信息化設備的防雷技術
發布時間:2010-10-27
信息化防雷的中心議題:
摘要:闡述了雷擊電磁脈衝(LEMP)對信息設備的危害。以計算及實例說明LEMP的危害與雷擊點的距離成反比。雷擊概Ⅳ與雷擊點高度h的平方成正比。Ⅳ 越高,LEMP的危害就越大。LEMP是信息防雷的重點,應采取屏蔽接地技術。有效防止LEMP的入侵,完善信息防雷保護,提高抗LEMP的能力。
1 現代防雷的重點是信息化設備
信息技術設備是集計算機技術和微電子技術於一身的高科技技術產品,由大規模芯片電路組成,信號電壓低,抗雷擊電磁脈衝(LEMP)的de能neng力li很hen差cha,在zai閃shan電dian強qiang磁ci場chang環huan境jing下xia的de易yi損sun性xing較jiao高gao。雷lei電dian已yi成cheng為wei信xin息xi技ji術shu應ying用yong中zhong的de一yi大da公gong害hai,是shi現xian代dai防fang雷lei的de重zhong點dian。可ke以yi預yu言yan,信xin息xi化hua設she備bei如ru果guo沒mei有you信xin息xi化hua防fang雷lei技ji術shu的de配pei套tao,信xin息xi技ji術shu的de開kai發fa與yu應ying用yong是shi很hen困kun難nan的de,尤you其qi是shi雷lei擊ji概gai率lv較jiao高gao的de地di區qu和he要yao求qiu全quan天tian候hou作zuo業ye,且qie不bu受shou天tian氣qi製zhi約yue的de軍jun用yong設she備bei等deng就jiu更geng難nan了le。
據介紹,信息化電子設備使用中,直擊雷的概率並不高,而受LEMP危害的概率卻很高,以致新聞媒體驚呼: “去年(2000年)98% 的雷擊事故發生在信息化設備上,而且損失越來越大⋯⋯ 。” 中國氣象局在全國第一次防雷減災工作現場會上介紹. “有的國家每年因雷擊造成的損失達到了數十億美元⋯ ⋯ , 由於雷擊過電壓造成信息化設備受損率達80% .僅1988年雷電災害就使l0多萬台計算機受損”。我國信息化設備受雷電損壞的事故也屢屢發生,所以信息化設備雷害是嚴重的,急需解決。
2 信息防雷應根據防雷性質有針對性地進行保護
現代防雷有信息防雷和常規防雷兩類。它們的防雷重點、保護對象、防雷方法等都不一樣,應區別對待。常規防雷也稱傳統防雷,它的保護對象主要是建築物、工頻設備等,它的防雷重點主要是直擊雷的危害, 防雷方法除避雷帶、避雷網外,主要是避雷針,並靠避雷針的高度招引直接雷擊,靠“引狼入室”完成直擊雷保護。所以人們往往在避雷針高度上下功夫,以為避雷針高度高了防雷效果就好了,很少講究避雷針的負麵效應、雷擊概率的危害等。
而信息防雷卻截然不同,它的保護對象是信息化設備、電子信息係統;保護重點是感應雷,是LEMP的危害;保護方法是通過防雷區(LPZ)的劃分、浪湧保護器(SPD)的配套保護、等電位聯結、屏蔽接地處理等。實現低阻抗均壓網絡係統,避免危險電位差的產生和LEMP的危害。
所suo以yi兩liang種zhong不bu同tong的de防fang雷lei保bao護hu的de防fang雷lei性xing質zhi是shi不bu同tong的de,不bu能neng混hun為wei一yi談tan,不bu能neng用yong常chang規gui的de防fang雷lei方fang法fa去qu保bao護hu信xin息xi化hua設she備bei,要yao根gen據ju防fang雷lei性xing質zhi有you針zhen對dui性xing地di進jin行xing防fang雷lei保bao護hu。在zai實shi踐jian中zhong,人ren們men往wang往wang不bu注zhu意yi防fang雷lei性xing質zhi的de區qu別bie,用yong傳chuan統tong的de觀guan念nian,常chang規gui的de方fang法fa進jin行xing信xin息xi防fang雷lei保bao護hu,如ru接jie地di問wen題ti,不bu講jiang防fang雷lei性xing質zhi的de需xu要yao,不bu講jiang接jie地di的de目mu和he效xiao果guo,盲mang目mu追zhui求qiu接jie地di電dian阻zu值zhi,以yi為wei接jie地di電dian阻zu值zhi越yue小xiao越yue好hao,防fang雷lei的de好hao壞huai靠kao接jie地di電dian阻zu值zhi的de大da小xiao了le。