防雷知识及电视监控系统防雷接地方法

防雷知识及电视监控系统防雷接地方法 1. 雷电的产生 人们通常把发生闪电的云称为雷雨云,其实有儿种云都与闪电有关，如层积云、雨层云、积云、积雨云，最 重要的则是积雨云，一般专业书中讲的雷雨云就是指积雨云。 云的形成过程是空气中的水汽经由各种原因达到饱和或过饱和状态而发生凝结的过程。使空气中水汽达到 饱和是形成云的一个必要条件，其主要方式有 1 水汽含量不变，空气降温冷却； 2 温度不变，增加水汽含量； C3既增加水汽含量，又降低温度。 但对云的形成来说，降温过程是最主要的过程。而降温冷却过程中又以上升运动而引起的降温冷却作用最 为普遍。积雨云就是一种在强烈垂直对流过程中形成的云。由于地面吸收太阳的辐射热量远大于空气层， 所以白天地面温度升高较多，夏日这种升温更为明显，所以近地面的大气的温度由于热传导和热辐射也跟 着升高，气体温度升高必然膨胀，密度减小，压强也随着降低，根据力学原理它就要上升，上方的空气 层密度相对说来就较大，就要下沉。热气流在上升过程中膨胀降压，同H寸与高空低温空气进行热交换，于 是上升气团中的水汽凝结而出现雾滴，就形成了云。在强对流过程中，云中的雾滴进一步降温，变成过冷 水滴、冰晶或雪花，并随高度逐渐增多。在冻结高度-10摄氏度，由于过冷水大量冻结而释放潜热， 使云顶突然向上发展，达到对流层顶附近后向水平方向铺展，形成云砧，是积雨云的显著特征。 积雨云形成过程中，在大气电场以及温差起电效应、破碎起电效应的同时作用下，正负电荷分别在云的不 同部位积聚。当电荷积聚到一定程度，就会在云与云之间或云与地之间发生放电，也就是人们平常所说的” 闪电”。 苗电以其巨大的破坏力给人类、社会带来了惨重的灾难，尤其是近几年来，雷电灾害频繁发生，对国 民经济。造成的危害日趋严重。我们应当加强防雷意识，与气象部门积极合作，做好预防工作，将雷害损 失降到最低限度。 2. 雷电的破坏 雷电的破坏主要是由于云层间或云和大地之间以及云和空气间的电位差达到一定程度2530kV/cm时， 所发生的猛烈放电现象。 通常雷击有三种形式，直击雷、感应雷、球形雷。 宜击雷是带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象。避雷针等装置可将“直击雷”产生的高电 压、强电流迅速引入大地，消除雷击的影响，从而起到保护设施的作用。 感应雷是当百击雷发生以后，云层带电迅速消失，地面某些范围由于散流电阻大，出现局部高电压，或在 直击雷放电过程中，捆大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压、而发生闪击现象的 二次雷。虽然在避雷针的保护范围内，物体可免遭直接雷击，但“感应雷”可在电力、通信、网络、卫星 天线及有线电视等线缆上产生高压感应和电流“浪涌”，并通过导线引入配电间、机房、办公室和住宅等， 使电源、通讯及电子设备不可避免地受到损害。因此，防止这些现代社会的雷害显得十分紧迫和必要。 球形雷是球状闪电的现象。 3. 电涌的来源 电涌可来自电气装置外部，也可来自电气装置内部，即来自电气装置内的电器设备。 来自外部的电涌这种电涌由雷电或公用电网开关的投切引起，这两类有害的电源扰动都可扰乱计算 机和微机信息处理系统的工作，引起停工或永久性设备损坏。 当云层上有电荷储蓄，云层下表面产生极性相反的等量电荷时，将引起雷电放电。其后的情况就像一个大 电池组或一个大电容器的放电那样，云层和地面间的电荷电位高达若干百万伏。