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ICU探視品牌系統(tǒng)廠家 雷電過電壓的基本特性及安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)的防雷技術(shù)措施

2023-10-21 10:55


一、雷電過電壓的基本特性

雷電通過被擊物在其阻抗上產(chǎn)生壓降(直接雷過電壓)和雷電對設(shè)備附近的地面(或避雷針、線)放電時(shí)所引起的感應(yīng)雷過電壓,統(tǒng)稱為雷電過電壓或大氣過電壓,這種來自大氣層中的雷電是一種強(qiáng)烈的電磁干擾源。產(chǎn)生雷電過電壓的根源是特大雷電流,其特點(diǎn)是幅值極高,最大可達(dá)200kA以上。大多數(shù)低于100kA,其波形多數(shù)為振蕩衰減波,時(shí)間短。按照IEC61312-11995和圧C61024-1修訂草案(81/122/CD1998)的有關(guān)規(guī)定,雷電流波形的上升沿非常陡直,T1波頭時(shí)間為10µs,而下降沿相對緩慢,T2半值時(shí)間為350µs,如圖1所示。

圖1 雷電流波形圖

建筑物在遭受直接雷擊時(shí),雷電流將沿建筑物防雷系統(tǒng)中各引下線和接地體匯入大地,在此過程中,雷電流將在防雷系統(tǒng)中產(chǎn)生暫態(tài)高電位,這一暫態(tài)現(xiàn)象稱為暫態(tài)電位抬高。暫態(tài)電位的抬高往往會對一些進(jìn)出屏蔽室的電源線或信號線等線路發(fā)生反擊,如圖2所示。

圖2 屏蔽室開孔處的反擊

在發(fā)生直接雷擊時(shí),雷電流流過屏蔽室接地連線的寄生電感和接地電阻后,將產(chǎn)生很高的暫態(tài)壓降,使屏蔽室的暫態(tài)電位被舉高,而來自遠(yuǎn)處的信號線此時(shí)尚處于零電位,則在小孔處,第4章安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端配套設(shè)備屏蔽體與信號線之間將岀現(xiàn)很高的電壓。這一高電壓很容易將兩者間氣隙擊穿,使信號線上也帶上高電位,該電位將會直接損壞室內(nèi)的電子設(shè)備,它也將沿信號線傳輸?shù)竭h(yuǎn)處線路終端,侵害終端處的電子設(shè)備。暫態(tài)電位的抬高還會在鄰近未受雷擊的建筑物內(nèi)引起反擊,雷電流將通過建筑物的防雷系統(tǒng)引下線和接地連線與供水管道等進(jìn)入各建筑物的接地體,使各建筑物的暫態(tài)電位都抬高,于是在沒有采取暫態(tài)過電壓保護(hù)措施的建筑物中,帶高電位的地線將會對其附近的電源線和通信線發(fā)生反擊,使得與這些線路相連接的電子設(shè)備受到暫態(tài)高電位的損害。

在現(xiàn)代建筑物中,大量布設(shè)著各種導(dǎo)體線路,如電源線、電視電纜、數(shù)據(jù)通信線和供水及供熱金屬管道等。由于這些線路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)布局錯(cuò)綜復(fù)雜,它們會在建筑物內(nèi)部的不同空間位置上構(gòu)成許多回路,這些回路的存在,使得建筑物內(nèi)電子設(shè)備遭受雷電危害的機(jī)會大大地增加,因此必須要給予足夠的重視。

據(jù)國內(nèi)外有關(guān)資料介紹,在一些建筑物稠密的城市區(qū)域,由于各種供電、通信和信號線路等網(wǎng)絡(luò)盤根錯(cuò)節(jié),雷電放電可以對距離雷擊點(diǎn)1km范圍內(nèi)的電子系統(tǒng)產(chǎn)生電磁感應(yīng)作用,影響系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。

在由雷擊引起的暫態(tài)過程中,暫態(tài)高電位或過電壓常常可以通過信號或電源等線路耦合或轉(zhuǎn)移到電子設(shè)備上,造成電子設(shè)備的損壞。

二、防雷技術(shù)措施

雷電過電壓對信息系統(tǒng)(含視頻監(jiān)控系統(tǒng))的危害是很大的,為了確保信息系統(tǒng)和人身的安全,對雷電過電壓必須采取相應(yīng)的防雷技術(shù)保護(hù)措施。

防雷技術(shù)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,從電力網(wǎng)高壓線路開始,到信息系統(tǒng)直流入口端,除電源系統(tǒng)自身的防雷措施應(yīng)相互協(xié)調(diào)外,還應(yīng)與建筑物防雷、信息系統(tǒng)的防雷、接地設(shè)計(jì)等相互配合,同時(shí)還要兼顧信息系統(tǒng)的電磁兼容的要求。對信息系統(tǒng)最大的潛在危害是直接雷和感應(yīng)雷,幾年來采取了多種措施以保護(hù)信息系統(tǒng)免受雷電的干擾和破壞,越來越多的工程采用避雷器以實(shí)現(xiàn)有效的電磁兼容保護(hù)方案。電磁兼容保護(hù)區(qū),由外到內(nèi)可分為4個(gè)區(qū)域(0~3區(qū))。如圖3所示。

圖3 防雷技術(shù)措施

最外層是0區(qū):建筑物外部、雷擊保護(hù)區(qū)(直接雷),如圖中避雷針?biāo)緟^(qū)。I區(qū):建筑物內(nèi)部,由感應(yīng)雷或開關(guān)動作而引起的能量較強(qiáng)的瞬變量(過壓保護(hù)1區(qū),即圖中第一級保護(hù))。2區(qū):建筑物內(nèi)部,由靜電放電或開關(guān)動作而引起的能量較弱瞬變量(過壓保護(hù)2區(qū),即圖中第二級保護(hù))。最內(nèi)層是3區(qū):建筑物內(nèi)部,該區(qū)域里,無瞬變電流(電壓),對可能產(chǎn)生相互影響的電路進(jìn)行屏蔽和分開布線(過壓保護(hù)3區(qū),即圖中第三級保護(hù)),從0級保護(hù)區(qū)域到最內(nèi)層保護(hù)區(qū),必須實(shí)行分級保護(hù)。

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