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电涌是微秒量级的异常大电压脉冲,它可使电子设备受到破坏。电涌防护的目的是:抑制线路过压幅值,消除过电压对设备的影响。
电涌的产生
电涌按其来源可分为以下几类:
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电
涌
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分
类
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产生电涌的原因
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雷
击
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直接雷
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雷击直接击在线路上
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感应雷
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静电感应
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电磁感应
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线路电涌
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故障电涌
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相线与地短路引起的过电压
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一相开路引起的过电压
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其它原因
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系统开关过电压
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无负载时开关
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切断电流
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容性或感性负载开关
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整流
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其它原因
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电磁感应
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EMI/RFI*
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使用电吹风,无绳电话以及外部的电磁发射设备等
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静电感应
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人体静电,摩擦静电等
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.*注:EMI-Electro
Magnetic Interference 电磁干扰
RFI-RADIO
Frequency Interference 无线电干扰
感应雷
感应雷虽然没有直击雷猛烈,但其发生的机率比直击雷高得多。直击雷只在雷云对地放电时发生,而感应雷则不论雷云对地放电或者雷云对雷云之间放电,都可能发生并造成灾害。感应雷是电子设备的主要杀手,也是易燃易爆品引燃起爆的主要原因。感应雷入侵的通道很多,可以通过电源线、信号线、天馈线的耦合等进入设备,也可通过其它金属管道引入,如水管,风管,煤气管,电缆金属外皮等。因此,我们必须对感应雷入侵的每一个通道进行防护。感应雷的防护原理是:在可能引入感应雷的地方安装适当的电涌防护器,做好电磁屏蔽,并做好等电位连接。
故障电涌
故障电涌是指电力系统的线路或供电设备在发生故障时,产生的电压的波动。如相线对地短路、相线开路或其它故障。
大负荷设备及电力开关的启停
由于电流在导体上流动时,会产生磁场,储存能量,所以当大型负载特别是电感性负载设备开关时,便会产生电涌。供电部门在断开或闭合电网的负荷开关时,也会对电网产生电涌;建筑物内部的设备如空调、电梯、电焊机、水泵、复印机等电感性负荷设备都会产生电涌。
电磁感应:雷电发生时产生很大的雷击电流,又是在极短的时间内发生,在其周围空间里产生交变电磁场,不仅会使处在这一电磁场中的导体感应出较大的电动势,还会在附近的传输信号线路、埋地电力线、设备间连接线等部位产生感应电流并侵入设备,使连接在线路中间或终端的设备遭到损害。
电涌对设备危害
一般的电气设备因其工作电压高,能够承受较高的电压波动。现代微电子设备的集成度越来越高,抗干扰能力低,对电磁环境要求高。例如,当建筑物遭受60KA的雷击时,其内部线路上的感应瞬态电压可达到600—3800V,这时,对一般电气设备是安全的,但对建筑物内部的微电子设备十分危险。
如果电涌导致的瞬态过电压超过电子设备的承受能力,那么设备或者被破坏,或者寿命大大缩短。当电压超出计算机所能承受的范围时,计算机将出现乱码,意外的数据错误或接收/传输数据失败,.并产生原因不明的故障和硬件问题。
另外,由于雷击而产生的电磁感应也会给计算机等设备带来致命的影响。通常,当闪电磁场超过0.07高斯时,计算机失灵,达到0.4高斯时,计算机损坏。在距设备70m远的避雷针上落下30KA的中等雷电,则可能在设备内产生大于0.5高斯的电磁场。
雷电已成为电子信息时代的一大公害。电涌防护已成为一项迫切任务。
电涌的防护
我们建议电涌防护体系分为以下两部分。
电源部分的电涌防护:
电源电涌防护一般是在电源线路上并联电源电涌防护器,对相线与相线、相线与地线及中性线之间提供电涌防护,一旦有电涌发生,电涌防护器在毫微秒内即可做出反应,安全地把电涌分流入地。
选用电源电涌防护器时考虑以下因素:
(1)电涌防护器的反应时间。电涌防护器的反应时间要比电涌的速度快。电涌的速度是几万分之一秒,电涌防护器的反应时间应达到纳秒级。
(2)电涌防护器一次可处理的最大电流。最大电流即峰流是指一个电涌防护器处理最大电流的能力。
(3)电涌防护器吸收能量的能力。电涌防护器吸收能量的能力以焦耳(joule)
来衡量,焦耳值越高,电涌防护器的使用寿命越长。
(4)电涌防护器限制电压的能力。也就是将过电压钳制到电器设备所能承受的安全范围之内的能力。计算机被设计在一定电压范围内使用,如果超出了这个范围就会导致计算机的损坏,因此电涌防护器必须把过电压钳制到安全水平。国内一般分三级保护,有些技术先进的电涌防护器一次即可将电压限制到设备可以承受的电压水平。
(5)电涌防护器的质量保证期。保证期限的长短体现了制造商对其产品质量的信心。一旦产品出现问题,客户是否能得到快速免费的服务,也是用户应考虑的因素之一。好的电涌防护器质量保证期在五至十年。
信号部分的电涌防护
数据线也是电涌入侵的主要途径之一,因此必须对信号线路进行电涌防护。信号的电涌防护除了应满足防雷技术要求外,还须保证传输指标符合要求。加上与信号线路相连的设备耐压很低,对电涌防护器件的残压要求严格,一般把信号部分的电涌保护分为粗保护和精细保护。粗保护量级根据所属保护区的级别确定,精细保护要根据电子设备的敏感度来进行确定。建议对所有信息系统进入楼宇的电缆加装信号电涌防护器,并将电缆中的空线对应接地,并做好屏蔽。电涌防护器选型时,还应注意系统设备的在线电压、传输速率、接口类型等,以确保系统正常的工作。信号电涌防护应用较多的系统有:卫星接收系统、中继传输系统、程控电话及网络专线系统、监控系统、火灾报警及联动系统等。
狮门公司运用先进的电子科技结合丰富的雷电及电涌防护经验,根据用户的不同需求,综合考虑以上各种因素,为客户选用性价比最好的电涌防护器。

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