电磁兼容技术讲座-雷击浪涌防护设计技术PPT课件.ppt

1、,电磁兼容技术讲座s,雷击浪涌防护技术,主要内容,雷击浪涌防护设计技术,雷电的产生 雷电压/电流的特性 雷电的危害机理 雷击浪涌防护设计技术 案例分析,雷电的产生,雷击浪涌防护设计技术,雷电的产生,雷击浪涌防护设计技术,雷电压/电流的特性,雷击浪涌防护设计技术,1.2/50uS雷电压脉冲波形(IEC61000-4-5),雷电压/电流的特性,雷击浪涌防护设计技术,8/20uS雷电流脉冲波形(IEC61000-4-5),雷电的危害机理,雷击浪涌防护设计技术,雷击浪涌防护设计技术,雷电闪击电压的计算,雷电击中建筑物引起的破坏性电压反击,雷击浪涌防护设计技术,雷电击中建筑物1引起建筑物1与2 之间的过

2、电压,S341,341e.ppt / 04.09.97,雷击浪涌防护设计技术,邻近建筑物之间危险的浪涌雷击,雷击浪涌防护设计技术,环形回路的互感M,雷击浪涌防护设计技术,环形回路的过电压计算,M 4.8 H U = 4.8 100 = 480 kV,雷击浪涌防护设计技术,在环形回路中引起的感应电压,雷击浪涌防护设计技术,静电感应产生过电压,雷击浪涌防护设计技术,静电感应产生过电压,雷击浪涌防护设计技术,设备雷击损坏机理,雷击浪涌防护设计技术,接地系统越完善，接地阻抗越小，地电位升造成的损害就越小。,设备雷击损坏机理,雷击浪涌防护设计技术,感应雷的影响,设备雷击损坏机理,雷击浪涌防护设计技术,直

3、击雷的影响,设备雷击损坏机理,雷击浪涌防护设计技术,其它相连设备的地电位升产生的传导浪涌影响,雷电的危害(小结),雷击浪涌防护设计技术,防雷技术,雷击浪涌防护设计技术,雷击防护分区 Lightning Protection Zone（LPZ）,雷击浪涌防护设计技术,外部防雷系统,雷击浪涌防护设计技术,外部防雷系统 (接闪系统,引下线, 基础接地极),雷击浪涌防护设计技术,防雷分区概念的应用,雷击浪涌防护设计技术,滚球 R = 20 m,LPZ 0A,LPZ 0B,LPZ 1,信号线,电源线,基站,建筑物有防雷系统的等电位连接,雷击浪涌防护设计技术,室外天线与电缆的布设,Mobilf-engli

4、sch.ppt / 18.08.00 / ESC,雷击浪涌防护设计技术,进出线缆端口的防雷等电位连接,雷击浪涌防护设计技术,设备的等电位保护,雷击浪涌防护设计技术,分级保护,雷击浪涌防护设计技术,分级保护,雷击浪涌防护设计技术,雷击浪涌防护器件,雷击浪涌防护设计技术,气体放电管 半导体放电管 压敏电阻 TVS 防雷模块（SPD）,气体放电管,雷击浪涌防护设计技术,伏安特性,BCD：辉光放电区,A：直流放电点,E：电弧放电点,F：电弧熄灭点,气体放电管,雷击浪涌防护设计技术,应用中存在的问题,时延,续流,当暂态电压过去后，在被保护电路的电源或信号电压作用下，原处于导通状态的放电管不灭弧，仍保持导

5、通状态,ufr：实际放电电压,气体放电管,雷击浪涌防护设计技术,优点,缺点,极间绝缘电阻大 极间电容小 泄放暂态过电流能力强,时延 续流 老化,半导体放电管,雷击浪涌防护设计技术,伏安特性,单向半导体放电管,双向半导体放电管,半导体放电管,雷击浪涌防护设计技术,优点,缺点,通态电压低 动作响应快 无老化,通流容量较小 有续流 转折电压较高,压敏电阻,雷击浪涌防护设计技术,伏安特性,压敏电阻,雷击浪涌防护设计技术,优点,缺点,通流容量大 动作响应快 无续流,极间电容大 老化,瞬态电压抑制器,雷击浪涌防护设计技术,TVSTransient Voltage Suppressor,伏安特性,TVS,雷

6、击浪涌防护设计技术,优点,缺点,箝位电压低 动作响应快 无续流 无老化,通流容量较小,几种保护器件的比较,雷击浪涌防护设计技术,防雷电路设计,雷击浪涌防护设计技术,三级保护电路,雷击浪涌防护设计技术,典型电路分析,雷击浪涌防护设计技术,单相交流电源的单级保护电路,M1、M2的型号和参数应一样,典型电路分析,雷击浪涌防护设计技术,单相交流电源的单级保护电路,min ( Ufdc ) 1.2 max (UP),放电管：,压敏电阻：,在电压UP下的电流应小于放电管的熄弧电流值,UP：电路最高工作电压峰值,典型电路分析,雷击浪涌防护设计技术,单相交流电源的两级保护电路,第一级：泄流,第一级保护电路,第

7、二级保护电路,第二级：箝位,典型电路分析,雷击浪涌防护设计技术,信号接口保护电路,减小寄生电感,雷击浪涌防护设计技术,减小寄生电感,雷击浪涌防护设计技术,PCB板上防雷器件的布局,案例分析,雷击浪涌防护设计技术,案例一：电源端口防雷设计,雷击浪涌防护设计技术,保险管的参数必须合理选取，使之不能损坏电路的防雷能力。,案例一：电源端口防雷设计,雷击浪涌防护设计技术,器件参数,F1、F2：型号T10AL250VAC，额定电流10A。 VR1、VR2、VR3：型号S20K385，85环境温度下最大可承受冲击电流（8/20uS）10KA。 G1：型号EC600X，额定通流量5KA，最大通流量10KA。,

8、模块一,F1、F2：型号250VT8AH，额定电流8A。 VR1、VR2、VR3：型号S20K420，85环境温度下最大可承受冲击电流（8/20uS）10KA。 G1：型号R608XA，额定通流量5KA，最大通流量10KA。,模块二,案例一：电源端口防雷设计,雷击浪涌防护设计技术,防雷能力,模块一,模块二,有保险管，防雷能力小于3KA（8/20us） 保险管短接，防雷能力大于5KA（8/20us）,案例一：电源端口防雷设计,雷击浪涌防护设计技术,直流电源保护电路,根据电压拉偏要求（EN300132-2），设备应在-40.5V-57V范围内正常工作，因此单板供电电压的上限值VMO取为57V，VR

9、M可在（63V68V）范围内取值，VRM最大值不超过80V。,案例二：信号端口的防雷,雷击浪涌防护设计技术,E1 、T1 接口保护电路,案例三：工程防雷,雷击浪涌防护设计技术,某电信局站,该站总共6块用户板，一年半时间共返修50余块。,电源线和用户线均由架空明线引入，接地桩的接地电阻为3。分析认为这些损坏是因雷击引起。,案例三：工程防雷,雷击浪涌防护设计技术,案例三：工程防雷,雷击浪涌防护设计技术,案例三：工程防雷,雷击浪涌防护设计技术,相关设备的接地设计(站 ),案例三：工程防雷,雷击浪涌防护设计技术,该站开通时间早于站 ，但雷击故障很少 。,该站的电源条件和用户线条件与黄竹站一样，都是农电和架空明线引入 。,某电信局站,案例三：工程防雷,雷击浪涌防护设计技术,相关设备的接地设计(站 ),雷击浪涌防护设计技术,参考文献,张小青，建筑物内电子设备的