摘要:随着社会科学迅速发展,目前国内的新兴行业主要集中在电子通讯这一行业,随着科技技术的不断发展,电子技术深入到国内的各个行业中去,越来越影响到国内各个行业的稳定发展,本文主要是针对电子技术中心通讯技术中的防雷设施进行了深入的研究,希望本文的内容能够更好的帮助电子通讯设备能够更好的提升防雷技术,保障其安全性,达到一个防雷的目的。
关键词:电子通讯;弱电;设备;防雷;自动化
在社会的快速发展中,其中比较突出的就是国内的电子技术行业,目前国内的电子通讯技术中的自动化技术的发展越来越受到各行业各的欢迎与关注。针对电子技术中的自动化管理技术,目前主要的一个问题就是防雷意识不高,技术不到位,不能很好地达到一个防雷的目的,导致一个设备受到雷电损坏的情况大大上升。雷击情况主要就是直接雷击和感应雷击两种,其中弱电设备主要就他能够给雷击造成一定程度的损坏,为了更好的保障弱点设备,本文主要针对弱电设备的防雷与接地技术有一个深入的了解与研究。
一、弱点设备受到雷击的主要原因与雷击种类
1.1 直击雷
直击雷是指雷击点直接作用在设备上或作用在传输线路上,由传输线路引入造成设备的损坏。直击雷造成设备损坏的程度一般都较为严重,大都采取安装避雷针和布设避雷带进行防雷保护。
1.2 感应雷
感应雷是指雷击点发生在距离设备几百米或几公里以外,雷击点周围的磁场发生强烈变化,其附近的设备或金属导体上将感应出一定的雷电压幅值,使弱电设备过电压造成损坏。实际上雷击造成弱电设备损坏的大部份(占 99%)是由感应雷引起的,因此,必须重视感应雷的防范。感应雷电压具有以下特点:(1)雷电波是个冲击电压波,作用时间短,一般只有几个微秒至几十个微秒的非周期变化电压,可认为是瞬态的变化电压;(2)雷击点周围的磁场发生强烈变化时,在附近的设备、金属导体上将感应出一定的雷电压幅值;(3)在设备、器件或导体上所产生的雷电感应电压强度与其导体的长度、截面、安装高度、磁场强度(雷击强度)成正比,与雷电发生地点之间的距离成反比。弱电设备器件主要由电子元件、晶体管、集成电路等组成,其工作电压都较低,抗雷电干扰能力较差,即使很小的雷电感应电压就有可能导致弱电设备损坏。
二、弱电设备的内部结构
要达到弱电设备的防雷保护目的,必须了解弱电设备的结构,根据不同结构采取相应的防雷保护措施达到防雷目的。现列举几种常用弱电设备的结构,(1)电网→计算机、传真机、电视机;(2)通讯网→计算机、传真机;(3)有线电视网→电视机;(4)天线→电台;(5)蓄电池→电台。因此,图 1 中的计算机传真机、电视机及电台均需考虑信号源与电源的防雷保护。对于造价较低的设备可采用悬浮防雷法(防雷器不接地),在各支路装设相应的防雷保护装置抑制入端的感应雷电压幅值。
三、针对弱电设备遭受雷击的情况的解决措施
3.1 采用短线技术
设备间的连接线尽可能采用较短的导线连接,以减小导线上的雷电感应电压幅值。
3.2 采用屏蔽技术
传输线经屏蔽后将大大减小雷电感应电压强度,但屏蔽层应可靠接地。(1)选用有屏蔽的通信电缆、电池线、太阳能电池板的电源线;(2)对于较长的线路可增设金属钢管(或金属软管)加于屏蔽。
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3.3 采用隔离、绝缘来削弱雷电感应电压
(1)天线的固定支架采用绝缘棒与避雷针支体隔离;
(2)太阳能电池板支架与避雷针体地板用绝缘子隔离;
(3)信号的传输可采用光电祸合器件或继电器接点隔离。
3.4 人工隔离
