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電子設備常見的雷擊原因及防護措施

2021-02-09
發布者:鹽城市雷斯達電器設備有限公司     瀏覽:161
 本文介紹了電子設備常見的雷擊原因及防護措施,并針對該技術在施工過程中的應用和規范進行了論述。根據大量科學測試可知,地球上空存在一個帶正電的電離層,與大地之間形成一個已充電的電容器,場強為上正下負。當地面含水蒸汽的空氣受到地面烘烤受熱上升,或者溫暖潮濕的空氣與冷空氣相遇而被墊高都會產生向上的氣流。上升氣流溫度逐漸下降形成水成物(雨滴、冰雹),并由于地球靜電場的作用而被極化,負電荷在上,正電荷在下,它們受重力作用落下與云粒子發生碰撞,其結果是云粒子帶走了水成物前端的部分正電荷,從而使水成物帶上負電。持續碰撞的結果使帶正電的云粒子在云的上部,而帶負電荷的水成物在云的下部。當電場強度達到足夠高時將引起雷云間的強烈放電,或是雷云中的內部放電,或是雷云對地放電,即所謂的雷電。雷電按其作用形式主要分為直擊雷和感應雷。直擊雷所造成的危害很直觀,一般會引起火災、燃燒等。
  1、扁鋼供應廠家:主要依靠安裝避雷針
  主要靠加裝避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網等來防護。感應雷沒有直擊雷那么猛烈,但它發生的幾率比直擊雷高得多。
  2、扁鋼供應廠家:影響電子設備的穩定性
  不論是雷云間閃擊或雷云對地閃擊,都有可能發生感應雷而形成電磁場,當磁場強度到達一定水平將會對電氣設備的集成電路造成暫時的、甚至永久性的損壞,影響電子設備的穩定性,令通訊設備的傳輸信號失真等。因此對于自動控制系統而言,更應該關注如何有效防止感應雷,避免(減少)感應雷引起的損害。瞬間過電壓使電子設備訊號或數據的傳輸與存儲都受到干擾甚至丟失,致使電子設備產生誤動作或暫時癱瘓重復影響會降低電子設備壽命甚至立即燒毀元器件及設備。這一切都會給生產和工作帶來較大損失。雷云在放電時的電壓是很高的,不可能將電氣設備的絕緣耐電壓作到這個電壓,事實上雷電的破壞作用主要是由雷電流引起的。它的危害基本可以分為2種類型:一是雷直接擊在建筑物上發生的熱效應和電動力作用;二是雷電的二次作用,即雷電流產生的靜電感應和電磁作用。電站及其負載的特殊用途決定了它們的作業環境具有廣泛性。電站和負載艙體之間通過電纜連接,連接電纜一般為輸電和控制電纜,電纜貼地鋪設。
  3、扁鋼供應廠家:導體上會感應出大量與雷云性質相反的電荷
  當電站的金屬艙體、輸電和控制電纜處于雷云和大地間所形成的電場中時,導體上就會感應出與雷云性質相反的大量電荷。雷云放電后,云與大地間的電場突然消失,導體上的電荷來不及立即流散,因而,產生很高的對地電位。變電站的二次設備,包括站內保護設備、自動化設備、通信系統、計算機網絡設備及監控系統、交直流電源系統等是在一個干擾強度高的電磁環境中運行的,一般僅做了接地處理,其耐雷及耐過電壓水平較低。多年的運行經驗表明,現時變電站二次設備所損壞的部位,大部分是遠動及監控設備的通信接口、電源接口板、微機保護裝置電源接口板、計算機電源接口等部位,因此可認為變電站二次設備遭雷擊的主要原因是電源線感應雷、信號線感應雷,本文針對這種感應雷提出相應的防雷保護措施。在其整流環節,一般有較大容量的濾波電容,對瞬態過電壓沖擊有一定的吸收作用,站用變壓器低壓側到站用饋電屏用的是屏蔽電纜且設備都有良好的接地,運用現代防雷技術來分析,必須增加回路的分流措施。因為其工作接地、保護接地都與其它電氣設備采用同一接地裝置,而且設備都處于LPZOB區,電磁脈沖強度相對較強,在站用變低壓側雖然有防止線路侵人波的避雷器,但殘壓高,使得在變電站遭受雷擊時,通過線路藕合和地電位升高而造成的反擊過電壓依然存在,而且高壓側的殘壓高達幾千伏,因此必須對這些調度自動化設備的供電回路進行過電壓保護。根據雷電防護區域的劃分原則,變電站內二次設備供電系統感應雷電過電壓的防護可以分級進行分流保護。第一級防雷保護一般采用具有較大通流容量的防雷裝置,可以將較大的雷電流泄散人地,從而達到限流的目的,同時將過電壓減小到一定的程度;第二、三級防雷起限壓作用,采用具有較低殘壓的防雷裝置,可以將回路中剩余的雷電流泄散人地,達到限制過電壓的目的,使過電壓減小到設備能耐受的水平。通信接口過電壓防護同電網供電系統相比,此回路對過電壓的敏感程度要高得多,且這些設備在有過電壓的情況下顯得非常脆弱,設備的絕緣耐受水平也相當低。與這些設備相連的有信號線、數據線、測量和控制線路,并且這些線路基本上是處于LPZOB區域,也有穿過LPZOA區域的,線路上的感應過電壓相對較強,根據正IEC的測試,鍍銅扁鋼當電磁場強度增大到0.07GS時,微型計算機設備將產生誤動,丟失數據。
  4、扁鋼供應廠家:因此有必要對重要電路的接口進行過電壓保護
  而且這些回路運行的安全與否直接關系到一次系統設備的安全,因此須對重要回路的接口進行過電壓防護。變電站電能量計費系統采用多功能電子電能表進行電能量采集,電子電能表承受過電壓的水平極低。
  5、扁鋼供應廠家:會產生強烈的感應過電壓
  由于電能表與站內微機遠動設備的通信線路較長,又處在LPZOB區域,在變電站附近或變電站遭受直接雷擊時,將感應出較強的感應過電壓。為了防止設備的損壞,在靠近電子電能表的端口加裝信號避雷器。此外,電子電能表采集器的MODEM由電話線將數據傳送到遠端,由于電話線路從室外引人,線路上感應到的感應雷電流相對較強,容易將調制解調器設備釣接口損壞,因此必須在調制解調器的電話線路接口處加裝一個接口信號避雷器。變電站基本采用無人值守,對一次回路的各種保護、測量、控制、調節信號通過光纖、數據通信網絡或載波向遠方傳送數據。
  6、扁鋼供應廠家:lpzob區域的通信線路會產生強感應過電壓
  如果采用載波,由于載波機與微機自動化裝置的信號連接線路相對較長,在變電站附近或變電站遭受直接雷擊時,處在LPZOB區的通信線路將感應出較強的感應過電壓,因此必須在靠近微機自動化裝置的信號接口端加裝信號避雷器,同時處在LPZOB區并延伸到LPZOA區的通信線路非常容易感應上雷電過電壓,也必須加裝信號避雷器。
  7、扁鋼供應廠家:請求被中止
  通過對雷電的原理及雷擊方式進行較為全面介紹,同時提出對變電站的防雷保護采取有效的措施和對策,確保變電站的防雷及防雷接地網的可靠性,為設備的安全穩定運行提供有力的保障。
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