建筑物智能化系统防雷击电涌保护讨论参考文本

In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each

Link To Achieve Risk Control And Planning

某某管理中心

XX年XX月

建筑物智能化系统防雷击电涌保护讨论

参考文本

使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。

1．引言

信息技术的日益发展和普及促使建筑物不断地向智能

化兴建和发展。建筑物智能化在我国自90年代以来，得到

了蓬勃的发展。尤其是近5年，智能建筑技术在国内几乎

所有的高层建筑上得到了极为广泛的应用。但由于我国建

筑物智能化系统的研究和发展的时间较短，起点较低，所

以我国的智能建筑普遍存在着绝缘强度低，过电压和过电

流耐受能力差，对雷电引起的外部侵入造成的电磁干扰敏

感等弱点，尤其是抗雷击电涌能力差。如不加以有效防

范，无法保证智能化系统及设备的正常运行。国内许多资

料均反映了由于未重视建筑物内部防雷击电涌保护，引发

了许多重要建筑物内中央计算主机、微机、程控交换机及各终端接口故障，造成了许多重大损失。所以，目前关于智能建筑的雷击电涌保护可靠性及安全运行问题，已成为人们关注的热点。

据统计，到20xx年底现有智能建筑中，有约80%以上是按国家标准1994年版《建筑防雷设计规范》来作为设计规范的，该规范已不能较好的满足信息时代对建筑安全防雷设计技术的要求。所以，20xx年国家对原1994年版标准作了较大的修订。但由于现有许多智能建筑仍是按1994年规范设计已建成的。所以，对这些建筑增强其防雷击电涌保护就成了很重要的课题。本文仅针对此点作一些研讨。

2．雷击电涌保护基本概念

2．1防雷区（LPZ）概念

防雷区（LPZ）概念首先在1992年国际防雷会议上提

出，LPZ根据由外及内雷电解量大小分为4个区。在LPZ 区概念中，最需要注意的是LPZOB区，它指的是在避雷保护范围内，但裸露在建筑外任何屏蔽区域（如窗户），这个区的电气设备是最易遭受雷电波侵入的。

2．2雷电电磁脉冲及电磁干扰概念

雷电电磁脉中（Lightning Eiectromagneticmp use，缩定LEMP）是雷电产生的暂态过电压、过电流物理量的总称，这些物理量产生的现象即为电涌（Surge）。这些概念属于基础概念，在本讨论中，需要重点指出的是，电涌来源除上述的来自外部的电涌外，还有来自于建筑内部的电涌，如空调机、电梯等电感负载在断路过程中产生的暂态电压等，这类来自内部因素的电涌不适用于防雷击电涌保护，应作另行处理。

3．雷击电涌保护措施

建筑物防雷击电涌保护措施有屏蔽、接地等电位连

接、泄流、钳压等具体措施。这些措施中，我们应重点注意如下问题：

3．1屏蔽措施

屏蔽有电场屏蔽和磁屏蔽二类，应按不同的施行方法处理。依室内不同系统及设备要求采用相应的具体屏蔽方法，信息系统相关设备应必须且仅安装在经屏蔽处理后的安全空间内。

3．2等电位连接措施

雷电暂态过电流在流经路径上引起暂态电压升高，极易引起雷崩式击穿放电，危害极大。所以，我们在电磁干扰强度不同的二毗邻的防雷区（LPZ）交接面处应特别注意等电位连接，使之彼此之间电位尽量维持在地电位水平。这个问题在国内的智能化建筑物系统中比较突出，应引起特别注意。

3．3综合保护措施的应用：

现有国际上和国内是新的防雷击电涌保护理论，都提出了没有信息系统的建筑物应采用内部综合保护的设计思想，即屏蔽、接地等电位连接、泄流、钳压诸措施配合运用。综合保护措施采用共用接地系统，在不同防雷区界面和信息系统所需特定位置设置电涌保护器（SPD），则整个系统可实现暂态共地，再配合等电位连接措施，从而可以有效抑制雷电电磁脉冲侵扰，保护了建筑物内部弱电电气设备和人体安全。

