一日课程之一防雷

1、第四部分第四部分信号综合防雷系统信号综合防雷系统4.1 综合防雷系统定义 对需要进行雷电防护的建筑物内电子信息系统，从外部和内部对该建筑物采用直击雷防护技术、等电位连接技术、屏蔽技术、完善合理的综合布线技术、共用接地技术和安装各类SPD技术进行雷电防护的措施。用综合防雷技术建设的防雷系统即综合防雷系统。 铁路通信、信号、智能变电站、计算机机房应当建设综合防雷系统。4.2 雷害源 国际电工委员会IEC标准认定的雷害源为： S1：雷击建筑物-直击雷 S2：雷击建筑物的邻近区域-雷电电磁脉冲 S3：雷击进入建筑物的公共设施-直击雷和雷电电磁脉冲 S4：雷击进入建筑物公共设施的邻近区域-雷电电磁脉冲建

2、筑物内电气电子设备的雷害源示意S1：雷击提供业务的建筑物S2：雷击建筑物的邻近区域S3：雷击进入建筑物的公共(服务)设施S4：雷击入户公共(服务)设施的邻近区域机房内信号设备外线引雷空间感应引雷S1S4S2信号机房电缆外线引雷S34.2.1 直击雷 “直接击在建筑物或其它物体、大地或防雷装置上，通过它们入地并产生电效应和机械力的闪电”。 直击雷特点：1）放电电压高500kV以上；2）放电电流大，可达200kA ；3）放电过程时间短，一次闪电放电时间约40s；4）闪电电流波形波头陡度大，在不到1s的时间可达100 kA以上。 直击雷破坏性很强。雷电直接击在受害物上，产生电效应、热效应和机械力，从

3、而对设施或设备造成破坏和人畜造成伤害。4.2.2 雷电电磁脉冲 雷电电磁脉冲是因云内、雷云间或雷云大地间放电时产生的感应过电压过电流影响。由闪电电流诱导产生，而产生源不限于直击雷（云地闪）一种。它可以有静电产生静电感应脉冲和电磁感应产生的电磁感应浪涌。 雷电电磁脉冲有以下特点： 1)雷电感应电压幅值与雷云放电时的电流有关； 2)与雷击点与或与云间、云内闪电与地面电线路间相对位置有关； 3)与直击雷雷击点周围环境如土壤电阻率有关 ；4.2.2.1静电感应形成的雷电电磁脉冲 4.2.2.2电磁感应形成的雷电电磁脉冲 茨城通信研究所在2km的CCP-AP电缆上获得了图上的感应电压波形，分析了感应电磁

4、场的产生原因 EH 水平电磁场 EV 垂直电磁场E闪电感应的电磁场 闪电道雷闪引起的电产场4.3 线路上的雷电 4.3.1纵向过电压和横向过电压的概念纵向过电压和横向过电压的概念 共模信号是大小相等，方向相同的信号。 差模信号是大小相等，方向相反的信号。 共模信号，在电路中没有回流，以分布电容共 同作用于大地，信号相位相同。 差模信号，在电路中有回流。 如果说两根线上存在差模信号，那么信号是以X轴对称的，通俗的说，两根导线 上的差模信号矢量和为零，共模的矢量和增加。 I2I1I3IRRG （1）纵向过电压：平衡线路某点出现的对地过电压，也叫共模过电压。 （ 2）横向过电压：平衡线路线与线之间或

5、不平衡线路的线对地之间出现的过电压（连接电子设备的同轴电缆，横向过电压就是纵向过电压），也叫差模过电压。4.3.2 多芯电缆上被感应的雷过电流分配 平衡电缆上感应的雷电流以“一束”电缆为电位I0，电缆栏中每一条线的感应电流为I0 /n，n为中芯线条数而不是“对数” + + + + + + + + + + +平衡电缆线间没有感应电流 对于感应源，平衡电缆中的一对线的线间距离和电缆对干扰源的距离相比，可以忽略不计。l1l2L l1 =l2L与l1 、l2比较，可以忽略雷电电缆中的一对芯线 电磁感应在对称电缆上每条线条上感应的雷电流是相等的，没有横向电流，也就没有横向电压。只是对地间感应有纵向电流，

