桃林口水庫弱電設(shè)備防雷探討

1、https:/桃林口水庫弱電設(shè)備防雷探討桃林口水庫弱電設(shè)備防雷探討摘要：本文針對桃林口水庫弱電設(shè)備的特點，分析了造成弱電設(shè)備損壞的主要原因，提出了具體的防范措施，供大家參考。關(guān)鍵詞：弱電 設(shè)備 防雷中圖分類號： TV62 文獻標(biāo)識碼： A隨著現(xiàn)代科技的高速發(fā)展，電子信息設(shè)備的應(yīng)用已深入至各個領(lǐng)域，各種電子、微電子設(shè)備已在桃林口水庫大量使用。由于這些系統(tǒng)和設(shè)備耐過電壓能力低，雷電高電壓以及雷電電磁涌流侵入所產(chǎn)生的電磁效應(yīng)、熱效應(yīng)都會對系統(tǒng)和設(shè)備造成干擾或永久性損壞，造成較大的經(jīng)濟損失，且桃林口水庫地處大山深處落雷區(qū)，因此解決這些弱電設(shè)備對雷電災(zāi)害的防護問題十分重要。桃林口水庫目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)、供

2、水系統(tǒng)、水量計量設(shè)備、雨量計量設(shè)備、電視電話系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等等都涉及到弱點設(shè)備防雷問題。水庫配備的設(shè)備呈多樣化、復(fù)雜化，其微電子元器件的工作電壓較低，通信信號幅度相對較小等特點，如在回路中設(shè)置防雷設(shè)施勢必會影響通信、網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備的可靠、安全和暢通。這給弱電設(shè)備的過電壓防范帶來一定的難度。為了減少雷電感應(yīng)致使自動化控制系統(tǒng)等弱電設(shè)備損壞，造成直接和間接的重大經(jīng)濟損失，有必要對弱電設(shè)備的防雷與接地技術(shù)進行研究，采取有效的防雷措施。一、雷電是弱電設(shè)備損壞的主要原因桃林口水庫地處深山區(qū)，由于地形原因，極容易落雷，對設(shè)備造成雷電破壞，主要由以下形式：1、直擊雷：所謂直擊雷是指雷擊點直接作用在設(shè)備上或作用在

3、傳輸線路上，由傳輸線路引入造成設(shè)備的損壞。直擊雷造成設(shè)備損壞的程度一般都較為嚴(yán)重，桃林口水庫針對這種破壞，采取了安裝避雷針和布設(shè)避雷帶進行防雷保護。2、感應(yīng)雷：所謂感應(yīng)雷是指雷擊點發(fā)生在距離設(shè)備幾百米或幾公里以外，雷擊點周圍的磁場發(fā)生強烈變化，其附近的設(shè)備或金屬導(dǎo)體上將感應(yīng)出一定的雷電壓幅值，使弱電設(shè)備過電壓造成損壞。實際上桃林口水庫雷擊造成弱電設(shè)備損壞的大都（占 99%）是由感應(yīng)雷引起的。因此，必須重視感應(yīng)雷的防范。感應(yīng)雷電壓的特點是：雷電波是沖擊電壓波，作用時間短，一般只有幾十微秒的非周期變化電壓，可認(rèn)為是瞬態(tài)的變化電壓；雷擊點周圍的磁場發(fā)生強烈變化時，在附近的設(shè)備、金屬導(dǎo)體上將感應(yīng)出一定

4、的雷電壓幅值；在設(shè)備、器件或?qū)w上所產(chǎn)生的雷電感應(yīng)電壓強度與其導(dǎo)體的長度、截面、安裝高度和磁場強度（雷擊強度）成正比，與至雷電發(fā)生地點之間的距離成反比。弱電設(shè)備主要由電子元件、晶體管、集成電路等組成，其工作電壓都較低（一般為 5V 12V），抗雷電干擾能力較差，即使很小的雷電感應(yīng)電壓就有可能導(dǎo)致https:/弱電設(shè)備損壞。二、常用防雷措施根據(jù) IEC61312 標(biāo)準(zhǔn)，弱電設(shè)備應(yīng)設(shè)置多級防雷保護措施。對 380V 低壓線路進行過電壓保護。按國家規(guī)范應(yīng)有三部分：在高壓變壓器后端到二次低壓設(shè)備的總配電盤問的電纜內(nèi)芯線兩端對地加避雷器或保護器，作一級保護。在二次低壓設(shè)備的總配電盤至二次低壓設(shè)備的配電箱

5、間電纜內(nèi)芯線兩端對地加裝避雷器或保護器，作二級保護。在所有重要的、精密的設(shè)備以及 UPS 的前端對地加裝避雷器或保護器，作為三級保護。由于雷電流主要是由首次雷擊電流和后續(xù)雷擊電流所組成，因此雷電過電壓的保護必須同時考慮各級之間的能量配合和解耦措施。桃林口水庫弱電設(shè)備的防雷主要是采取了兩種措施：外部防雷和內(nèi)部防雷。外部防雷可將絕大部分雷電流直接引入地下泄散；內(nèi)部防雷可阻塞沿電源或信號線所引入的雷電波。這兩道防線互相配合，各盡其職，缺一不可。1、外部防護措施：外部防護是指對安裝弱電設(shè)備的建筑物本體的安全防護，可采用避雷針、分流、屏蔽網(wǎng)、均衡電位、接地等措施。這種防護措施人們比較重視，相對來說比較完