4．建筑物智能化系统防雷击电涌保护实例

我公司（浙江省公路运务公司）大楼在1997年安装了256门的NEC公司的NEAX-7400-M100型程控交换机。该系统的防雷击电涌保护设置的使用和以后的改进，在对类似的建筑物智能化系统防雷击电涌保护措施的改进中，相信可以起到一定的借鉴作用。

4．1原系统雷击电涌故障状况和后果

（1）故障现象之一是端口故障，在雷雨季节经常发生。中继板和计算机端口一烧坏，则整个大厦的通信系统就处于故障状态。该问题虽经制造厂商多次维修，并未能解决或减少故障。

（2）故障现象之二是雷击电涌造成的整个系统故障。该种故障在系统雷击电涌保护措施改进前也经常发生。最严重的一次发生在99年8月16日，该次雷击电涌不光造成了端口故障，也造成了计算机主机计费板、多功能卡、中断板等损坏，整个大厦的通信系统就完全瘫痪，后果严重。该次故障发生后，我们感到必须对系统雷击电涌保护设施予以改进。

4．2系统雷击电涌故障原因分析及改进措施

依据本文第二段所述内容，我们对系统在屏蔽、接地、等电位连接、泄流、钳压五个方面逐项进行了检查和分析，发现问题主要是等电位连接问题。本系统的程控交

换主机和计算机主机根据制造厂家要求分别设定了接地系统。经检测，二个接地系统的接地电阻分别为1.9Ω和2.3Ω，均符合规范（接地电阻<5Ω）要求。虽然这是制造厂家的要求，实际检测结果也符合制造厂家的要求，但根据上述讨论可以看出这明显不符合等电位连接的理论。

在分析之后，我们采取了三个措施。措施之一是将二个接地系统互相连接，使计算机主机和程控交换机形成等电位连接。措施之二是在电源则加装雷电保护器（型号为16DT）。措施之三是加装光电隔离器（型号为

RS232/TTL），该隔离器采用了高速光电隔离技术，内置15KV静电保护器，可有效地预防地不平衡引起的串口损坏和高压雷电电涌产生的静电击穿。图示如下：

4．3改进的结果和启示

上述系统在改进后，近四年来，经过许多次的雷电冲击考验，原有的故障一次也没有发生。这说明，该系统故障原因的分析和采取的措施是正确的，建筑物智能化系统在防雷击电涌方面的能力有了可靠的保证。

经过该实例，我们可以看到，现有的建筑物智能化系统在防雷击电涌方面，对比最新的理论和规范存在着一些问题，在实际中也确实存在着各种各样故障的发生，但只要针对“屏蔽、接地、等电位连接、泄流、钳压”这五个方面因素进行仔细的检查，并考虑到建筑物智能化系统防雷击电涌的综合配置，那么不用花多大的力气和很大的花费，就可以保证现有建筑智能化系统正常的工作，避免雷击电涌产生的故障损失的发生。

（陈立达）

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避雷器与浪涌保护器

避雷器和电涌保护器运用说明

目录一、定义二、防雷器与浪涌保护器的比较三、线路避雷器运用及其说明四、浪涌保护器设计原理、特性、运用范畴五、参考依据与文献

一、定义 1.避雷器避雷器是变电站保护设备免遭雷电冲击波袭击的设备。当沿线路传入变电站的雷电冲击波超过避雷器保护水平时，避雷器首先放电，并将雷电流经过良导体安全的引入大地，利用接地装置使雷电压幅值限制在被保护设备雷电冲击水平以下，使电气设备受到保护。 2.浪涌保护器也叫防雷器，是一种为各种电力设备、仪器仪表、通讯线路等提供安全防护的装置。当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。

