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淺談電源系統三級防雷

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作者：[貴州科比特防雷產品部] 人氣：發表時間：2019/1/5 16:18:49

隨著電子信息技術的快速發展，數字通信設備、微機管理設備等高新技術產品被廣泛地應用。然而，這些先進的電子設備承受瞬間過電壓的能力卻非常低，有數據統計顯示， 85%以上的雷電和感應過電壓對通信設備的損壞是通過供電系統侵入的，而電源設備是現代電子設備系統中的重要組成部分，那么如何從電源系統入手，預防雷電和感應過電壓對設備的防護非常重要。下面，小編淺談的分析一下電源系統的三級防雷。

三級防雷的目的

為防止雷電流和LEMP產生的危害，需要進行三級防雷。

１.１第一級防雷的目的：防止浪涌過電壓，直接從LPZ0傳導進入LPZ1區，將數萬至數十萬伏的浪涌電壓限制到2500-3000V。

１.２第二級防雷的目的：進一步將通過第一級防雷器的殘余浪涌過電壓限制到1500-2000V。并對LPZ1-LPZ2實施等電位連接。

１.３第三級防雷的目的：保護室內精密儀器電子設備，將殘余浪涌電壓的值降到1000V以下，使浪涌的能量不至于損壞設備。

三級防雷的必要性

是否必須進行三級防雷，應該根據被保護設備的耐壓等級而定，假如兩級防雷就可以做到限制電壓低于設備的耐壓水平，就只需要做兩級保護，假如設備的耐壓水平較低，可能需要四級甚至更多多級的保護。

由于雷擊的能量是非常巨大的，需要通過分級泄放的方法，將雷擊能量逐步泄放到大地。第一級防雷器主要防止直擊雷對主體建筑造成破壞，直擊雷一旦與避雷針或避雷網發生雷擊放電時，雷擊浪涌電流將經過建筑物內的鋼框架及鋼筋互連結構流入接地引入線，最后經接地網瀉放回大地。在雷擊電流經過的導電體周圍將產生很強的電磁場。因此第一級防雷器可以對于直接雷擊電流進行泄放，或者當電源傳輸線路遭受直接雷擊時傳導的巨大能量進行泄放，對于有可能發生直接雷擊的地方，必須進行CＬＡＳＳ－Ｉ的防雷。

第二級防雷器對于前級發生較大雷擊能量吸收時，仍有一部分對設備或第三級防雷器而言仍然是相當巨大的能量會傳導過來，需要第二級防雷器進一步吸收。同時，經過了第一級防雷器的傳輸線路也會感應雷擊電磁脈沖輻射ＬＥＭＰ，當線路足夠長時（超過15m）感應雷的能量就變的足夠大，需要第二級防雷器進一步對雷擊能量實施泄放。針對前級防雷器的殘余電壓以及區內感應雷擊的防護設備，在第二級防雷保護區的設備由于感應雷的電磁耦合將會感應出浪涌電壓，由于處在此保護區內的設備防雷過壓保護裝置，所以雷擊感應的的浪涌電壓經過防雷過壓保護裝置以脈沖電流的形式釋放掉，這個脈沖電流的波形一般為8/20us,最大峰值電流不會超過20kA。。

經過第二級防雷器的傳輸線路也會感應雷擊電磁脈沖輻射ＬＥＭＰ，當線路足夠長時雷電感應的能量就會變得足夠大，第三級防雷器是對ＬＥＭＰ和通過第二級防雷器的殘余能量進行保護。因此，第三級防雷器到設備端的線路傳輸距離也不應超過１０m，以避免ＬＥＭＰ對設備造成的損害。

８／２０μＳ雷電波和１０／３５０μＳ雷電波的區別

直擊雷的點流波是１０／３５０μＳ波形，經過電源線路傳輸時，線路的阻抗，感抗和容抗使得波形發生變化，逐步變為接近８／２０μＳ，因此對于不同的傳輸線路特性和傳輸距離，最終到達設備的電流波形會有所不同。因此會有１０／７００μＳ、８／８0μＳ等等描述雷電流的方式。

電源系統防護應注意的幾個問題：

1、進站電力線纜的防雷容易引起重視，而其他出站的電力線纜常常被忽視，對此同樣應采取專門的防雷措施。

2、直流防雷器的殘壓大大低于交流防雷器，加裝直流防雷器能有效地提高敏感設備抵御雷電電磁脈沖的能力。

3、多級防雷設計可減小引線電感帶來的額外殘壓，因為前級防雷器已將大部分雷電流泄放，后級的防雷器只泄放少部分雷電流，雷電流的減小必然導致引線上的附加殘壓減小。為保護防雷器前后級的能量配合，防雷器之間的電力電纜長度若不小于15m,應采用退耦器進行能量配合。

4、防雷器的防雷能力與安裝方式有密切關系，主要是引線電感會產生額外的殘壓，應盡可能的縮短電力線與防雷器的連線和防雷器與接地匯接板連線的長度。

以上是科比特防雷為大家介紹了電源三級防雷的目的以及電源三級防雷的必要性，希望大家可以提出一些其他建議。

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