某些线路可由人工隔离,如需计算机工作时由人工合上电源开关,插接(接通)网络线路、天线等,否则,断开以上线路。
3.5 电压抑制技术
对于无人值守设备和需不间断与外部联络的设备,为确保自动化控制设备能够在恶劣的雷雨环境下正常工作,防止因受雷感应电压而损坏,必须把雷电感应电压幅值限制在设备能承受的电压以下。电压抑制技术是整个防雷系统中的技术难点,要达到较好的防雷效果,必须根据设备的工作原理、工作条件、功率大及阻抗高低来设计适当的防雷保护装置。不同的防雷保护装置可由不同的器件组成,主要由避雷器、电抗器、电容器、电感线圈、电阻器、氧化锌电阻器、陷波器、瞬态电压抑制晶体等元件组成。防雷器设计要求:能对电路瞬间出现的浪涌电压脉冲起到分流、箱位作用,可以有效地降低由于雷电感应电压,电网开关通断时感性元件产生的高压脉冲,避免高压脉冲损坏仪器设备。它必须具有峰值功率大,抗浪涌电压的能力强,击穿电压特性曲线好,齐纳阻抗低,漏电电流小,以及对脉冲的响应时间快等特点,能在恶劣环境条件下工作,在浪涌脉冲引人时能快速进入击穿导通,对输入电压进行抑制,达到防雷保护目的。
四、防雷针装置的设置
4.1 交流电源的防雷保护措施
计算机过电压损坏的原因有:(1)电网受直击雷后,雷电波进入计算机等弱电设备的内部元件;(2)电网附近雷击,线路感应上一定的雷电压幅值进入计算机内部的弱电元件;(3)电网通断感性元件产生的高压脉冲,高压脉冲进入计算机内部的弱电元件。以上三种情况都有可能造成计算机内部的弱电元件损坏,且交流电网过电压强度也较大,因此,交流电网防雷保护更加重要,防雷原理:电网受雷击或其它原因造成的过电压经低压避雷器 FS- 400 放电后,已大大减小电压强度。再经隔离变压器、交流滤波器进一步阻碍衰减和防雷保护装置 FLS- 220(电压籍位装置)后,最后经交流稳压电源、UPS 不间断净化电源进入计算机。
五、接地技术
接地系统的设计安装质量直接关系着整个自地面动化系统的防雷效果。因此,一般可设两个接地系统,避雷针接地和设备所需的接地。某些设备也可采用悬浮(不接她)防雷(如,电话机、电视信号馈线)。交流电网经隔离变压器以后的后级防雷技术,可平用电压抑制技术。如不同接地体引接线发生交叉时可采用的技术有:①将互相交叉的接地母线加套绝缘塑料管;②用绝缘导体作为交叉引接线。接地技术可从有关手册、资料士查阅,以上介绍的接地技术是实践中的经验,可供参考。但必须引起重视的是:设备接地端与接地体的连接(接地体与设备的引线)采用焊锡后并用螺栓紧固,可减小接触电阻,提高防雷效果。
结束语
在上文中我们主要就针对弱电设备遭受的雷击情况进行了一定的分类说明,并针对一些情况有一个具体的解决措施,同时对于接地技术也有一定的详细的解释,对于一些常见的接地技术也有一个通俗的解释,希望本文中对于弱电设备与接地技术的研究与探讨能够更好地为之后的弱电设备进行防雷技术有一个很好的帮助,从而能够从根本上达到一个防雷的目的,能够更好地发展国内的电子通讯行业与自动化技术。
参考文献:
[1]黎子欣.弱电设备保护的防雷及接地技术的探讨[J].广东科技,2007(11)
[2]罗德鑫,曾静.浅谈弱电设备保护的防雷及接地技术[J].建材与装饰(下旬刊),2008(06)
论文作者:康泽坤
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/17
标签:防雷论文; 设备论文; 电压论文; 雷电论文; 弱电论文; 技术论文; 感应论文; 《基层建设》2018年第25期论文;