6、善。目前桃林口水庫弱電設(shè)備的外部防護措施主要有以下幾種：建筑物架設(shè)避雷針，將主要的雷電流引入大地。改善接地裝置周圍的導(dǎo)電條件，在將雷電流引入大地的時候盡量將雷電電流分流，避免造成過電壓危害設(shè)備。利用建筑物中的金屬部件以及鋼筋可以作為不規(guī)則的法拉第籠，起到一定的屏蔽作用，如果建筑物中的設(shè)備是低壓電子邏輯系統(tǒng)、遙控等小功率信號電路的電器，則裝專門的屏蔽網(wǎng)。均衡設(shè)備環(huán)境各點的電位，避免由于電位差危害設(shè)備。保證設(shè)備周圍建筑物有良好的接地，避免雷擊建筑物時地電位抬高而損壞設(shè)備。2、內(nèi)部防護措施：內(nèi)部防雷是指在建筑物內(nèi)部弱電設(shè)備對過電壓（雷電或電源系統(tǒng)內(nèi)部過電壓）的防護，在設(shè)備受到過電壓侵襲時，保護裝置能

7、快速動作泄放能量，從而保護設(shè)備免受損壞，可采用等電位聯(lián)接、屏蔽、保護隔離、合理布線和設(shè)置過電壓保護器等措施。內(nèi)部防雷分為電源防雷和信號防雷。電源防雷：主要是防止雷電波通過電源線路對計算機及相關(guān)設(shè)備造成危害；信號防雷：由于雷電波在線路上能感應(yīng)出較高的瞬時沖擊能量，因此要求網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備能夠承受較高能量的瞬時沖擊，而目前大部分設(shè)備由于電子元器件的高度集成化而使耐過電壓、耐過電流水平下降，必須在網(wǎng)絡(luò)通信接口處加裝必要的防雷保護裝置以確保網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的安全運行。對通信系統(tǒng)進行防雷保護，選取適當(dāng)保護裝置非常重要，應(yīng)充分考慮防雷產(chǎn)品與通信系統(tǒng)匹配。對于信息系統(tǒng)，應(yīng)分為粗保護和精細(xì)保護。粗保護量級根據(jù)所屬保護

8、區(qū)的級別確定，精細(xì)保護要根據(jù)電子設(shè)備的敏感度來進行確定。因?qū)θ蹼娫O(shè)備的雷電浪涌防護重視不夠，故而發(fā)生雷電浪涌損壞設(shè)備的故障。所以在完善弱電設(shè)備外部防護的同時，要加強弱電設(shè)備的內(nèi)部防護，對此，桃林口水庫主要采取了以下措施：完善弱電外部雷電防護，將絕https:/大部分雷電流直接引入地下泄散。加設(shè)裝置，阻塞沿電源線或數(shù)據(jù)、信號線引入的過電壓波。采用高吸收能量的分流設(shè)備（避雷器）將雷電過電壓（脈沖）能量分流泄入大地。分流（限幅）技術(shù)中采用的防護器品質(zhì)、性能的好壞是網(wǎng)絡(luò)防護的關(guān)鍵。因此，選擇合格優(yōu)良的避雷器或保護器至關(guān)重要。采用短線技術(shù)。設(shè)備間的連接線盡可能短，以減少導(dǎo)線上的雷電感應(yīng)電壓幅值。采用屏蔽

9、方式。選用有屏蔽層的電纜，將減小雷電感應(yīng)電壓強度，但屏蔽層應(yīng)可靠接地。采用隔離、絕緣來削弱雷電感應(yīng)電壓。天線的固定支架采用絕緣棒與避雷針支體隔離，電池極支架與避雷針體地板用絕緣子隔離。人工隔離。如需弱電設(shè)備工作時，由人工合上電源開關(guān)，插接網(wǎng)絡(luò)線路，否則，斷開以上線路。電壓抑制技術(shù)。對于無人職守設(shè)備和需不間斷與外界聯(lián)絡(luò)的設(shè)備，必須把雷電感應(yīng)電壓限制在設(shè)備承受的電壓以下，防止設(shè)備損壞。三、結(jié)束語要使弱點設(shè)備達到理想的防雷效果，必須根據(jù)設(shè)備的工作原理、工作條件、功率大小及阻抗高低來裝設(shè)相應(yīng)的防雷保護裝置。要求有一個良好的接地系統(tǒng)，因所有防雷系統(tǒng)都需要通過接地系統(tǒng)把雷電流泄入大地，從而保護設(shè)備和人身安全。如果機房接地系統(tǒng)做得不好，不但會引起設(shè)備故障，燒壞元器件，甚至還將危害工作人員的生命安全。另外防干擾的屏蔽問題、防靜電的問題都需要通過建立良好