為wei此ci有you的de工gong程cheng投tou入ru巨ju資zi得de到dao0.291)zuzhihaibumanzu,haizhunbeizaitoujuzishizuzhizaijiangdi。tamengenbenbuqingchuxinxifangleiyuchangguifangleidequbie,buqingchuxinxihuafangleichuzhijileibaohuwai,zhuyaoshileijidiancimaichongdefanghu,shi“場” 的保護,需要的是阻抗Z值的降低,而不是純R的降低。
Z值是由兩部分組成的, 即Z=R+joJL。當為常規防雷時,保護對象是工頻設備(或直流設備),它們的頻率都比較低,所以阻抗z中的感抗 值很小,接地電阻R的比例很大, 阻抗Z幾乎等於R,這時降低R值對常規防雷來說是有其實際意義的。
而信息防雷時,由於其保護對象主要是信息化設備,它的頻率較高,一般在幾十kHz到幾十MHz之間,所以阻抗z中感抗值wL是大頭,R值是小頭。兩者相比,阻抗Z中感抗值wL是主要的,這時花大量的人力物力去降低 值,就失去其實際意義了,這時應設法去降低感抗wL值才有實際意義。但感抗wL值的降低主要是改變電感 值,因為感抗wL中Ca)=2丌廠,廠是雷電過程產生的,不以人們意誌為轉移,所以隻有電感 值是可以改變的。阻抗z中的電感三值可以在信息防雷設計中,通過接地材料的選擇、接地網絡的設計,有意識地降至最低,實現低阻抗地線均壓網絡結構設計,滿足信息防雷的要求。
- 現代防雷的重點是信息化設備
- 信息防雷應根據防雷性質有針對性地進行保護
- 常規防雷主要是避雷針
- 信息防雷需要實現低阻抗均壓網絡係統
摘要:闡述了雷擊電磁脈衝(LEMP)對信息設備的危害。以計算及實例說明LEMP的危害與雷擊點的距離成反比。雷擊概Ⅳ與雷擊點高度h的平方成正比。Ⅳ 越高,LEMP的危害就越大。LEMP是信息防雷的重點,應采取屏蔽接地技術。有效防止LEMP的入侵,完善信息防雷保護,提高抗LEMP的能力。
1 現代防雷的重點是信息化設備
信息技術設備是集計算機技術和微電子技術於一身的高科技技術產品,由大規模芯片電路組成,信號電壓低,抗雷擊電磁脈衝(LEMP)的de能neng力li很hen差cha,在zai閃shan電dian強qiang磁ci場chang環huan境jing下xia的de易yi損sun性xing較jiao高gao。雷lei電dian已yi成cheng為wei信xin息xi技ji術shu應ying用yong中zhong的de一yi大da公gong害hai,是shi現xian代dai防fang雷lei的de重zhong點dian。可ke以yi預yu言yan,信xin息xi化hua設she備bei如ru果guo沒mei有you信xin息xi化hua防fang雷lei技ji術shu的de配pei套tao,信xin息xi技ji術shu的de開kai發fa與yu應ying用yong是shi很hen困kun難nan的de,尤you其qi是shi雷lei擊ji概gai率lv較jiao高gao的de地di區qu和he要yao求qiu全quan天tian候hou作zuo業ye,且qie不bu受shou天tian氣qi製zhi約yue的de軍jun用yong設she備bei等deng就jiu更geng難nan了le。
據介紹,信息化電子設備使用中,直擊雷的概率並不高,而受LEMP危害的概率卻很高,以致新聞媒體驚呼: “去年(2000年)98% 的雷擊事故發生在信息化設備上,而且損失越來越大⋯⋯ 。” 中國氣象局在全國第一次防雷減災工作現場會上介紹. “有的國家每年因雷擊造成的損失達到了數十億美元⋯ ⋯ , 由於雷擊過電壓造成信息化設備受損率達80% .僅1988年雷電災害就使l0多萬台計算機受損”。我國信息化設備受雷電損壞的事故也屢屢發生,所以信息化設備雷害是嚴重的,急需解決。
