雷电电磁脉冲防护分级计算方法.doc

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1、雷电电磁脉冲防护分级计算方法雷电过电压对电子设备的危害　　随着通信技术、计算机技术、信息技术的飞速发展，今日已是电子化时代，日益繁忙庞杂的事物通过高速电脑、自动化设备及通信发展得到井然有序、而这些敏感电子设备的工作电压却在不断降低，其数量和规模不断扩大，因而它们受到过电压特别是雷电袭击而受到损坏的可能性就大大增加，这是由于以雷击中心1.5km—2km范围内都可能产生危险过电压，损坏线路上设备；其后果可能使整个系统的运行中断，并造成难以估计的经济损失，雷电和浪涌电压成了电子化时代的一大公害。防雷器就是在最短时间（纳秒级）内将被保护线路连入等电位系统中，使设备各端口等电位，同

2、时释放电路上因雷击而产生的大量脉冲能量短路泄放到大地，降低设备各接口端的电位差，从而保护线路上用户的设备。对系统设备而言，电源线路和信号线路是雷电袭击产生过电压并传导的两条主要通道，因此防雷器就分电源系统避雷器和信号系统防雷器。防雷区域的划分一、LPZ0A区：本区内的各物体都可能遭到直接雷击和导走全部雷击电流；本区内的电磁场强度没有衰减。二、LPZ0B区：本区内的各种物体不可能遭到大于所选滚球半径对应的雷电流直接雷击，但本区内的电磁场强度没有衰减。三、LPZ1区：本区内的各种物体不可能遭到直接雷击，流经各导体的电流比LPZ0B区更小；本区内的电磁场强度可能衰减，这取决于屏

3、蔽措施。四、LPZn+1后续防雷区：当需要进一步减小流入的电流和电磁场强度时，应增设后续防雷区，并按照需要保护的对象所要求的环境去选择后续防雷区的要求条件。注：n=1、2、......。雷电电磁脉冲防护分级计算方法　　1．建筑物年预计雷击次数N：　　　　　　　　　　　N=K·（0.024·Td1.3）·（Ae+Ae’）　　式中：K──校正系数，一般取1。　　　　　Td──年平均雷暴日　　　　　Ae──建筑物截收相同雷击次数的等效面积（KM2）　　　　　Ae’──建筑物入户设施的截收面积（电源线、信号线）　　2．等效面积Ae的计算　　当建筑物高度H<100M：　　　　　　　

4、　　　　D=[H·（200-H）]1/2（M）　　　　　　　　　　　Ae=[L·W+2（L+W）·D+π·H（200-H）]·10-6（KM2）　　式中：L，W，H分别为建筑物的长，宽，高（米）。　　（见规范）　　3．入户设施的截收面积线路类型有效截收面积Ae’·10-6KM2无金属铠装的光纤电缆0埋地信号线2·ds·L高压埋地电缆（至现场变电站）0.1·ds·L低压埋地电缆2·ds·L　　（1）L是考虑线路从建筑物到网络的第一个分支点或相邻建筑物的长度，单位为米，最大值为1000米。当L未知时，应采用1000米。　　（2）Ds数值上等于土壤电阻率（欧·米），最大为500

5、米。　　4．因直接雷击和雷电电磁脉冲引起的电子信息系统设备损坏的可接受最大年平均雷击次数　　　　　　　　　　　　　　　　NC=5.8·10-3/C　　式中：C=C1+C2+C3+C4+C5　　C1建筑物材料结构因子砖混结构砖木结构木结构C11.52.02.5　　C2信息系统重要程度因子一般计算机，通讯设备C类机房B类机房A类机房C20.51.02.03.0　　C3耐冲击能力因子一般较弱相当弱C30.51.03.0　　C4设备所在雷电防护区因子LPZ2或更高层LPZ1区内LPZ0B区内C40.51.01.5-2.0　　C5发生雷击事故业务中断的后果因子无不良后果不允许中断，

6、无严重后果不允许中断，有严重后果C50.51.01.5-2.05．雷电电磁脉冲防护等级计算：　　　　　　　　　　　　　　　　E=1-NC/N　　当E>0.98时，定为A级　　当0.90

7、，其雷电通流量不应低于60KA；l分配电柜线路输出端SPD作为第二级保护时应为限压型SPD，其雷电通流量不应低于20KA；l在电子信息设备交流电源进线端安装SPD作为第三级保护时应为串接式限压型SPD，其雷电通流量不应低于10KA；l对于微波通讯设备，移动机站通讯设备及雷达设备等使用的整流电源，视其工作电压的保护需要，宜分别选用工作电压适配的直流电源SPD，作为末级保护。　　5）配电系统中电源SPD前，后二级的安装距离应大于10米，否则要在期间增加退藕器件。不同等级的电子信息设备对LEMP防护等级的选择LEMP防护等级电子信息