?从以下资料可以看出，浪涌保护器也是防雷器的一种，但是有很大的区别。二、避雷器与浪涌保护器的比较避雷器指建筑物避雷器，与避雷针、接地排等一起形成一个法拉第笼，防止建筑物被损坏，避雷器的基本原理是把雷击电磁脉冲(LEMP)导入地进行消解。但是为什么在安装避雷器后仍有大量的建筑物及其里面的设备被雷击损坏呢? 首先，避雷器的导线采用铜铁合金，因此其导线性能是有限的，反应速度仅为200微妙(uS)。而LEMP的半峰速度(能量达到最大值)为20微妙(uS)，也就是说LEMP的速度快于避雷器，这样避雷器把第一次直击雷导入地后，对于二次雷、三次雷往往反应不过来，直接泄漏打在设备上。也就是说，避雷器对二次雷、三次雷几乎不起作用。其次，LEMP导入地后，会从地返回形成感应雷。感应雷会从所有含有金属的导线上泄漏到设备(网线、电源线、信号线、传输线等)。由于避雷器是单向作用的，因此它对感应雷不起作用，感应雷可以直接打坏设备。更何况，导线部分往往不会安装避雷器。再次，浪涌只有20%来自雷击等外部环境，80%来自系统内部运行，避雷器对这80%是不起任何作用的。

开关电源防雷电路设计1

防雷电路开关电源防雷电路设计方案上网时间: 2010-08-30防雷电路开关电源防雷电路设计方案雷击浪涌分析最常见的电子设备危害不是由于直接雷击引起的，而是由于雷击发生时在电源和通讯线路中感应的电流浪涌引起的。一方面由于电子设备内部结构高度集成化(VLSI芯片)，从而造成设备耐压、耐过电流的水平下降，对雷电(包括感应雷及操作过电压浪涌)的承受能力下降，另一方面由于信号来源路径增多，系统较以前更容易遭受雷电波侵入。浪涌电压可以从电源线或信号线等途径窜入电脑设备，我们就这两方面分别讨论： 1)电源浪涌电源浪涌并不仅源于雷击，当电力系统出现短路故障、投切大负荷时都会产生电源浪涌，电网绵延千里，不论是雷击还是线路浪涌发生的几率都很高。当距你几百公里的远方发生了雷击时，雷击浪涌通过电网光速传输，经过变电站等衰减，到你的电脑时可能仍然有上千伏，这个高压很短，只有几十到几百个微秒，或者不足以烧毁电脑，但是对于电脑内部的半导体元件却有很大的损害，正象旧音响的杂音比新的要大是因为内部元件受到损害一样，随着这些损害的加深，电脑也逐渐变的越来越不稳定，或有可能造成您重要数据的丢失。美国GE公司测定一般家庭、饭店、公寓等低压配电线(110V)在10000小时(约一年零两个月)内在线间发生的超出原工作电压一倍以上的浪涌电压次数达到800余次，其中超过1000V 的就有300余次。这样的浪涌电压完全有可能一次性将电子设备损坏。 2)信号系统浪涌信号系统浪涌电压的主要来源是感应雷击、电磁干扰、无线电干扰和静电干扰。金属物体(如电话线)受到这些干扰信号的影响，会使传输中的数据产生误码，影响传输的准确性和传输速率。排除这些干扰将会改善网络的传输状况。基于以上的技术缺陷和状况，本文根据实际使用设计了一种基于压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌的开关电源电路。防雷击浪涌电路的设计本文所设计的是一种基于压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌电路，并将其应用到仪表的开关电源上。整个电路包括防雷电路和开关电源电路，其中防雷电路采用3个压敏电阻和一个陶瓷气体放电管组成复合式对称电路，共模、差摸全保护。与经典的开关电源电路组成防雷仪表的电源电路，采用压敏电阻并联，延长使用寿命，在压敏电阻短路失效后与开关电源电路分离，不会引起失火。为了实现上述目的所采取的设计方案是：将压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌电路应用到仪表的电源上。主要分为防雷电路部分和开关电源电路部分，电路简单，采用复合式对称电路，共模、差摸全保护，可以不分L、N端连接。使压敏电阻RV1位于贴片整流模块前端分别与电源L、N并联，主要来钳位L、N线间电压，压敏电阻RV0、RV2与陶瓷气体放电管FD1串联后接地，RV0与FD1串联主要是泄放L线上感应雷击浪涌电流，RV2与FD1串联主要是泄放由信号口串人24V参考电位上的能量，RV0、RV2短路失效后，FD1可将其与电源电路分离，不会导致失火现象。 RV1前端线路上串联了一个线绕电阻，当此RV1短路失效时，线绕电阻可起到保险丝的作用，将短路电路断开，压敏电阻属电压钳位型保护器件，其钳位电压点即压敏电阻参数选择相对比较重要(选压敏电压高一点的，通流量大一些的更安全、耐用，故障率低)；根据通流容量要求选择外形尺寸和封装形式，本电路中采用561k－10D的压敏电阻与陶瓷气体放电

