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电子信息系统过电压防雷解决方案

实践表明，由于强大的雷电流及其电磁场效应，以雷击为中心约在 1.5 ? 3KM 范围内都可能产生有很强的破坏影响的雷击电流侵入及雷电波感应过电压。这些危险的过电压时常破坏和干扰通讯和信息系统，造成设备和财产损失，严重时甚至威胁人身安全。因此，防雷及过电压保护问题至关重要。

雷击分为直击雷（含侧击雷）与感应雷二种。

直击雷的防护一般采用避雷针、避雷网、带引下线接地等来保护，主要目的是保护建筑物与人的安全。

感应雷过电压的防护，主要是针对设备的防护。根据国际与国内的相关防雷规范与最新的防雷技术，利用目前世界上能够实现的器件与材料、工艺技术，基于等电位原理，在进出建筑物的各保护区的电缆线与金属管道上安装避雷器及过电压保护器，并实行等电位连接。在此重点介绍感应雷过电压的防护：

一、电源防雷：

依照有关规范和建议：“动力供电应采用不少于三级的分流限压措施 ” 根据系统的实际供电情况，电源部分防雷设备的大致配置如下：


I 级 20KA(10/350us) / 80KA(8/20us)	II 级 40KA(8/20us)	III 级　 0KA(8/20us)

[电源一级防护] 应是连接在用户供电系统入口进线各相和大地之间的大容量电源防浪涌保护器。一般要求该级电源保护器具备20KA/相以上的最大冲击电流。我们称为I 级电源防浪涌保护器。这些电源防浪涌保护器是专为承受雷电和感应雷击的大电流和高能量浪涌能量吸收而设计的，可将大量的浪涌电流分流到大地。但仅靠它们是不能完全保护供电系统内部的敏感用电设备。

[电源二级防护] 应该是安装在向重要或敏感用电设备供电的分路配电设备处的电源防浪涌保护器。这些SPD对于通过了用户供电入口浪涌放电器的剩余浪涌能量进行更完善的吸收，对于瞬态过电压具有极好的抑制作用。该处使用的电源防浪涌保护器要求的标称放电电流为40KA/相。我们称为II 级电源防浪涌保护器。一般的用户供电系统作到第二级保护就可以达到用电设备运行的要求了.

[电源三级防护] 可在用电设备内部电源部分使用一个内置式的电源防浪涌保护器，以达到完全消除微小瞬态的瞬态过电压的目的。该处使用的电源防浪涌保护器要求的标称放电电流为20KA/相或更低一些。对于一些特别重要或特别敏感的电子设备，具备第三级的保护是必要的。同时也可以保护用电设备免受系统内部产生的瞬态过电压影响，如交换机、考勤机、服务器、HUB等弱电设备，需设计三级防雷器。

二、信号防雷：

信号避雷器选型很重要，需与要保护的设备运行参数对应。否则不但起不到防雷保护，还有可影响原有设备的正常运行。如网络信号避雷器的数据传输速率一定要与其保护对象在网络环境中的传输速率相匹配，否则会出现乱码或无法进行数据传输的现象。

选择信号防雷器的主要数据：

• 额定电压 UC。表示避雷器额定的最高运行电压，在该电压下避雷器达到给定的性能数据。此值支持用户按系统或设备要求的最大运行数据选择避雷器。

• 标称电流 IN。标称电流是避雷器的电流通过可载最大允许工作电流。

• 工作频率范围。在工作频率范围内，避雷器的插入损耗小于等于 3dB。由于避雷器通常具有低通特性，工作频率范围用截止频率fG描述。对于数字传输系统中的应用，用一个特定的数据传输速率VS代替工作频率范围。VS=1.25fG

防雷接地网：

空地上挖一个长型沟槽，打下接地极并且连为一体，放入降阻剂后填实，引到机房外墙适当位置作测试端子，最后引入机房内与机房汇流排连接，如果机房内设备有静电时会迅速通过引线向地释放，达到保护电子器件和产品不受静电侵害的目的。在地网施工中，接地体因采用铜材或热镀锌钢材，连接线使用铜缆，所有材料规格要符合规范要求。不同材质之间的连接可适当采用新工艺焊接，以保证接地网的时效。机房专用接地要求一般是 1欧姆。请参见下图。

华天防雷技术设计部（供稿）

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