6、 因此有纵向电压。这是为什么防雷器安装在线与地间。避雷器被保护设备接地体4.4 雷电防护的原则和基本方法4.4.1 雷电防护的基本原则1）雷电防护的思想指导原则基本原则思想原则：科学、经济和可靠。科学：遵循雷电的科学规律，深入研究雷电的机理，认识关于雷电防护的偏差及识别伪科学。经济和可靠：能在雷害频繁的地方消除大部分雷害，或统计上证明可靠。4.4.2 雷电防护的基本方法基本技术原则：泄流（传导雷电流安全接地、释放能量到大地传导雷电流安全接地、释放能量到大地）和等电位防护 （消除接地回路及电位差消除接地回路及电位差） 防护要点：直击雷防护、侧击雷防护、雷电磁脉冲防护 防护方法：系统防雷由接闪、均

7、压、屏蔽、接地、分流（保护）构成。4.4.2.1 完善的防雷系统 1）接闪 设置截获雷电流的装置，让在一定程度范围内出现的闪电放电不能任意地选择放电通道，而只能按照人们事先设计的防雷系统的规定通道，将雷电能量泄放到大地中去。 截获雷电流的装置实际就是我们常说的避雷针、避雷网、避雷带或避雷线。2 ） 均压l最小化电位差、消弱雷击磁场强度） 宏观等电位和微观等电位： 对于等电位体结构中任意两点，由于导体的冲击电压降是的这两点之间的冲击电位差，这个电位差也许只有几V或数十V，对人畜的生命的威胁并不会很大，对电气设备的威胁也不会很大，所以说从宏观看，这两点是等电位的。但是，若这两点间与电子设备相关联，

8、这个微小的电位差可以损坏电子设备端口，从等电位防护的观点看，“微观”上就不等电位了。 3 ）屏蔽 防雷电磁屏蔽是指导体的外壳对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受外部电场、磁场的影响。实际上是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。 用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来，防止它的干扰电磁场向外扩散同时用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来，防止它们受到外界电磁场的影响 4） 接地 接地是利用大地作为接地电流回路，采用电气、电子设备与大地之间的低阻抗电气连接，让已经侵入线路的直击雷雷电流和雷电电磁脉冲电流顺利地流

9、入大地迅速泄放，并使地电位不至于有较大升高。另外一个作用是 它将设备接地处的电位固定为所允许的值，使该点便于成为地电位防护的参考零电位。5 ）分流（保护） 在一切从室外来的导体（包括电力电源线、数据线、电话线或天馈线等信号线）与防雷接地装置或接地线之间并联一种适当的防雷保安装置SPD，当直击雷或雷电电磁脉冲在线路上产生的过电压波沿这些导线进入室内或设备时，防雷保安装置开始工作，其电阻突然降到近于零的低值，使大部分雷电电流由此处分流入地。其余的少部雷电电流份沿导线行进，在进入设备前再次加设防雷保安装置，一直到雷电流产生的电压对设备部造成为为威胁为止 。4.4.2.2 铁路电子设备防护重点 根据直

10、击雷定义，除非遭受球雷，直击雷无法直击室内设备和地下电缆的。 轨边设备暴露在野外，有可能遭受直击雷，因此室外设备必须装置在能屏蔽雷电的铁壳中（一是直击雷通过铁壳地线入地，而是可以屏蔽雷电电磁脉冲） 室内通信信号和电子设备主要的雷害源是S2、S3、S4 。 建筑物内电气电子设备重点不是防直击雷 只要直击雷发生，在闪电道周围一定会感应出电场和磁场，该电磁场内的金属物体，一定会被感应出感应电流和感应电压。远方雷击产生的雷电电磁场都会对电气电子设备造成潜在的威胁，因此室内的电气电子设备防护的重点是雷电电磁脉冲瞬态过电压而不是直击雷。4.4.3感应雷电电磁脉冲的形成感应雷电电磁脉冲的形成 4.4.3.1

