防雷器在電源系統中的應用

　　一、雷電防護基本原理

　　雷電及其它強干擾對通信系統的致?lián)p及由此引起的后里是嚴重的，雷電防護將成為必需。雷電由高能的低頻成份與極具滲透性的高頻成份組成。其主要通過(guò)兩種形式，一種是通過(guò)金屬管線(xiàn)或地線(xiàn)直接傳導雷電致?lián)p設備;一種是閃電通道及泄流通道的雷電電磁脈沖以各種耦合方式感應到金屬管線(xiàn)或地線(xiàn)產(chǎn)生浪涌致?lián)p設備。絕大部分雷損由這種感應而引起。對于電子信息設備而言，危害主要來(lái)自于由雷電引起的雷電電磁脈沖的耦合能量，通過(guò)以下三個(gè)通道所產(chǎn)生的瞬態(tài)浪涌。金屬管線(xiàn)通道，如自來(lái)水管、電源線(xiàn)、天饋線(xiàn)、信號線(xiàn)、航空障礙燈引線(xiàn)等產(chǎn)生的浪涌;地線(xiàn)通道，地電們反擊;空間通道，電磁小組的輻射能量。

　　其中金屬管線(xiàn)通道的浪涌和地線(xiàn)通道的地電位反擊是電子信息系統致?lián)p的主要原因，它的最見(jiàn)的致?lián)p形式是在電力線(xiàn)上引起的雷損，所以需作為防擴的重點(diǎn)。由于雷電無(wú)孔不入地侵襲電子信息系統，雷電防護將是個(gè)系統工程。雷電防護的中心內容是泄放和均衡。

　　1.泄放是將雷電與雷電電磁脈沖的能量通過(guò)大地泄放，并且應符合層次性原則，即盡可能多、盡可能遠地將多余能量在引入通信系統之前泄放入地;層次性就是按照所設立的防雷保護區分層次對雷電能量進(jìn)行削弱。防雷保護區又稱(chēng)電磁兼容分區，是按人、物和信息系統對雷電及雷電電磁脈沖的感受強度不同把環(huán)境分成幾個(gè)區域：LPZOA區，本區內的各物體都可能遭到直接雷擊，因此各特體都可能導走全部雷電流，本區內電磁場(chǎng)沒(méi)有衰減。LPZOB區，本區內的各物體不可能遭到直接雷擊，但本區電磁場(chǎng)沒(méi)有衰減。LPZ1區，本區內的各物體不可能遭到直接雷擊，流往各導體的電流比LPZOB區進(jìn)一步減少，電磁場(chǎng)衰減和效果取決于整體的屏蔽措施。后續的防雷區(LPZ2區等)如果需要進(jìn)一步減小所導引的電流和電磁場(chǎng)，就應引入后續防雷區，應按照需要保護的系統所要求的環(huán)境區選擇且續防雷區的要求條件。保護區序號越高，預期的干擾能量和干擾電壓越低。在現代雷電防護技術(shù)中，防雷區的設置具有重要意義，它可以指導我們進(jìn)行屏蔽、接地、等電們連接等技術(shù)措施的實(shí)施。

　　2.均衡就是保持系統各部分不產(chǎn)生足以致?lián)p的電位差，即系統所在環(huán)境及系統本身所有金屬導電體的電位在瞬態(tài)現象時(shí)保持基本相等，這實(shí)質(zhì)是基于均壓等電位連接的。由可靠的接地系統、等電位連接用的金屬導線(xiàn)和等電位連接器(防雷器)組成一個(gè)電位補償系統，在瞬態(tài)現象存在的極短時(shí)間里，這個(gè)電位補償系統可以迅速地在被保護系統所處區域內所有導電部件之間建立起一個(gè)等電位，這些導電部件也包括有源導線(xiàn)。通過(guò)這個(gè)完備的電位補償系統，可以在極短時(shí)間內形成一個(gè)等電位區域，這個(gè)區域相對于遠處可能存在數十千伏的電位差。重要的是在需要保護的系統所處區域內部，所有導電部件之間不存在顯著(zhù)的電位差。

　　3.雷電防護系統由三部分組成，各部分都有其重要作用，不存在替代性。外部防護，由接閃器、引下線(xiàn)、接地體組成，可將絕大部分雷電能量直接導入地下泄放。過(guò)渡防護，由合理的屏蔽、接地、布線(xiàn)組成，可減少或阻塞通過(guò)各入侵通道引入的感應。內部防護，由均壓等電位連接、過(guò)電壓保護組成，可均衡系統電位，限制過(guò)電壓幅值。

　　二、防雷器的作用及技術(shù)參數

　　防雷器又稱(chēng)等電位連接器、過(guò)電壓保護器、浪涌抑制器、突波吸收器、防雷保安器等，用于電源線(xiàn)防護的防雷器稱(chēng)為電源防雷器。鑒于目前的雷電致?lián)p特點(diǎn)，雷電防護尤其在防雷整改中，基于防雷器防護方案是最簡(jiǎn)單、經(jīng)濟的雷電防護解決方案。防雷器的主要作用是瞬態(tài)現象時(shí)將其兩端的電位保持一致或限制在一個(gè)范圍內，轉移有源導體上多余能量。