浪涌保护电路

利用VDR,TVS等抗浪涌保护器件搭建的浪涌保护电路，加在电源模块的前端，有效消除浪涌电压，已试验过。 1.压敏电阻：它是以ZnO为主要成分的金属氧化物半导体非线性电阻，当作用在其两端的电压达到一定数值后，电阻对电压十分敏感。它的工作原理相当于多个半导体P-N的串并联。压敏电阻的特点是非线性特性好（I=CUα中的非线性系数α），通流容量大（～2KA/cm2），常态泄漏电流小（10-7～10-6A），残压低（取决于压敏电阻的工作电压和通流容量），对瞬时过电压响应时间快（～10-8s），无续流。压敏电阻的技术参数主要有：压敏电压（即开关电压）UN，参考电压Ulma；残压Ures；残压比K（K=Ures/UN）；最大通流容量Imax；泄漏电流；响应时间。压敏电阻的使用条件有：压敏电压：UN≥[（√2×1.2）/0.7]U0（U0为工频电源额定电压）最小参考电压：Ulma≥（1.8～2）Uac （直流条件下使用） Ulma≥（2.2～2.5）Uac（在交流条件下使用，Uac为交流工作电压）压敏电阻的最大参考电压应由被保护电子设备的耐受电压来确定，应使压敏电阻的残压低于被保护电子设备的而损电压水平，即（Ulma）max≤Ub/K，上式中K为残压比，Ub为被保护设备的而损电压。 2.抑制二极管：抑制二极管具有箝位限压功能，它是工作在反向击穿区，由于它具有箝位电压低和动作响应快的优点，特别适合用作多级保护电路中的最末几级保护元件。抑制二极管在击穿区内的伏安特性可用下式表示：I=CUα，上式中α为非线性系数，对于齐纳二极管α=7～9，在雪崩二极管α=5～7. 抑制二极管的技术参数击穿电压，它是指在指定反向击穿电流（常为lma）下的击穿电压，这于齐纳二极管额定击穿电压一般在2.9V～4.7V范围内，而雪崩二极管的额定击穿电压常在5.6V～200V范围内。 ⑵最大箝位电压：它是指管子在通过规定波形的大电流时，其两端出现的最

PFC电路防浪涌二极管的选用

PFC电路防浪涌二极管的选用摘要：本文主要介绍了采用BOOST拓扑结构的PFC电路在浪涌二极管上的选用，对有浪涌二极管和无浪涌二极管的PFC电路进行了相应的试验验证。关键词：BOOST PFC电路，浪涌二极管。在目前常用的PFC电路中大多是采用BOOST拓扑结构，BOOST拓扑结构的PFC 电路能够起到很好的功率因素矫正和输出预稳压的作用，有利于较少交流输入电网的电流谐波分量，同时输出的预稳压对后的设计起到一个优化的作用。在我们常用的BOOST PFC电路中常会用到一个浪涌二极管，如图1中的VD15,该二极管跨接在升压电感和升压二极管两端。浪涌的二极管的作用在理论上主要为在交流输入端存在有电压尖峰浪涌时，二极管能够在输入尖峰浪涌到达时导通，利用PFC输出的滤波电容对尖峰浪涌进行吸收，避免尖峰浪涌通过升压电感冲击到开关管，起到保护开关管的作用。但在实际应用中浪涌二极管的作用存在有一定的质疑，下面主要对有浪涌二极管和没有浪涌二极管的BOOST PFC电路进行比较试验。如图1中的BOOST PFC电路，输入电压范围为154Vac~310Vac，输出为410Vdc，输出功率2KW，PFC输出过压保护点为440Vdc，控制电路采用UC3854B的平均电路控制模式。在电路中的VD15为浪涌二极管，在有浪涌二极管的PFC电路和无浪涌二极管的PFC电路进行比较试验，试验的内容主要考核在高压输入和浪涌输入时的PFC开关管保护能力。