11、 雷电电磁脉冲形成的“浪涌”图图53：由正向电流引：由正向电流引起的磁场起的磁场图图54：由反向电流引：由反向电流引起的磁场起的磁场导线流过电流后在导线周围产生磁场，磁场方向与电流方向符合安倍定律。图中不同方向电流的磁场方向不同所有雷电浪涌（冲击波），都由直击雷引起，直击雷的强大闪电电流（入地电流）可以诱导电磁冲击波。将闪电通道看作是大电流通路，则在闪电道周围产生磁场。 4.4.3.2 雷电电磁脉冲频谱 室内实验模拟波1.5/40s、8/20s、10/700s的90%锋值电流积累值频率分布分别为86kHz、24kHz、和11 kHz附近。 其能量积累值频率分布分别为18kHz、10 kHz、和

12、3 kHz。1、雷电波越陡即由零变到锋值的时间越短，它的谐波越丰富。 2、 雷电能量其实大部分分布在低频段，雷电波在线路上传播时一定按行波方式前进，因此必然产生延时和衰耗，真正传到设备时，频率会更低。不同线路上波形不同。3、雷电直击时的波形比雷电感应时的波形频带宽，主频频率也高高。 4.4.3.3场和路的概念场：电磁场辐射，雷电电磁冲可以在建筑建 物内的电气电 子设备上感应出浪涌。 雷电电磁脉冲也可以在进入建筑物的各 种线路上感应出浪涌，经线路传导到设 备。因此，远方落雷的雷电电磁脉冲也 可进入设备造成设备损坏、路：称远方落雷经由线路传导到设备的雷浪 涌为传导雷。由线路端口进入。 简而言之，途

13、径无外乎“场”和“路”。“场”指的是电气电子设备系统处于雷电电磁场内，使系统出现感应过电压。“路” 指的是和电气电子系统设备连接的线路传导外界的雷浪涌。 雷电电磁脉冲雷电磁场感应雷电电磁脉冲雷电磁感应t通过电缆线路传导4.4.3.4 4.4.3.4 雷电电磁脉冲侵入电子设备机房的途径雷电电磁脉冲侵入电子设备机房的途径1、辐射（场）：主要是直接感应到印刷电路板， 经屏蔽后的电路模块，发生较少；2、传导（路）：量大，S2、S3、S4都可以形成由 路入侵；3、地电位反击（路）：量大，有S1、S2后，土壤 被击穿，形成等电位半球，地电位升高，端口 电位低，形成反击。直击雷电流产生的电磁感应 建筑物避雷

14、针引下线在有雷电时是能量最大的雷害源 雷电击中或避雷带、避雷网雷 电流 产生 的磁场建筑物内的电子设备数据线电源线接地体 避雷针或避雷带、避雷网引起的电感耦合 雷云直击雷形成的地电位反击 建 筑 物 避 雷 针 电 子 设 备 外 来 电 源 线 或 通 信 线 设 备 工 作 （ 保 护 ） 地 远 方 电 位 为 零 导 电 半 球 箭 头 方 向 地 电 位 逐 渐 降 低 直到远方为零电位每一线表示一 等 电 位 面 由 接 地 体 形 状 决 定 的 喇 叭 形 地面 电 位 分 布 直击线路后的传导（路）感应雷电图直击雷或邻近雷击直击雷或邻近雷击:击在外部防雷系统，如机房避雷网、架

15、空电缆上等。击在外部防雷系统，如机房避雷网、架空电缆上等。浪涌电流在接地电阻浪涌电流在接地电阻Rst上引起电压降。上引起电压降。闭合环路感应产生过电压闭合环路感应产生过电压信息系统信息系统电源系统电源系统L1L2L3PEN20 kVRst2c1a1b12a2b11a1b远处雷击远处雷击:击在远处架空输送线击在远处架空输送线缆缆雷云之间的放电通过雷云之间的放电通过架空线缆引起感应雷架空线缆引起感应雷电波及过电压。电波及过电压。在野外在野外,雷电击中通信雷电击中通信线缆或电缆地面，在线缆或电缆地面，在地下电缆中感应出电地下电缆中感应出电压压2a2b2c云间放电的感应（场和路）场路4.4.4侵入电气

16、电子系统设备的雷电电磁脉侵入电气电子系统设备的雷电电磁脉冲强度冲强度 4.4.4.1 输电线上的雷电浪涌 （大线路） 日本： 日本国家电力公司实测经输电线传到变电站的电压大部分小于100kV，最高400 kV，波形较缓，波前宽度20s30s，波尾宽度50s500s。 美国 美国标准IEEEC62.41：2002的附录A 介绍，在美国，幅值为100 kA的直接雷击占全部直击雷的5%，建筑物遭100 kA直击雷的 概率是400年一次，而输电线路每一铁塔受幅值为100 kA的直接雷击的概率是8000年一次，雷电流在三相线的每一相线上分配的电流即使不计线路衰耗，最大也不过30 kA。 4.4.4.2