2 信息防雷應根據防雷性質有針對性地進行保護
現代防雷有信息防雷和常規防雷兩類。它們的防雷重點、保護對象、防雷方法等都不一樣,應區別對待。常規防雷也稱傳統防雷,它的保護對象主要是建築物、工頻設備等,它的防雷重點主要是直擊雷的危害, 防雷方法除避雷帶、避雷網外,主要是避雷針,並靠避雷針的高度招引直接雷擊,靠“引狼入室”完成直擊雷保護。所以人們往往在避雷針高度上下功夫,以為避雷針高度高了防雷效果就好了,很少講究避雷針的負麵效應、雷擊概率的危害等。
而信息防雷卻截然不同,它的保護對象是信息化設備、電子信息係統;保護重點是感應雷,是LEMP的危害;保護方法是通過防雷區(LPZ)的劃分、浪湧保護器(SPD)的配套保護、等電位聯結、屏蔽接地處理等。實現低阻抗均壓網絡係統,避免危險電位差的產生和LEMP的危害。
所suo以yi兩liang種zhong不bu同tong的de防fang雷lei保bao護hu的de防fang雷lei性xing質zhi是shi不bu同tong的de,不bu能neng混hun為wei一yi談tan,不bu能neng用yong常chang規gui的de防fang雷lei方fang法fa去qu保bao護hu信xin息xi化hua設she備bei,要yao根gen據ju防fang雷lei性xing質zhi有you針zhen對dui性xing地di進jin行xing防fang雷lei保bao護hu。在zai實shi踐jian中zhong,人ren們men往wang往wang不bu注zhu意yi防fang雷lei性xing質zhi的de區qu別bie,用yong傳chuan統tong的de觀guan念nian,常chang規gui的de方fang法fa進jin行xing信xin息xi防fang雷lei保bao護hu,如ru接jie地di問wen題ti,不bu講jiang防fang雷lei性xing質zhi的de需xu要yao,不bu講jiang接jie地di的de目mu和he效xiao果guo,盲mang目mu追zhui求qiu接jie地di電dian阻zu值zhi,以yi為wei接jie地di電dian阻zu值zhi越yue小xiao越yue好hao,防fang雷lei的de好hao壞huai靠kao接jie地di電dian阻zu值zhi的de大da小xiao了le。為wei此ci有you的de工gong程cheng投tou入ru巨ju資zi得de到dao0.291)zuzhihaibumanzu,haizhunbeizaitoujuzishizuzhizaijiangdi。tamengenbenbuqingchuxinxifangleiyuchangguifangleidequbie,buqingchuxinxihuafangleichuzhijileibaohuwai,zhuyaoshileijidiancimaichongdefanghu,shi“場” 的保護,需要的是阻抗Z值的降低,而不是純R的降低。
Z值是由兩部分組成的, 即Z=R+joJL。當為常規防雷時,保護對象是工頻設備(或直流設備),它們的頻率都比較低,所以阻抗z中的感抗 值很小,接地電阻R的比例很大, 阻抗Z幾乎等於R,這時降低R值對常規防雷來說是有其實際意義的。
而信息防雷時,由於其保護對象主要是信息化設備,它的頻率較高,一般在幾十kHz到幾十MHz之間,所以阻抗z中感抗值wL是大頭,R值是小頭。兩者相比,阻抗Z中感抗值wL是主要的,這時花大量的人力物力去降低 值,就失去其實際意義了,這時應設法去降低感抗wL值才有實際意義。但感抗wL值的降低主要是改變電感 值,因為感抗wL中Ca)=2丌廠,廠是雷電過程產生的,不以人們意誌為轉移,所以隻有電感 值是可以改變的。阻抗z中的電感三值可以在信息防雷設計中,通過接地材料的選擇、接地網絡的設計,有意識地降至最低,實現低阻抗地線均壓網絡結構設計,滿足信息防雷的要求。
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