图1 带有防浪涌二极管的PFC电路在图1中PFC电路的正常工作输入电压范围达到300Vac以上，VD15使用的是RS806，针对在高压输入时RS806导通问题进行相应的试验，PFC输出电压为410Vdc，带额定负载，但输入电压调高到295Vac以上时浪涌二极管开始导通，同时PFC电路的功率因素开始降低，试验结果如下：图1 CH1：升压电感电流 CH2：VD15电流图2 CH1：升压电感电流 CH2：VD15电流

信号口浪涌防护电路设计

信号口浪涌防护电路设计通讯设备的外连线和接口线都有可能遭受雷击（直接雷击或感应雷击），比如交流供电线、用户线、ISDN接口线、中继线、天馈线等，所以这些外连线和接口线均应采取雷击保护措施。设计信号口防雷电路应注意以下几点： 1、防雷电路的输出残压值必须比被防护电路自身能够耐受的过电压峰值低，并有一定裕量。 2、防雷电路应有足够的冲击通流能力和响应速度。 3、信号防雷电路应满足相应接口信号传输速率及带宽的需求，且接口与被保护设备兼容。 4、信号防雷电路要考虑阻抗匹配的问题。 5、信号防雷电路的插损应满足通信系统的要求。 6、对于信号回路的峰值电压防护电路不应动作，通常在信号回路中，防护电路的动作电压是信号回路的峰值电压的1.3～1.6倍。 1.1网口防雷电路网口的防雷可以采用两种思路：一种思路是要给雷电电流以泄放通路，把高压在变压器之前泄放掉，尽可能减少对变压器影响，同时注意减少共模过电压转为差模过电压的可能性。另一种思路是利用变压器的绝缘耐压，通过良好的器件选型与PCB设计将高压隔离在变压器的初级，从而实现对接口的隔离保护。下面的室外走线网口防雷电路和室内走线网口防雷电路就分别采用的是这两种思路。 1.1.1室外走线网口防雷电路当有可能室外走线时，端口的防护等级要求较高，防护电路可以按图1设计。

a b 图1 室外走线网口防护电路图1a 给出的是室外走线网口防护电路的基本原理图，从图中可以看出该电路的结构与室外走线E1口防雷电路类似。共模防护通过气体放电管实现，差模防护通过气体放电管和TVS 管组成的二级防护电路实现。图中G1和G2是三极气体放电管，型号是3R097CXA ，它可以同时起到两信号线间的差模保护和两线对地的共模保护效果。中间的退耦选用2.2Ω/2W 电阻，使前后级防护电路能够相互配合，电阻值在保证信号传输的前提下尽可能往大选取，防雷性能会更好，但电阻值不能小于2.2Ω。后级防护用的TVS 管，因为网口传输速率高，在网口防雷电路中应用的组合式TVS 管需要具有更低的结电容，这里推荐的器件型号为SLVU2.8-4。图 1b TX RX ，低节电容，低节电容

全厂防雷击浪涌方案(仪表部分)