17、配电线上的雷电浪涌 日本国家电力公司使用感应雷电自动测试装置实测，在用户配电线路附近200m左右发生数十kA的直接雷击时，配电线上可以感应出60kV100kV的电压。 美国IEEE C62.41标准阐明，建筑物内的供电系统，其雷电流般不大于10kA。4.4.4.3 通信线上的雷电浪涌 日本NTT在宇都宫地区测量了通信线路的感应雷电压，对用户终端和局终端发生超过感应雷电压“V”的次数进行整理后得出下列公式： 每雷电日，用户终端超过V的感应雷电压次数 Ns=0.6105V-1.8 每雷电日，局终端超过V的感应雷电压次数 No=0.36104V-1.8 由通信线或数据线传导进入计算机设备的雷过电压平

18、均为5000伏，有的高达数万伏。4.4.4.4 电子设备遭受雷电电磁脉冲概率 电子设备耐雷电能力极低，很小的雷电电磁脉冲都可造成电子设备损坏，因此，电子设备端口器件受损较多，这也是电子设备雷还多的原因。4.4.5 电气电子设备雷害原理电气电子设备雷害原理 4.4.5.1 雷电电磁脉冲对电气电子系统设备的危雷电电磁脉冲对电气电子系统设备的危险影响险影响 计算机的失效概率计算机的失效概率M ：计算机系统失效是指：计算机系统失效是指计算机暂时失去正常工作功能，导致运算差错计算机暂时失去正常工作功能，导致运算差错的状态。一般情况下几秒钟内就可以恢复。的状态。一般情况下几秒钟内就可以恢复。 计算机元件的

19、损坏概率计算机元件的损坏概率D ： 计算机元件的损计算机元件的损坏是指元件遭受永久性破坏而使计算机系统失坏是指元件遭受永久性破坏而使计算机系统失效的状态。效的状态。 它们和计算机系统所处的磁场有关。它们和计算机系统所处的磁场有关。 磁场干扰使计算机失效和损坏磁场干扰使计算机失效和损坏 根据美国通用电气公司根据美国通用电气公司R.D.HILL在七十年代得出的在七十年代得出的试验结果：当试验结果：当M0.07 高高斯时会引起计算机失效，斯时会引起计算机失效，D2.4 高斯时致使计算机的高斯时致使计算机的元部件永久性损坏元部件永久性损坏4.4.5.2计算机接口电路的耐雷能力 计算机设备采用大规模集成

20、电路和小型器件使设备小型化。计算机设备芯片供电电压由几十伏已经降至几伏，它传送的信息电流由毫安级降到微安级，设备抗脉冲干扰和耐过电压过电流的能力大大降低，和过去的模拟通信设备比较，降了好几个数量级。 当输入集成电路任一端口能量达到10-6焦耳至10-9焦耳时，便会遭到永久性破坏。美国IEEE工业应用学会公布的半导体故障阈值半导体器件类型 击穿能量（焦耳） 破坏能量（焦耳）数字积分电路10-910-8模拟积分电路10-810-7低噪音转换器和二极管10-710-6高速转换器和IC10-610-5低功率变换器和信号10-510-4中功率变换器10-410-3齐讷二极管和变换器10-310-2高功率

21、变换器10-210-1电源二极管10-11铁科院通号所防雷室实测集成电路块耐雷值 施加幅值1kV ，波形为10/700s的冲击波4-5 次时，有的印刷板闪络，有的暴裂变形。而对调制解调器的模拟试验证明，MC1488、MC1489之类的通信口集成片耐10/700s 冲击波的能力只有50V 到100V，在测试计算机联锁端口时，发现耐压在8/20s 时仅10多V。 计算机设备端口的耐雷能力和侵入设备的过电压过电流差距甚大。4.4.5.3 电源设备的耐雷能力 根据通用规则“大多数固态设备应能承受两倍以上的额定工作电压值”。 美国标IEEE ll001992，“绿皮书”的规定，单相220伏供电系统的最大

