從雷電波形及能量分析談信息防雷保護(hù)

1、從雷電波形及能量分析談信息防雷保護(hù)摘要：本文通過對雷電波形及能量分析、計(jì)算，提出了信息防雷實(shí)施中應(yīng)注意防護(hù)器的等級計(jì)算問題，從而實(shí)現(xiàn)更精確、量化的防雷設(shè)計(jì)。1、前言防雷保護(hù)是個(gè)傳統(tǒng)的介乎于技術(shù)與工程之間的專業(yè)，但隨著電子化集成度不斷提高、住處技術(shù)設(shè)備的廣泛應(yīng)用，信息技術(shù)設(shè)備及系統(tǒng)的雷電保護(hù)愈來愈向精細(xì)化、準(zhǔn)確化、專業(yè)化方向發(fā)展，因此本文旨在通過對雷電能量計(jì)算與防雷保護(hù)之間的關(guān)系分析結(jié)合考慮，提出住處防雷應(yīng)注重量化分析，科學(xué)實(shí)施。以期達(dá)到

2、拋磚引玉，使信息防雷隨著電子技術(shù)前進(jìn)的步代逐步形成一種現(xiàn)代科學(xué)體系并不斷完善的目的。2、不同波形的能量計(jì)算與比較在此考慮10／350μs電流波、8／20μs電流波、1.2／50μs電壓＋8／20μs電流組合波及10／700μs電壓通信波四種波形具有一定的代表性。雷電試驗(yàn)波形幾乎都是很快上升到峰值，然后較緩慢地下降到零的形式，如圖1所示，它適用于做與外線連接的含有固體化元器的電子設(shè)備雷電試驗(yàn)，但不適用于雷電直擊設(shè)備和雷電引起的電磁干擾的檢

3、驗(yàn)。實(shí)際上沿通信架空明線線路（現(xiàn)在越來越少）襲入設(shè)備的雷電沖擊波大部分是振蕩波形，沿地下電纜襲入設(shè)備的雷電沖擊波大部分是持續(xù)時(shí)間長、近似單極性的雙指數(shù)波，而雷電直擊接地物體使其地電位升高所產(chǎn)生的回?fù)舨?，多為持續(xù)時(shí)間較短的單極性波（如圖2）。對遭受雷電沖擊的能量計(jì)算如下式：E＝∫V（t）I（t）dt＝KVIτ（焦耳）其中：V――在峰值電流下的箝位電壓（伏）I――峰值電流（安培）τ――脈沖時(shí)間（秒）K――波形因子在此可以將計(jì)算的波形分成兩個(gè)

4、部分，即前半部當(dāng)成三角波（波形因子K取0.5），后半部當(dāng)成指數(shù)波（波形因子K取1.4）。前半部為波上升階段吸收的能量，后半部為波衰減階段吸收能量。對于10／350μs波形，主要針對直擊雷，或遭首次雷擊的暴露環(huán)境等。這時(shí)雷電能量為：E＝０.5VI1010ˉ6＋1.4VI（350－10）10ˉ6＝（5＋476）VI10ˉ6＝0.48110ˉ3VI（J）即使假設(shè)I＝50KA，V＝1000V，則E＝24050J。可見直擊雷的能量是非常大的，其防

5、護(hù)方法完全不能等同于放置于建筑體內(nèi)部有著良好屏蔽或分流措施的其它電子設(shè)備。一般來說處于暴露環(huán)境的信息技術(shù)設(shè)備或系統(tǒng)很少，遭受直擊雷的可能性也不大。不過高山微波站、移動(dòng)尋呼基站、廣播電視塔、雷達(dá)等例外，需要采取吸收能量較大的防雷設(shè)備作為一級保護(hù)。購前設(shè)計(jì)、計(jì)算和竣工后施工圖紙、竣工文本。最后沒有維護(hù)過程中對防雷設(shè)備使用期間的質(zhì)量跟蹤、技術(shù)數(shù)據(jù)變化的登記及模塊的及時(shí)更換。此外，從防雷公司本身來說亦存在一些弊端，比如國外防雷設(shè)備代理商完全是設(shè)