雷电对计算机网络及机房的危害.ppt

四．低压系统内部本身也可能产生操作过电压除了上述特性的电网操作过电压以容性耦合的方式影响低压系统之外，电流的快速变化也能通过感性耦合在低压系统中产生电涌。这种电流的突然变化可能是投切重负引起的，也可能是短路、接地故障或重复接地故障引起的。低压系统内部本身也可能产生操作过电压，其原因有以下几个：第96页,共102页，星期六，2024年，5月1、切除与电源并联电感，如变压器、接触器和继电器的线圈和电抗器（在这种情况下操作过电压的产生与上述切除空载电力变压器的情况相类似）。2、在电流回路的串联臂中切除电感，如导线环、串联电感或导线本身的电感（在电被断开时，电感上的电流不能突变，产生的操作过电压的幅值取决于断开时刻的电流值）。第97页,共102页，星期六，2024年，5月3、通过开关人为切断电路或者熔丝或熔断器误跳引起非人为的开断，或者电流自然过零前导线断裂引起的非人为的开断（诸如此类开断造成电流的急剧变化而产生的操作过电压，通常是衰减振荡的，幅值是系统正常电压的倍数）。4、相位控制电路、电刷机电系统的换相效应，电机和变压器突然卸载等。在各种低电压网络上的大量观测表明，最值得注意的电涌是由开关中产生的电弧的干扰辐射引起的。第98页,共102页，星期六，2024年，5月电力系统操作产生的电磁干扰通常比雷电干扰更频繁。对于宽带传导干扰，在EMC标准中，对高能量脉冲和低能量脉冲不同类型的开关操作脉冲是区别对待的。开关干扰可能产生于建筑物外，通过电力线路进入，也可能在建筑物内部产生。这两种干扰既可以像雷电干扰那样被看成是浪涌电压干扰和浪涌电流干扰的组合，也可以看成是外加浪涌电压。宽带低能量操作过电压干扰（即脉冲群），如波形为5/50ns（5ns上升速度，波头时间约7.4ns），幅值与试验严酷程度有关，以脉冲包的方式通过耦合电容施加到电力线和通信线上。除了传导干扰，操作过程本身也造成可观的干扰辐射（例如，开关断开时产生的电弧），感应出更多的传导干扰。第99页,共102页，星期六，2024年，5月第100页,共102页，星期六，2024年，5月第101页,共102页，星期六，2024年，5月感谢大家观看第102页,共102页，星期六，2024年，5月4．雷电流在信号线上的耦合

雷电流产生的暂态脉冲磁场在建筑物内的导体回路中感应出过电压和过电流是通过阻性耦合、感性耦合和容性耦合感应出过电压和过电流来影响设备。（1）阻性耦合在由雷击引起的暂态过程中，暂态过电压和过电流常常可以通过信号或电源等线路耦合或转移到电子设备上，造成电子设备的损坏。为了说明这一情况，先来看一个例子，如图3.18所示。第64页,共102页，星期六，2024年，5月图3.18过电压阻性耦合转移第65页,共102页，星期六，2024年，5月当雷击楼1防雷系统时，雷电流将流过楼1的接地电阻Rg1将引起楼1的地电位以及与这个地相连的设备1外壳电位抬高，其值可以高达100Kv，此时的信号线尚处于零电位，于是在设备1外壳与信号线之间将出现暂态过电压，并会使这里的绝缘击穿。击穿发生后，信号线在设备1端的电位将抬高，这个电位抬高将沿信号线传输到楼2中的设备2端，由于设备2外壳是与楼2接地相连，与设备1外壳接地分离，因此这时的设备2外壳也可视为零电位，则信号线与设备2外壳之间也被击穿。这种通过线路两端绝缘依次击穿来向电子设备转移暂态高电位是一种典型的阻性耦合过电压情况。该浪涌电流的幅值（其峰值可能达到kA）取决与欧姆电阻Rg1和Rg1的相对值。第66页,共102页，星期六，2024年，5月（2）感性耦合如前所述，金属回路通过雷电流通道或雷电流导线的感应场而感应过电压。分雷电流在多芯电缆中流动时，芯线与电缆的金属屏蔽层之间产生的电压称纵向电压U1，施加在所连接的设备输入端与接地外壳的绝缘上。出现在芯线之间的电压，称横向电压U2，给所连接的设备的输入电路施压。如果分雷电流i2已知，那么纵向电压可根据电缆的藕合阻抗计算。下面是几个例子。第67页,共102页，星期六，2024年，5月图3.19多芯线缆过电压感性耦合和转移第68页,共102页，星期六，2024年，5月如图3.19，当楼１防雷系统遭受雷击后，由于分流作用，较大部分雷电流ｉ１将沿楼1的接地体入地，而较小部分雷电流ｉ2则经过设备1外壳、电缆金属护套、设备2外套和楼2的接地体入地。ｉ2在电缆的金属护套上流过时，所产生的磁链将完全交链电缆芯线，于是能够通过磁耦合在芯线与金属护套（纵向电压）以及芯线与芯线之间（横向电压）产生暂态过电压。芯线与金属护套之间的暂态过电压能够损坏设备1和设备2的输入和输出端对地绝缘，而芯线与芯线之间的暂态过电压则可以损坏设备1和设备2的