雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù)(12-11).ppt

1、,電磁兼容技術(shù)講座s,雷擊浪涌防護(hù)技術(shù),主要內(nèi)容,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),雷電的產(chǎn)生 雷電壓/電流的特性 雷電的危害機(jī)理 雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù) 案例分析,雷電的產(chǎn)生,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),雷電的產(chǎn)生,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),雷電壓/電流的特性,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),1.2/50uS雷電壓脈沖波形(IEC61000-4-5),雷電壓/電流的特性,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),8/20uS雷電流脈沖波形(IEC61000-4-5),雷電的危害機(jī)理,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),雷電閃擊電壓的計算,雷電擊中建筑物引起的破壞性電壓反擊,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),雷電擊中建筑物1引起建筑物1與2 之間的過

2、電壓,S341,341e.ppt / 04.09.97,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),鄰近建筑物之間危險的浪涌雷擊,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),環(huán)形回路的互感M,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),環(huán)形回路的過電壓計算,M4.8 H U=4.8 100 = 480 kV,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),在環(huán)形回路中引起的感應(yīng)電壓,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),靜電感應(yīng)產(chǎn)生過電壓,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),靜電感應(yīng)產(chǎn)生過電壓,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),設(shè)備雷擊損壞機(jī)理,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),接地系統(tǒng)越完善，接地阻抗越小，地電位升造成的損害就越小。,設(shè)備雷擊損壞機(jī)理,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),感應(yīng)雷的影響,設(shè)備雷擊損壞機(jī)理,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),直擊雷的

3、影響,設(shè)備雷擊損壞機(jī)理,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),其它相連設(shè)備的地電位升產(chǎn)生的傳導(dǎo)浪涌影響,雷電的危害(小結(jié)),雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),防雷技術(shù),雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),雷擊防護(hù)分區(qū) Lightning Protection Zone（LPZ）,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),外部防雷系統(tǒng),雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),外部防雷系統(tǒng)(接閃系統(tǒng),引下線, 基礎(chǔ)接地極),雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),防雷分區(qū)概念的應(yīng)用,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),滾球 R = 20 m,LPZ 0A,LPZ 0B,LPZ 1,信號線,電源線,基站,建筑物有防雷系統(tǒng)的等電位連接,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),室外天線與電纜的布設(shè),Mobilf-englisch.

4、ppt / 18.08.00 / ESC,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),進(jìn)出線纜端口的防雷等電位連接,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),設(shè)備的等電位保護(hù),雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),分級保護(hù),雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),分級保護(hù),雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),雷擊浪涌防護(hù)器件,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),氣體放電管 半導(dǎo)體放電管 壓敏電阻 TVS 防雷模塊（SPD）,氣體放電管,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),伏安特性,BCD：輝光放電區(qū),A：直流放電點,E：電弧放電點,F：電弧熄滅點,氣體放電管,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),應(yīng)用中存在的問題,時延,續(xù)流,當(dāng)暫態(tài)電壓過去后，在被保護(hù)電路的電源或信號電壓作用下，原處于導(dǎo)通狀態(tài)的放電管不滅弧，仍保持導(dǎo)通狀態(tài),

5、ufr：實際放電電壓,氣體放電管,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),優(yōu)點,缺點,極間絕緣電阻大 極間電容小 泄放暫態(tài)過電流能力強(qiáng),時延 續(xù)流 老化,半導(dǎo)體放電管,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),伏安特性,單向半導(dǎo)體放電管,雙向半導(dǎo)體放電管,半導(dǎo)體放電管,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),優(yōu)點,缺點,通態(tài)電壓低 動作響應(yīng)快 無老化,通流容量較小 有續(xù)流 轉(zhuǎn)折電壓較高,壓敏電阻,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),伏安特性,壓敏電阻,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),優(yōu)點,缺點,通流容量大 動作響應(yīng)快 無續(xù)流,極間電容大 老化,瞬態(tài)電壓抑制器,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),TVSTransient Voltage Suppressor,伏安特性,TVS,雷擊浪涌防

6、護(hù)設(shè)計技術(shù),優(yōu)點,缺點,箝位電壓低 動作響應(yīng)快 無續(xù)流 無老化,通流容量較小,幾種保護(hù)器件的比較,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),防雷電路設(shè)計,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),三級保護(hù)電路,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),典型電路分析,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),單相交流電源的單級保護(hù)電路,M1、M2的型號和參數(shù)應(yīng)一樣,典型電路分析,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),單相交流電源的單級保護(hù)電路,min ( Ufdc ) 1.2 max (UP),放電管：,壓敏電阻：,在電壓UP下的電流應(yīng)小于放電管的熄弧電流值,UP：電路最高工作電壓峰值,典型電路分析,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),單相交流電源的兩級保護(hù)電路,第一級：泄流,第一級保護(hù)電路,第二級保護(hù)

7、電路,第二級：箝位,典型電路分析,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),信號接口保護(hù)電路,減小寄生電感,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),減小寄生電感,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),PCB板上防雷器件的布局,案例分析,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),案例一：電源端口防雷設(shè)計,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),保險管的參數(shù)必須合理選取，使之不能損壞電路的防雷能力。,案例一：電源端口防雷設(shè)計,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),器件參數(shù),F1、F2：型號T10AL250VAC，額定電流10A。 VR1、VR2、VR3：型號S20K385，85環(huán)境溫度下最大可承受沖擊電流（8/20uS）10KA。 G1：型號EC600X，額定通流量5KA，最大通流量10KA。,模塊一,

8、F1、F2：型號250VT8AH，額定電流8A。 VR1、VR2、VR3：型號S20K420，85環(huán)境溫度下最大可承受沖擊電流（8/20uS）10KA。 G1：型號R608XA，額定通流量5KA，最大通流量10KA。,模塊二,案例一：電源端口防雷設(shè)計,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),防雷能力,模塊一,模塊二,有保險管，防雷能力小于3KA（8/20us） 保險管短接，防雷能力大于5KA（8/20us）,案例一：電源端口防雷設(shè)計,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),直流電源保護(hù)電路,根據(jù)電壓拉偏要求（EN300132-2），設(shè)備應(yīng)在-40.5V-57V范圍內(nèi)正常工作，因此單板供電電壓的上限值VMO取為57V，VRM可在（

9、63V68V）范圍內(nèi)取值，VRM最大值不超過80V。,案例二：信號端口的防雷,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),E1 、T1 接口保護(hù)電路,案例三：工程防雷,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),某電信局站,該站總共6塊用戶板，一年半時間共返修50余塊。,電源線和用戶線均由架空明線引入，接地樁的接地電阻為3。分析認(rèn)為這些損壞是因雷擊引起。,案例三：工程防雷,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),案例三：工程防雷,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),案例三：工程防雷,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),相關(guān)設(shè)備的接地設(shè)計(站 ),案例三：工程防雷,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),該站開通時間早于站 ，但雷擊故障很少 。,該站的電源條件和用戶線條件與黃竹站一樣，都是農(nóng)電和架空明線引入 。,某電信局站,案例三：工程防雷,雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),相關(guān)設(shè)備的接地設(shè)計(站 ),雷擊浪涌防護(hù)設(shè)計技術(shù),參考文獻(xiàn),張小青，建筑物內(nèi)電子設(shè)備的