,電磁兼容技術講座s,雷擊浪涌防護技術,主要內容,雷擊浪涌防護設計技術,雷電的產生雷電壓/電流的特性雷電的危害機理雷擊浪涌防護設計技術案例分析,雷電的產生,雷擊浪涌防護設計技術,雷電的產生,雷擊浪涌防護設計技術,雷電壓/電流的特性,雷擊浪涌防護設計技術,1.2/50uS雷電壓脈沖波形(IEC61000-4-5),雷電壓/電流的特性,雷擊浪涌防護設計技術,8/20uS雷電流脈沖波形(IEC61000-4-5),雷電的危害機理,雷擊浪涌防護設計技術,雷擊浪涌防護設計技術,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,雷擊浪涌防護設計技術,雷電擊中建筑物1引起建筑物1與2之間的過電壓,S341,341e.ppt/04.09.97,雷擊浪涌防護設計技術,鄰近建筑物之間危險的浪涌雷擊,雷擊浪涌防護設計技術,環形回路的互感M,雷擊浪涌防護設計技術,環形回路的過電壓計算,M4.8HU=4.8100=480kV,雷擊浪涌防護設計技術,在環形回路中引起的感應電壓,雷擊浪涌防護設計技術,靜電感應產生過電壓,雷擊浪涌防護設計技術,靜電感應產生過電壓,雷擊浪涌防護設計技術,設備雷擊損壞機理,雷擊浪涌防護設計技術,接地系統越完善，接地阻抗越小，地電位升造成的損害就越小。,設備雷擊損壞機理,雷擊浪涌防護設計技術,感應雷的影響,設備雷擊損壞機理,雷擊浪涌防護設計技術,直擊雷的影響,設備雷擊損壞機理,雷擊浪涌防護設計技術,其它相連設備的地電位升產生的傳導浪涌影響,雷電的危害(小結),雷擊浪涌防護設計技術,防雷技術,雷擊浪涌防護設計技術,雷擊防護分區LightningProtectionZone（LPZ）,雷擊浪涌防護設計技術,外部防雷系統,雷擊浪涌防護設計技術,外部防雷系統(接閃系統,引下線,基礎接地極),雷擊浪涌防護設計技術,防雷分區概念的應用,雷擊浪涌防護設計技術,滾球R=20m,LPZ0A,LPZ0B,LPZ1,信號線,電源線,基站,建筑物有防雷系統的等電位連接,雷擊浪涌防護設計技術,室外天線與電纜的布設,Mobilf-englisch.ppt/18.08.00/ESC,雷擊浪涌防護設計技術,進出線纜端口的防雷等電位連接,雷擊浪涌防護設計技術,設備的等電位保護,雷擊浪涌防護設計技術,分級保護,雷擊浪涌防護設計技術,分級保護,雷擊浪涌防護設計技術,雷擊浪涌防護器件,雷擊浪涌防護設計技術,氣體放電管半導體放電管壓敏電阻TVS防雷模塊（SPD）,氣體放電管,雷擊浪涌防護設計技術,伏安特性,BCD：輝光放電區,A：直流放電點,E：電弧放電點,F：電弧熄滅點,氣體放電管,雷擊浪涌防護設計技術,應用中存在的問題,時延,續流,當暫態電壓過去后，在被保護電路的電源或信號電壓作用下，原處于導通狀態的放電管不滅弧，仍保持導通狀態,ufr：實際放電電壓,氣體放電管,雷擊浪涌防護設計技術,優點,缺點,極間絕緣電阻大極間電容小泄放暫態過電流能力強,時延續流老化,半導體放電管,雷擊浪涌防護設計技術,伏安特性,單向半導體放電管,雙向半導體放電管,半導體放電管,雷擊浪涌防護設計技術,優點,缺點,通態電壓低動作響應快無老化,通流容量較小有續流轉折電壓較高,壓敏電阻,雷擊浪涌防護設計技術,伏安特性,壓敏電阻,雷擊浪涌防護設計技術,優點,缺點,通流容量大動作響應快無續流,極間電容大老化,瞬態電壓抑制器,雷擊浪涌防護設計技術,TVSTransientVoltageSuppressor,伏安特性,TVS,雷擊浪涌防護設計技術,優點,缺點,箝位電壓低動作響應快無續流無老化,通流容量較小,幾種保護器件的比較,雷擊浪涌防護設計技術,防雷電路設計,雷擊浪涌防護設計技術,三級保護電路,雷擊浪涌防護設計技術,典型電路分析,雷擊浪涌防護設計技術,單相交流電源的單級保護電路,M1、M2的型號和參數應一樣,典型電路分析,雷擊浪涌防護設計技術,單相交流電源的單級保護電路,min(Ufdc)1.2max(UP),放電管：,壓敏電阻：,在電壓UP下的電流應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,雷擊浪涌防護設計技術,單相交流電源的兩級保護電路,第一級：泄流,第一級保護電路,第二級保護電路,第二級：箝位,典型電路分析,雷擊浪涌防護設計技術,信號接口保護電路,減小寄生電感,雷擊浪涌防護設計技術,減小寄生電感,雷擊浪涌防護設計技術,PCB板上防雷器件的布局,案例分析,雷擊浪涌防護設計技術,案例一：電源端口防雷設計,雷擊浪涌防護設計技術,保險管的參數必須合理選取，使之不能損壞電路的防雷能力。,案例一：電源端口防雷設計,雷擊浪涌防護設計技術,器件參數,F1、F2：型號T10AL250VAC，額定電流10A。VR1、VR2、VR3：型號S20K385，85環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,F1、F2：型號250VT8AH，額定電流8A。VR1、VR2、VR3：型號S20K420，85環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：電源端口防雷設計,雷擊浪涌防護設計技術,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：電源端口防雷設計,雷擊浪涌防護設計技術,直流電源保護電路,根據電壓拉偏要求（EN300132-2），設備應在-40.5V-57V范圍內正常工作，因此單板供電電壓的上限值VMO取為57V，VRM可在（63V68V）范圍內取值，VRM最大值不超過80V。,案例二：信號端口的防雷,雷擊浪涌防護設計技術,E1、T1接口保護電路,案例三：工程防雷,雷擊浪涌防護設計技術,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。分析認為這些損壞是因雷擊引起。,案例三：工程防雷,雷擊浪涌防護設計技術,案例三：工程防雷,雷擊浪涌防護設計技術,案例三：工程防雷,雷擊浪涌防護設計技術,相關設備的接地設計(站),案例三：工程防雷,雷擊浪涌防護設計技術,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,雷擊浪涌防護設計技術,相關設備的接地設計(站),雷擊浪涌防護設計技術,參考文獻,張小青，建筑物內電子