22、电压值为2201.1 (10为供电电压允许的偏差)，也就是说,所使用的220V交流电源的最大值为342V, 而相应的设备灵敏度为700V左右。 当然，这仅仅是一个简略的规定，并没有具体规定设备的敏感度值。电源设备一般耐雷电的能力比较强。比如UPS，雷电进入UPS后要通过电源稳压压、交直变换、电池充电，逆变等环节。这些环节都对雷电有衰耗作用。尤其电池具有较大电容，雷电通过电池时会有很大的延时，使雷浪涌的波头变缓，减小了雷电对电源以后的设备的压力。UPS雷害是UPS电子稳压电路或控制电路损坏，使UPS处于旁路状态 许多计算机信息系统的用户并没有使用UPS供电，而是直接用市电给PC机供电。 由电源线

23、传导的雷电可以直接进入PC机的开关电源，使开关电源的电压变换电路或整流、稳压电路被击坏，进而毁坏用电设备。 开关电源的耐雷能力和电子设备在同一量级上。 PN结的单向导电。这时，如果加以反向电压 ，PN结有反向漏电流。反向电压增加，反向漏流也增大，电压达到极限值Vb时，电流突然急剧上升，这种现象称为PN结的反向击穿。 电子设备雷害实质是端口有了过电压4.4.5.4电气电子系统设备雷害的实质电气电子系统设备雷害的实质 P-N结击穿反向电压超负荷击穿大规模集成电路也是如此 高压整流器件的PN结的击穿电压可大于（直流）3000V，而一般的平面晶体管发射结的击穿电压约直流10V左右 正偏 I B Vb

24、A C 反偏 击穿 O V 4.5 铁路通信信号机房的综合防雷 计算机设备采用连续封闭式屏蔽 地网系统应利用建筑物地基4.5.1 4.5.1 雷电防护区雷电防护区 为不同位置采用不同的有效防护措施，提出了雷电防护区的概念。 所谓雷电防护区（LPZLightning protection zone）是规定雷电电磁场环境的区域。 IEC（国际电工委员会）提出根据雷电威胁定义雷电防护区LPZ。防雷区图示雷电防护区的划分雷电防护区的划分 1）直击雷非防护区（LPZ0A）：该区为计算机信息系统设备本身所处建筑物界面以外，建筑物防直击雷装置不能保护的地区，该区内各物体都可能遭到直接雷击，区内电磁场强度没有

25、衰减。 2）直击雷防护区（LPZ0B ）：该区为计算机信息系统设备本身所处建筑物界面以外，建筑物防直击雷装置可以保护的地区，区内各物体不可能遭到直接雷击，但区内电磁场强度没有衰减。 3 3）第一防护区（）第一防护区（LPZ1 LPZ1 ）：该区为计算机）：该区为计算机信息系统设备本身所处建筑物内，靠近建信息系统设备本身所处建筑物内，靠近建筑物界面，该区内各物体不可能遭到直接筑物界面，该区内各物体不可能遭到直接雷击，该区内的感应电磁场强度根据机房雷击，该区内的感应电磁场强度根据机房屏蔽程度有不同的衰减。屏蔽程度有不同的衰减。 4 4）后续防护区）后续防护区 ：必须进一步减小感应雷：必须进一步减小

26、感应雷过电流或电磁场强度时，可设置后续防护过电流或电磁场强度时，可设置后续防护区，并根据被保护的系统所要求的环境选区，并根据被保护的系统所要求的环境选择后续防护区的要求条件。后续防护区可择后续防护区的要求条件。后续防护区可以设为第二防护区（以设为第二防护区（LPZ2 LPZ2 ）、第三防护区）、第三防护区（LPZ3 LPZ3 ）等等。）等等。4.5.2 电气电子系统设备场地电气电子系统设备场地电磁电磁环境的优化环境的优化 按照系统防护的概念，首先要优化电气电子设备所处场所的电磁环境。 要优化电磁环境第一步就是做好计算机信息系统设备场地的建筑物防护。 我们分新建建筑和既有建筑两种情况讨论计算机信

