电磁兼容技术讲座-雷击浪涌防护设计技术课件

1、,电磁兼容技术讲座s,雷击浪涌防护技术,1,PPT学习交流,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,2,PPT学习交流,雷电的产生,雷击浪涌防护设计技术,3,PPT学习交流,雷电的产生,雷击浪涌防护设计技术,4,PPT学习交流,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),5,PPT学习交流,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),6,PPT学习交流,雷电的危害机理,雷击浪涌防护设计技术,7,PPT学习交流,雷

2、击浪涌防护设计技术,雷电闪击电压的计算,8,PPT学习交流,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,9,PPT学习交流,雷电击中建筑物1引起建筑物1与2 之间的过电压,S341,341e.ppt / 04.09.97,雷击浪涌防护设计技术,10,PPT学习交流,邻近建筑物之间危险的浪涌雷击,雷击浪涌防护设计技术,11,PPT学习交流,环形回路的互感M,雷击浪涌防护设计技术,12,PPT学习交流,环形回路的过电压计算,M4.8 H U=4.8 100 = 480 kV,雷击浪涌防护设计技术,13,PPT学习交流,在环形回路中引起的感应电压,雷击浪涌防护设计技术,14,PPT学习

3、交流,静电感应产生过电压,雷击浪涌防护设计技术,15,PPT学习交流,静电感应产生过电压,雷击浪涌防护设计技术,16,PPT学习交流,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。,17,PPT学习交流,设备雷击损坏机理,雷击浪涌防护设计技术,感应雷的影响,18,PPT学习交流,设备雷击损坏机理,雷击浪涌防护设计技术,直击雷的影响,19,PPT学习交流,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,20,PPT学习交流,雷电的危害(小结),雷击浪涌防护设计技术,21,PPT学习交流,防雷技术,雷击浪涌防护设计

4、技术,22,PPT学习交流,雷击防护分区 Lightning Protection Zone（LPZ）,雷击浪涌防护设计技术,23,PPT学习交流,外部防雷系统,雷击浪涌防护设计技术,24,PPT学习交流,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,25,PPT学习交流,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,26,PPT学习交流,建筑物有防雷系统的等电位连接,雷击浪涌防护设计技术,27,PPT学习交流,室外天线与电缆的布设,Mobilf-englisch.ppt / 18.08.

5、00 / ESC,雷击浪涌防护设计技术,28,PPT学习交流,进出线缆端口的防雷等电位连接,雷击浪涌防护设计技术,29,PPT学习交流,设备的等电位保护,雷击浪涌防护设计技术,30,PPT学习交流,分级保护,雷击浪涌防护设计技术,31,PPT学习交流,分级保护,雷击浪涌防护设计技术,32,PPT学习交流,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）,33,PPT学习交流,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,34,PPT学习交流,气体放电管,雷击浪涌防护设计技术,

6、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，仍保持导通状态,ufr：实际放电电压,35,PPT学习交流,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,36,PPT学习交流,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,37,PPT学习交流,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,38,PPT学习交流,压敏电阻,雷击浪涌防护设计技术,伏安特性,39,

7、PPT学习交流,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,40,PPT学习交流,瞬态电压抑制器,雷击浪涌防护设计技术,TVSTransient Voltage Suppressor,伏安特性,41,PPT学习交流,TVS,雷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,42,PPT学习交流,几种保护器件的比较,雷击浪涌防护设计技术,43,PPT学习交流,防雷电路设计,雷击浪涌防护设计技术,44,PPT学习交流,三级保护电路,雷击浪涌防护设计技术,45,PPT学习交流,典型电路分析,雷击浪涌防护设计技术,

8、单相交流电源的单级保护电路,M1、M2的型号和参数应一样,46,PPT学习交流,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,47,PPT学习交流,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,第二级保护电路,第二级：箝位,48,PPT学习交流,典型电路分析,雷击浪涌防护设计技术,信号接口保护电路,49,PPT学习交流,减小寄生电感,雷击浪涌防护设计技术,50,PPT学习交流,减小寄生

9、电感,雷击浪涌防护设计技术,PCB板上防雷器件的布局,51,PPT学习交流,案例分析,雷击浪涌防护设计技术,52,PPT学习交流,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。,53,PPT学习交流,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。,模块一,F1、F2：型号250VT8AH，额定电流8A。 V

10、R1、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。,模块二,54,PPT学习交流,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）,55,PPT学习交流,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，VRM可在（63V6

11、8V）范围内取值，VRM最大值不超过80V。,56,PPT学习交流,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,57,PPT学习交流,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。,58,PPT学习交流,案例三：工程防雷,雷击浪涌防护设计技术,59,PPT学习交流,案例三：工程防雷,雷击浪涌防护设计技术,60,PPT学习交流,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 ),61,PPT学习交流,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,62,PPT学习交流,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 ),63,PPT学习交流,雷击浪涌防护设计技术,参考文献,