发生雷击时以若干千安设 计的电流通过雷击放电，经过所有设备和大地返回云层，从而完成电的通路。不幸的是这个雷电通路常常 取道重要或贵重的设备。电涌防护的关键概念是给雷电感应电流提供一个通向大地的短捷有效的通路。这 样雷电涌流将从设备外分流。所示为设备处雷电流减少的情况。大的雷击电流值常被例举应用，其实它 发生的可能性很小。 来自内部的电涌来自内部的电涌是经常发生的，诸如来自空调机、空压机、电弧焊机、电泵、电梯、开关 电源和其它一些感性负荷的电涌。例如一台20hp的感应电动机线电压230V, 4级，Y结线在最大转矩 时每相具有约39J的储存能量，当其标称方根值电流被截断时，它将产生瞬态过电压。它经常发生，和它 自同一配电箱供电的其它负荷将因此易受损坏或工作失常。 不要以为电气装置电源进线上的过电压防护器可以保护电气设备不受内部电涌的危害。它不能，它只能对 沿电源线进入电气装置的外部电涌进行防范，因大容量的进线防护器具内部电涌发生处的距离太远。戴恩 内里Dion Neri作，王余厚译，黄妙庆校 ECM电气施工与管理1998年10月第一卷第一期如下趣 闻，摘自其他网站，故事的真实性斑竹未考究过。不一足只有总统才会被瞬态电涌击中” 电涌是微 秒量级的异常大电流脉冲。它可使电子设备受到瞬态过电的破坏。每年半导体器件的集成化都在提高，元 件的间距在减小，半导体的厚度在变薄。这使得电子设备受到瞬态过电破坏的可能性越来越大。如果一个 电涌导致的瞬态过电压超过-个电子设备的承受能力，那么这个设备或者被完全破坏，或者寿命大大缩短。 雷电是导致电涌最明显的原因，雷电击中输电线路会导致巨大的经济损失。每一次电力公司切换负载而引 起的电涌都会缩短各种计算机、通讯设备、仪器仪表和PLC的寿命。另外，大型电机设备、电梯、发电机、 空调、制冷设备等也会引发电涌。UPS也可被电涌摧毁。 建筑物顶部的避雷针在直击雷时可将大部分的放电分流入地，避免建筑物的燃烧和爆炸。UPS不间断电源 是处理电压的严重下降。二者非常有用，但都不能保护计算机免受电涌的破坏，而旦UPS本身集中很多微 处理器，也可被电涌摧毁。25年之前，IBM发现电涌更为常见的来源是电力公司的电网开关和大型电力设 备（如空调和电梯）。每天都有这样的电涌通过配电盘进入工作室破坏电子设备或缩短其寿命。因此，在美 国几乎所有的有计算机或其它敏感电气设备的建筑都安装了电涌保护器。 4. 电涌容易损坏的电气设备 含有微处理器的电气设备极易受到电涌的损坏，这包括计算机和计算机的辅助设备、程序控制器、PLC、传 真机、电话、留言机等；程控交换机、广播电视发送机、微波中继设备；家电行业的产品包括电视、音响、 微波炉、录像机、洗衣机、烘干机和电冰箱等。美国的调查数据表明，在保修期内出现问题的电气产品中， 有63是由于电涌造成的。 5. 电涌对计算机和其它敏感电气设备的危害 计算机技术发展至今，多层、超规模的集层芯片，电路密集，趋向是集成度更高、元器件间隙更小、导线 更细。儿年前，一平方厘米的计算机芯片有2,000个晶体管而现在的奔腾机则超过10, 000, 000个。从而 增加了计算机受电涌损坏的概率。由于计算机的设计和结构决足了它应在特足的电压范围内工作。当电涌 超出计算机能承受的水平时，计算机将出现数据乱码，芯片被损坏，部件提前老化，这些症状包括出乎 预料的数据错误，接收/输送数据的失败，丢失文档，工作失常，经常需要维修，原因不明的故障和硬件问 题等等。 雷电电涌远远超出了计算机和其它电气设备所能承受的水平，绝大多数情况下，造成计算机和其它电器设 备的当即毁坏，或数据的永远丢失。即使是一个20马力的小型感应式发