27、息系统设备场地的建筑物的防护。4.5.2.1 对新建建筑物的防护要求 在规划设计计算机机房时便同时考虑防雷 直击雷防护 实现机房屏蔽、 均压、 规范接地等诸多防护环节。 这是改善计算机信息系统设备场地电磁环境的最科学最有效的方法。1.含计算机信息系统的建筑物外部防护 （1）混凝土结构建筑物 在设计时，应当做好避雷网和避雷带 ，若该建筑物含有卫星天线或其它无线天线设备，则可设置仅为保护天线设备的避雷针，将天线设备置于避雷针的保护范围之内，防止雷电直击无线天线设备时将天线馈线击穿。 （2）大型钢结构建筑物 无需设置避雷网和避雷带 。（3）设置地网 在设计时应做好接地系统，一般在建筑物基础作若干垂直

28、接地体，这些接地体用电焊熔接为一体，构成基础接地体。此外，有的建筑物还要在建筑物周围设置环行接地体，并与基础接地体搭接。 必要时做围绕建筑物的环形接地体，环形接地有垂直接地体和水平接地体构成。 （4） 建筑物钢筋混凝土中的钢筋作成屏蔽网，建筑物主钢筋和避雷带或避雷网接为一体，建筑物钢筋、基础接地体成为一法拉第笼。 搭接网络与接地终端系统互连构成三维接地系统的示例2. 机房的内部防护 是减少被保护空间被雷电流的电磁感应影响的措施。 目的是在建筑物内形成均压等电位的结构，以减少由雷电流引起的电位差。 为防雷设备、等电位连接、机柜接地等预留各种接地用端子。1 电力设备 2 钢梁 3 建筑物正面的金属

29、板 4 搭接接头 5 电气或电子设备 6 搭接母线 7 混凝土中的钢筋（有迭加的网格形导体） 8 基础接地体 9 各种公共设施的公共入口钢筋结构建筑物的等电位连接1 接闪器导体 2 屋顶护墙的金属层 3 钢筋 4 迭加在钢筋上的网格形导 5 网状导体的接头 6 为内部搭接母线准备的接头 7 焊接或卡接 8 任意连接 9 混凝土中的钢筋 10 环形接地电极（有可能有，也有可能无）（有迭加的网格形导体 a 迭加的网状格形导体典型的宽度为5mb钢筋网格的典型宽度为1m 11 基础接地体利用建筑物钢筋进行等电位搭接图11 基础接地体注： 具有网格形钢筋的建筑物； 塔基接地； 孤立的设备接地； 电缆架网

30、格形接地2.5.2.2.对已有建筑物的防护要求 1）外部防护 砖木结构的房屋在屋脊和周边设避雷带，避雷带为接闪器，引下线至少应做4条，长方形建筑最好做6条引下线，即房屋四角和长边的中央各做一条引下线，使雷击房屋时，雷电流被分流，以减少引下线上雷电流产生的电磁场，同时减少雷电流入地时产生的地电位上升。2）内部防护 （1）屏蔽 屏蔽应当采用铁材，最好用镀锌 钢板在机房5面做屏蔽笼，地面加防静电地板，地板支柱连接接地。 补做屏蔽困难的机房， 只好增加计算机信息系统设备防雷装置的耐雷电流能力。（2）等电位连接均压均压也称电位均衡连接（简称等电位连接）。就是把所有导体相互作良好的导电性连接，并与接地系统

31、连通。其中非带电导体直接用导线连接，带电导体通过防雷保安器连接。其本质是由可靠的接地系统、等电位连接用的金属导线、等电位连接器（即防雷保安器）和所有导体组成一个电位补偿系统。电子设备的安置和接地系统3）设置防雷保安器低压（1000V以下）SPD的概念 SPD是英文Surge Protective Device的缩写。 定义为“用作限制瞬态过电压和泄放浪涌（冲击）电流的装置，它至少应包含一个非线性元件”。 ITU将SPD定义为“用来减少具有有限持续时间的浪涌过电压和过电流的一种装置。它可能只含有一个器件或者有较复杂的设计，集合几种功能。它至少应包含一个非线性器件。”2.5.2.3对低压（1000

