防雷知識及器件選擇

2021-02-23
    跟著微電子技術的開展,大規模及超大規模集成電路相繼出現,且廣泛用于通訊、丈量、監控和計算機體系等電子設備(體系)中.這類元器件具有著極為寬廣的開展前景.然而,他最顯著的缺陷便是抗過電壓才能和抗干擾性才能很低,易受雷電等電磁脈沖和其他過電壓的損壞,繼而造成電路和設備的損壞.
 
    一、設備受雷擊的途徑
 
    雷電直擊地面(物體)和/或空中雷云間放電時發生激烈的沖擊電磁場,在設備和傳輸線上感生雷電過電壓,從而損壞設備或傳輸線路.從所掌握的資料表明,除少數屬雷電直擊或空間感應外,絕大部分是因為雷電行波從室外的傳輸線引人而損壞設備的.這些室外傳輸線包含傳輸信息的金屬引進(出)線路和用以饋電的交(直)流線路.傳輸信息線路有架空線路、埋地線路、鋼軌或其他類似的傳導體.而架空線主要指通訊明線、架空電(廣)纜或其他性能相近的線路;埋地線路則有埋地(對稱、同軸)電纜和光纜等.傳輸線路上引進的過電壓分為縱向(共模)過電壓和橫向(差模)過電壓兩類.在平衡(對稱)線路上某點出現的線與地之間的過電壓成為縱向過電壓;平衡(對稱)線路間或不平衡線路(如同軸電纜)的線路與地之間出現的過電壓成為橫向過電壓.一般情況下,橫向過電壓低于縱向過電壓.但在比較極點的情況下,橫向過電壓可具有與縱向過電壓相同的幅值和特續時刻.若某些體系有中繼設備和遠供回路時(如通訊體系的增音機),當前、后段的線路感應有不同的過電壓時,還會造成順線路方向的縱向過電壓,同樣損壞設備,這一點易為人們所忽視.傳輸線路因其本身結構的原因、雷電行波傳輸進程的差異,以及縱向維護元件動作時刻的不平等,令分別出現在量平衡獻上的縱向過電壓不相等,從而構成橫向過電壓(不平衡線路上的橫向過電壓即縱向過電壓).縱向過電壓損壞設備線于地(機殼0之間的絕緣,但橫向過電壓則像信號般在線間傳輸,雖然其幅值不很高,卻足以損壞既靈敏,耐壓水平又很低的元器件和內部電路.
 
    二、雷擊維護的基本原則
 
    欲使設備得到很好的維護,首要應對其所在的環境、受雷電影響的程度做出客觀的估量,因他于出現過電壓的幅值、概率、網絡結構、設備抗電才能、維護水平緩接地等有關.不過,防雷作業應作為一項體系工程來考慮,著重全面防護(包含建筑物、傳輸線路、設備和接地等),綜合治理,且要做到科學、牢靠、運用和經濟.我們并不必定要求對雷電進行100%的防護,答應有必定的危險率,這當然應經過必定的技術經濟比較以后才可確定.總的來說,考慮防雷時可概括為如下3種主要辦法.
 
    1.采用逃避的辦法
 
    這是非常重要的、經濟有效的辦法.應正確的選擇線路的路由、站址(設備安放點),有意識的盡量避開在理論上、經歷上和實際上證明的雷擊區或雷擊點.
 
    2.對雷電進行橫截
 
    這需求外加必定的維護元器件,旁路或約束進入體系內的雷電壓(流),從而減輕體系受損的程度或在體系能承受的水平之下.
 
    3.進步體系的耐雷水平
 
    從改進體系的結構人手,經過對危險性的估量,規則線路、設備的介質絕緣強度、耐沖擊才能等,進步其本身的耐雷才能(改進設備的伏秒特性).
 
    三、維護元件的選擇
 
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