靜電放電和電快速瞬變對儀器儀表系統有不同程度的危害 靜電放電產(chǎn)生5-200兆赫頻率范圍內的強射頻輻射 這種輻射能量的峰值通常出現在35 MHz和45 mHz之間，并且發(fā)生自激振蕩。 許多信息傳輸電纜的諧振頻率通常也在這個(gè)頻率范圍內，導致電纜中有大量靜電放電輻射能量。 電快速瞬變也產(chǎn)生相對強的輻射，輻射耦合到電纜和機柜線(xiàn)路 當電纜暴露在4 ~ 8 kV的靜電放電環(huán)境中時(shí)，信息傳輸電纜終端負載上測得的感應電壓可達600伏，遠遠超過(guò)典型數字儀器的mosfet值0.4V，典型感應脈沖持續時(shí)間約為400納秒。 在使用中，儀器和儀表經(jīng)常會(huì )遇到意外的電壓瞬變和浪涌，導致電子設備損壞。損壞的原因是半導體器件(包括二極管、晶體管、可控硅整流器和集成電路等)。)儀器和儀表被燒毀或損壞。 據統計，75%的儀器故障是由瞬變和浪涌引起的。 電壓瞬變和浪涌無(wú)處不在。電網(wǎng)、雷擊、爆炸，甚至走在地毯上的人都會(huì )產(chǎn)生數萬(wàn)伏的靜電感應電壓。這些都是無(wú)形而致命的儀器和儀表殺手 因此，為了提高儀器的可靠性和人體本身的安全性，必須對電壓瞬變和電涌采取保護措施。 1.防雷端口根據儀器應用的工程實(shí)踐，對儀器的雷擊大致可分為直接雷擊、感應雷擊和傳導雷擊 然而，無(wú)論設備以何種形式到達，都可以概括為雷電浪涌從以下四個(gè)部分侵入，這里稱(chēng)為防雷端口，并用儀器和儀表來(lái)說(shuō)明。 1.1外殼端口例如，我們可以將任何大型或小型儀器或系統視為一個(gè)整體外殼，如傳感器、傳輸線(xiàn)、信號繼電器、現場(chǎng)儀器、集散控制系統等。，可能完全暴露在環(huán)境中的直接雷擊中，導致設備損壞 該標準規定，當設備外殼受到4kv雷電靜電放電時(shí)，儀器或系統的正常運行將受到影響。 例如，放置在室外的傳感器接線(xiàn)盒可能遭受雷擊接觸放電；當大樓立柱發(fā)生泄漏時(shí)，機房?jì)鹊姆稚⒖刂葡到y機柜可能會(huì )被空氣排出 1.2信號線(xiàn)端口(包括天線(xiàn)饋線(xiàn)、數據線(xiàn)、控制線(xiàn)等)。)在控制系統中，為了實(shí)現信號或信息的傳輸，必須始終有與外界相連的部分，如過(guò)程控制系統信號切換端的主配線(xiàn)架、數據傳輸網(wǎng)絡(luò )的終端、微波設備到天線(xiàn)的饋電端口等。，那么這些從外部世界接收信號或發(fā)送信號的接口很可能會(huì )受到雷電沖擊的影響 由于來(lái)自建筑物外部信號端口的電涌經(jīng)常穿過(guò)長(cháng)電纜，所以采用10/700μ。標準規定線(xiàn)對線(xiàn)浪涌電壓為0.5kV，線(xiàn)對地浪涌電壓為1kV。 但是，對建筑物內儀器間信號傳輸端口的浪涌沖擊相當于對電力線(xiàn)的浪涌沖擊，采用1.2/50(8/20)-μ；組合波、線(xiàn)對線(xiàn)和線(xiàn)對地浪涌電壓限值保持不變 一旦超過(guò)限制，信號端口和端口后面的設備可能會(huì )損壞。 1.3電源端口電源端口分布廣泛，嘴易于感應或傳導雷電波。這些電源端口可以位于從配電箱到電源插座的任何地方。 標準為1.2/50(8/20)-μ；線(xiàn)和S波形之間的浪涌電壓限值為0.5kV，線(xiàn)對地浪涌電壓限值為1kv。 然而，這里的浪涌電壓表明工作電壓為220伏交流電。如果工作電壓較低，則不能作為標準。電力線(xiàn)上的小浪涌沖擊可能不會(huì )立即損壞設備，但至少會(huì )影響使用壽命。 1.4雖然標準中沒(méi)有具體提到地面端口，但事實(shí)上，信息技術(shù)設備的地面端口非常重要。 閃電發(fā)生時(shí)，接地端口可能會(huì )受到地電位反擊和地電位上升的影響，或者由于接地不良和接地不當而損壞設備，使接地電阻過(guò)大，無(wú)法滿(mǎn)足參考電位的要求。 接地端口不僅對接地電阻/接地極(長(cháng)度、直徑、材料)、接地方式、接地網(wǎng)設置等有要求。，還與設備的電氣特性、工作頻帶、工作環(huán)境等有直接關(guān)系。 同時(shí)，也可以從接地端子反擊到DC電源端口損壞DC工作電壓的設備。 綜上所述，信息技術(shù)設備的防雷保護可以從四個(gè)關(guān)鍵端口2開(kāi)始考慮。儀器的端口保護2.1儀器和儀表的端口保護外殼端口保護不僅應包括建筑物的外殼，還應包括某些設備或一組系統的外殼，如機柜、計算機房等。 根據IEC1312 & mdash1“雷電電磁脈沖防護”部分(一般原則)的適用范圍包括建筑物內或建筑物頂部?jì)x表系統的有效防雷系統的設計、安裝、檢查和維護。 有三種主要的保護方法:接地、屏蔽和等電位連接。 2.1.1接地IEC 1024 & mdash1 .闡述了建筑物的防雷接地方法，主要通過(guò)建筑物的地下網(wǎng)絡(luò )接地系統滿(mǎn)足要求。 儀表系統的防雷還要求穿過(guò)兩個(gè)相鄰建筑物之間的電力線(xiàn)和通信電纜必須連接到建筑物接地系統(不能形成回路)，以通過(guò)使用多條平行路徑來(lái)減少電纜中的電流 儀表系統的接地應更加注意系統的安全性，防止其他系統的干擾。 一般來(lái)說(shuō)，儀表系統的接地在工作狀態(tài)下不能直接與防雷接地線(xiàn)相連，否則雜散電流會(huì )進(jìn)入儀表系統，造成信號干擾。 正確的連接方法應該是通過(guò)放電器的低壓避雷器連接兩個(gè)不同的地下接地網(wǎng)，使兩個(gè)接地網(wǎng)在雷擊狀態(tài)下能夠自動(dòng)連接 2.1.2屏蔽理論上，屏蔽對于儀表外殼的防雷非常有效。 然而，從經(jīng)濟合理的角度來(lái)看，應根據設備部件的抗擾度和屏蔽效能的要求選擇不同的屏蔽方法 線(xiàn)路屏蔽，即在儀器系統中使用屏蔽電纜，已經(jīng)得到廣泛應用。 然而，設備或系統的屏蔽取決于具體情況。 國際電工委員會(huì )提供了將建筑鋼筋連接到金屬框架的措施實(shí)例。

“儀器防雷技術(shù) ”本文地址，轉載請勿刪除！http://m.peterleaks.com/gynews/1494.html