大唐多伦年产46万吨煤基烯烃项目

一、情况介绍大唐多伦年产46万吨煤基烯烃项目是采用SHELL粉煤气化技术将多伦的褐煤气化,采用LURGI技术制甲醇,然后转化为丙烯(简称三合一), 经聚合后制成聚丙烯(DOW技术)的项目。装置分为: 预干燥装置: 将原煤干燥并处理成煤气化和动力站需要的粉煤,由粉煤输送系统将粉煤分配至煤气化和动力站,二套控制系统均采用随机械设备带来的PLC系统,进行顺序控制,因这二处的PLC控制与其他控制方式不同,为方便操作,分别设置独立的预干燥装置控制室和粉煤输送系统控制室对原煤干燥和粉煤输送进行控制,其监控数据通过光纤输送至上位机管理系统,为生产调度提供第一手一线生产资料。预干燥装置分为三套生产系列（每套生产系列五套煤干燥系统，四开一备）, 分别对应三台煤气炉。粉煤输送装置分为三套输送系统（每套输送系统二条粉煤输送线，一开一备）, 分别对应三台煤气炉。煤气化装置<三套>: 三套SHELL大型煤气化装置并联运行,为全厂源源不断提供大量合格煤气。煤气化装置独立设置一套DCS和ESD, 对三套煤气化炉采用分区控制, 各套煤气化炉均可单独投运或停车, 负荷运行灵活。空分装置(杭氧总承包): 空分装置配置三套大型空分,包括三台空气压缩机,按惯例,均由空分厂总承包。空分装置的控制系统主要是冷箱内的自动控制,由杭氧负责设计施工。空分装置采用三套DCS, 分别对三套空分装置实施控制, 各套空分均可单独投运或停车, 负荷运行灵活, 空分DCS与煤气化装置的DCS光纤通讯。

三台空气压缩机的控制由ITCC(机组综合控制系统)完成,由ITCC集成商负责安装指导,软件组态,调试投运等工作。甲醇装置甲醇装置流程较长, 包括一氧化碳变换<三套>，酸性气体脱除，合成气压缩，甲醇合成，甲醇精馏，中间罐区，硫回收，冷冻等工序。由煤气化装置生产的煤气进一氧化碳变换工序(也是三套并联运行),将CO在触媒的作用下加H2O转换为CO2和H2,进入酸性气体脱除工序,脱除掉大部分的CO2和全部的硫化物(H2S, 脱除的气体叫酸气),净化后的气体经合成气压缩后送至甲醇合成,在触媒的作用下生成粗甲醇,再经过甲醇精馏工序制成精甲醇(成品甲醇)。中间罐区主要用于贮存粗甲醇和精甲醇,在生产过程中起缓冲调节作用。酸性气体脱除工序脱掉的酸气在硫回收装置里燃烧成SO2(产生蒸汽热能回收),再转化成单体硫(化工产品)。冷冻工序负责装置的冷却吸收。脱除的CO2返回煤气化装置。合成气压缩机组和冷冻工序的大型蒸汽透平压缩机组的控制各自采用ITCC进行监控。 MTP装置: MTP装置是LURGI公司的新技术,包括反应, 再生,气体分离, 烯烃压缩及干燥, 净化, 乙烯制取,冷冻站等工序。甲醇装置生产的甲醇在反应工序中经DME反应器转化成二甲醚,再经MTP反应器转变成烯烃,进气体分离脱除水份,由烯烃压缩机加压后在净化工序里分离成丙烯、汽油、LPG等分别进入各自贮罐,出净化的气体在乙烯制取工序分离出乙烯后返回前述之反应器,乙烯进入贮罐备用。

