弱電設(shè)備的浪涌保護(hù)

《弱電設(shè)備的浪涌保護(hù)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、僅供參考[整理]安全管理文書弱電設(shè)備的浪涌保護(hù)日期：__________________單位：__________________第1頁共6頁僅供參考[整理]弱電設(shè)備的浪涌保護(hù)隨著電子技術(shù)，尤其是微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，和在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的日益廣泛，以電子技術(shù)應(yīng)用為特征的弱電設(shè)備（系統(tǒng)），在電力系統(tǒng)所占據(jù)的地位日顯重要；這些設(shè)備和系統(tǒng)對于強電的防護(hù)能力，相對于普通的電氣設(shè)備和用分離元器件組裝的電子設(shè)備而言，要脆弱得多，由于雷電等浪涌對這些設(shè)備的破壞所造成的危害也顯得日益突出。在生產(chǎn)實際中，我們經(jīng)常會遇到某些電子設(shè)備板卡、芯片等損壞，而找不到確切原因的情況，

2、尤其是變電所中的電子設(shè)備，如電力通信設(shè)備、遠(yuǎn)動自動化設(shè)備、微機保護(hù)設(shè)備、圖像監(jiān)控系統(tǒng)等等。研究表明，這種情況的發(fā)生，不少都是由浪涌所造成?，F(xiàn)代電子設(shè)備（系統(tǒng)）對浪涌所具有的靈敏特性，決定了對其進(jìn)行特殊防護(hù)的必要性。同時，這些電子設(shè)備與浪涌耦合渠道又是立體多通道的，不是一般性防護(hù)措施所能完成的，必須綜合電子設(shè)備的運行環(huán)境，采取相應(yīng)的防護(hù)手段和措施。對電子設(shè)備接口采取必要的浪涌防護(hù)手段，是保證其正常運行的根本措施和保障。國內(nèi)外專家學(xué)者對此都進(jìn)行了大量的實驗和研究，IEC（國際電工委員會）、ITU(國際電信聯(lián)盟)等組織都制定了相應(yīng)的防雷電及電磁脈沖的標(biāo)準(zhǔn)，如IEC1024、IEC1312

3、、ITU的K系列等。IEC1024、IEC1312相繼公布了雷電流參數(shù)和雷電波形，并對雷電保護(hù)區(qū)（LPZ）的劃分、系統(tǒng)的分級保護(hù)和浪涌過電壓保護(hù)器（SPD）的各項指標(biāo)進(jìn)行了規(guī)定。我國的國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（GB50057-94）、信息產(chǎn)業(yè)部《移動通信基站防雷與接地設(shè)計規(guī)范》（YD5068-98）等也都對雷電電磁脈沖的防護(hù)進(jìn)行了規(guī)定。第5頁共6頁僅供參考[整理]隨著研究的不斷的深入和認(rèn)識的不斷提高，目前，人們的注意力已從過去單純的防雷逐步轉(zhuǎn)向綜合浪涌干擾防護(hù)。1浪涌的基本原理浪涌（surge），又叫突波，是存在于供電系統(tǒng)中的一種極為普遍的電壓/電流瞬間過大的波動現(xiàn)象。國外一

4、些資料將浪涌分為四個組成部分:浪涌最主要的來源是雷電，它可以通過電力線傳導(dǎo)，也可能是在低壓電源線上或信號線上感應(yīng)產(chǎn)生；浪涌的另一個來源是公用電網(wǎng)，開關(guān)操作時，在電力線上產(chǎn)生的過電壓。研究發(fā)現(xiàn)，低壓電力線上80％以上的浪涌產(chǎn)生于建筑物內(nèi)部的設(shè)備，諸如來自空調(diào)機、空壓機、電弧焊機、電泵、電梯、開關(guān)電源和其它一些感性負(fù)荷的浪涌。浪涌產(chǎn)生原因見表1。浪涌不同于一般意義上的過電壓，因為它不僅幅值高，而且發(fā)生的時間極為短暫，一般的過電壓保護(hù)因為其反應(yīng)速度低而對其無能為力。為了測試設(shè)備和系統(tǒng)對于雷擊及其它浪涌的敏感性，人們在對雷擊及其它浪涌進(jìn)行觀察分析的基礎(chǔ)上，制定了一系列的標(biāo)準(zhǔn)。在標(biāo)準(zhǔn)中對各種

5、浪涌的波形、幅值等指標(biāo)做了明確規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)浪涌波形如圖1所示。用于仿真雷擊、靜電放電和快速瞬態(tài)的測試波形，一般描述為雙指數(shù)函數(shù)。從圖2幾種雷擊波涌的頻譜曲線圖可以看出，浪涌波形的波前時間越短，則其所包含的頻帶越寬，頻率越高。對電子設(shè)備電磁兼容來說，高頻是輻射干擾的主要原因。可以發(fā)現(xiàn)，快速靜電放電脈沖雖然只有50ns的波長，10kV電壓脈沖，對于50Ω電阻的放電能量也只有E=100mJ。可是它的第一拐點頻率達(dá)2.66MHz，第二拐點為48MHz，這么高的頻率對于電子設(shè)備的正常運行是極大的挑戰(zhàn)。第5頁共6頁僅供參考[整理]幅值頻譜分析表明許多浪涌呈現(xiàn)低頻特征，即主要能量集中在頻率較低的頻

6、段。但是由于非常低的能量就會引起集成電路的狀態(tài)混亂或損壞，因此在浪涌波形中所含的高頻能量，即使比例較低，也足以影響采用半導(dǎo)體技術(shù)的電路正常運行。事實上對采用集成電路技術(shù)的電子設(shè)備的損害，或誤動大多都是由于浪涌能量造成的。通常認(rèn)為集成電路裝置的受損能量級為100mJ。低頻能量可以通過硅二極管、壓敏電阻、接地和控制環(huán)路面積進(jìn)行消除，但高頻能量必須通過濾波和屏蔽技術(shù)控制。分析顯示大部分浪涌能量是低頻。瞬態(tài)也存在高頻問題，測試波形包含很大能量，在低頻段很窄的頻段內(nèi)可含100mJ，從浪涌能量分析可以看出在顯著高頻區(qū)，殘余能量也都大于100mJ。能量計算表明，對于快速上升時間的雙指數(shù)曲線，大約

7、50%以上的總能量存在于第一拐點以下，50%以下總能量存在于第一拐點頻率以上，而大約1%的總能量包含在第二拐點頻率以上。低壓交流電源線上的浪涌是與過電壓有聯(lián)系的，但又不等同于過電壓，因為浪涌既包括電壓的瞬變，又包括電流的瞬變。同樣道理抑制浪涌也不等同于過電壓保護(hù)。過電壓保護(hù)是線路和電氣設(shè)備絕緣完好性的保障，而抑制浪涌是低壓系統(tǒng)和電子設(shè)備可靠運行，及電磁兼容的保障。第5頁共6頁僅供參考[整理]常用的浪涌抑制器件為氣體放電管、氧化鋅壓敏電阻、瞬態(tài)電壓抑制器、硅二極管等。它