32、V以下）SPD的基本要求 1）无雷电干扰时浪涌保护器必须满足以下要求： （1）对雷电箝位必须准确，不得箝位工作信号电平、电源电压； （2）插损必须小，不得降低信号传输速率； （3）不得增加线路的串音； （4）不得使传输信号发生畸变； （5）不得降低计算机设备的绝缘； （6）必须和被防护设备的特性阻抗匹配。 2）雷电侵入时，要求SPD 必须： （ 1）动作迅速，雷电入侵时立即动作； （2）浪涌保护器的功率应足够大，可经住在大部分雷击而自己不被损坏。同时由于一次雷击放电是由多个脉冲组成，浪涌保护器不应在第一个脉冲时即造成损坏，并应在多次雷击后不劣化； （3） 雷电作用过程完结后，浪涌保护器必须立即

33、恢复常态，影响系统工作的时间必须小到以微秒计3) 低压（1000V以下）SPD的选型与配置方法 对浪涌保护器的主要要求只有两点，一是要有合适而足够大的冲击通流容量，二是要有和被防护设备耐过电压水平相配的残压。UpUw Up 防雷器保护电压水平，Uw被保护设备耐雷电能力4）电源SPD安装位置 （1）在LPZ0-LPZ1的边界，及建筑物的入口处安装第一级电源防护，一般安装在主配电盘(MB:main distribution board)上。 （2）在LPZ2或更高防雷区的边界，即配电盘（SB secondary distribution board）上。 （3）在LPZ2或更高防雷区的边界，靠近被

34、保护设备-电源插孔（SA: socket outlet）上。 以上构成所谓三级防护，即采用三个能量上协调配合的SPD，满足前级SPD的保护电压Up大于后级SPD的耐受电压Uw的条件。 SPD的安装位置主要受下列因素影响（1）防护应当对特定的损害源有效果：雷电击中建筑物（S1）、雷电击中线路（S3）、雷电击中建筑物附近大地（S2）、雷电击中线路附近（S4）； （2）防护应尽可能的靠近外线进入建筑物的入口，才有机会将浪涌过电流引导入地。SPD越靠近进入建筑物的外线入口，该SPD所能保护的设备数目越多（经济得益）。SPD越靠近被保护设备，则保护效果越好（技术得益）。26号文件规定的电源防雷器安装要求

35、5）电源）电源SPD的选择的选择1）选择经过CRCC认证的产品； 2）选择最大工作电压Uc大于实际工作电压U0加上电源波动正差值的SPD； 3）选择的各级SPD的通流容量大于该处期望的雷电流值的SPD； 4）电源采用多级防护，各级之间能量必须协调配合。 法国标准建议的电源防雷器的选择暴露程度最大冲击放电电流所需保安器安装位置 轻微 一般 高度 极高 5KA 10KA 20KA 40KA 次级防护初级防护机房配电板或插座大楼主配电板 澳大利亚标准的安装要求 安装位置 A 远离配电柜的用户电源插座， 用户计算机 （应加滤波器防护） 安装位置 B 靠近配电柜的电源子系统 （应加滤波器防护 安装位置

36、C 市内计算机机房配电柜非暴露环境 （可加滤波器防护） 安装位置 D 郊区， 建筑物稀少地区暴露环境 安装位置 E 荒郊， 孤立建筑物极度暴露环境 防雷保安器的要求 6KV、500A 1 00KHz 振荡波 6KV、500A 1 00KHz 振荡波和6KV、3KA 20KV、20KA 1.2/50s 电压波 8/20s 电流波 20KA70KA 1.2/50s 电压波 8/20s 电流波 60 KA 10/350s 电流波 电源防雷的多级保护接线长度对防护的影响：由于连接线的压降将会使防护效果变坏SPD安装接线的附加电压 电源设备 电源 SPD L PE N 1/2 VL 1/2 VL VP+ VL VP L N PE 5）通信线与终端设备SPD安装位置 （1）在LPZ0/LPZ1处，即电信和信号网络线路进入建筑物处安装第一级SPD。 （2）在设备入口处即LPZ1内，安装SPD。通信线/数据线二合一防雷器电源（带滤波器）通信线防雷器(二合一)用户计算机电源 串口 第二级电源线防护 第一级电源线防护 L NN L PE第二级通信线防护 计算机主机第一级通信线防护 图 计算机设备防护系统图 3）设备摆放位置和电缆屏蔽与布线方法 微电子设备应当放置在室内期望雷电电磁感应最小的地方：尽量在屋中央