷电的二次破坏,对三相UPS而言,它的输入和输出端,应安装线与线之间的保护,才能更全面更立体的保护电子设备。小结:堵死雷电由电力线入侵电子设备,应该从远点雷击、近点雷击和错相位雷击三种雷击现象入手,实施全方位的保护,才能
16、在发生雷击时,有效的保护设备。2)雷电作用下,建筑物内感应雷害雷电击在建筑物避雷针上,由避雷针通过引下线,将雷电流泄放大地,引下线自上而下产生一个变化旋转快速运动磁场,建筑物内的电源线、网络线等相对切割磁力线,产生感应高压并沿线路传输击毁设备。假设一机房的大楼避雷针引下线或大楼主钢筋距主机房10米,假设机房为77m2。di=75KAdt=10S则感应高压U=210-77Ln=52500V由此可知由雷电产生的感应电压无孔不入,它可以危及机房内所有的用电器,在上海一座邮电智能大厦一次雷击,4台服务器遭受雷击,80多条广域网络线端口及4台网络交换机
17、的RJ45端口全部损坏;广东省1996年计算机系统遭受雷击损失五亿元人民币。感应雷的能量虽小,但电压较高。所以,对感应雷害的防护,应该是全面的防护,但防护的级别可以
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