浪涌防护器中的常用器件

浪涌防护器中的常用器件目前在浪涌防护器中常用的器件主要包括： 1．金属氧化物压敏电阻（MOV）金属氧化物压敏电阻是非线性的电子元件，允许大电流通过维持接线端（指定端）很低的残余电压。当金属氧化物压敏电阻遇到瞬时超过它的启动电压时，他立即由电阻抗变为低阻抗，让瞬间巨大的浪涌泻放到大地，是危险的高电压远离敏感的电子设备。典型的有氧化锌（ZnO）浪涌吸收器，它是一种以ZnO材料为主，添加多种过渡性金属氧化物经高温烧成处理而成的多晶半导体陶瓷元件。由于电微观结构的隧道效应，使它具有与齐纳二极管相似的非线性电压一电流特性曲线。另外，该元件的承受脉冲能量几乎是齐纳二极管的几十或几百倍。至今，这种元件已广泛地应用于电源设备或其他低频电路防雷击和吸引开关电涌。 2．滤波电容器滤波电容器能够消除脉冲危害，并可以过滤高频噪音。当幅度为几十伏到几百伏的高脉冲进入电涌时，若没经过处理，这些脉冲会导致电子系统混乱和元件劣变。瞬间浪涌可以经金属氧化物压敏电阻与硅雪崩二极管的反应快并具钳位电压低的特性。为您提供最低的平稳钳位电压。同时由滤波电容器消除高频噪音。 3．混合型器件混合型器件兼容了金属氧化物压敏电阻的大过流容量特性，提高浪涌电流导通能力，又具有硅雪二极管的反应快并具钳位电压低的特性。为您提供最低的平稳钳位电压。同时由滤波器消除高频噪音。 4．NTC热敏电阻器抑制浪涌电流用负温度系数热敏电阻能有效地将开机瞬间的浪涌电流抑制在十分之一以内，而不影响仪器的正常工作，并且在正常工作时其阻值很小，从而所耗散的功率也很少。这类元件已广泛用于各类开关电源中。 5．瞬变电压抑制器（TVS）瞬变电压抑制器（TVS）是一种特殊的硅二极管雪崩器件，故也称为闭变电压抑制二极管，其工作原理与齐纳二极管相似。特性及符号与齐纳二极管相同，但与一般的齐纳二极管不同的是对TVS器件有大面积的PN结，具有承受瞬间大电流的能力，另外它的反向特位为典型的雪崩型，在雪崩时有低动态阻抗及低竿位电压，只要将TVS并接受要保护的电路上，当有瞬态电压发生时，TVS将快速响应（击穿），以耗散大的浪涌电流，电路被塔位于低电压，使电路得以保护。

防雷开关电源电路的设计方案

一般建筑物上的避雷针只能预防直击雷，而强大的电磁场产生的感应雷和脉冲电压却能潜入室内危及电视、电话及电子仪表等用电设备。特别是太阳能控制仪表，由于太阳能安装位置的特殊情况，其使用稳定性是广大开发人员一直关注的重点。瞬间高电压的雷击浪涌以及信号系统浪涌是引起仪表稳定性差的重要原因，信号系统浪涌电压的主要来源是感应雷击、电磁干扰(EMI)、无线电干扰和静电干扰。金属物体(如电话线)受到这些干扰信号的影响，会使传输中的数据产生误码，影响传输的准确性和传输速率。如何设计防雷电路成为仪表研发的关键问题。雷击浪涌分析防雷击浪涌电路的设计解决方案：应用将压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联使用线绕电阻断开电路雷击浪涌分析最常见的电子设备危害不是由于直接雷击引起的，而是由于雷击发生时在电源和通讯线路中感应的电流浪涌引起的。一方面由于电子设备内部结构高度集成化(VLSI芯片)，从而造成设备耐压、耐过电流的水平下降，对雷电(包括感应雷及操作过电压浪涌)的承受能力下降，另一方面由于信号来源路径增多，系统较以前更容易遭受雷电波侵入。浪涌电压可以从电源线或信号线等途径窜入电脑设备，我们就这两方面分别讨论： 1、电源浪涌电源浪涌并不仅源于雷击，当电力系统出现短路故障、投切大负荷时都会产生电源浪涌，电网绵延千里，不论是雷击还是线路浪涌发生的几率都很高。当距你几百公里的远方发生了雷击时，雷击浪涌通过电网光速传输，经过变电站等衰减，到你的电脑时可能仍然有上千伏，这个高压很短，只有几十到几百个微秒，或者不足以烧毁电脑，但是对于电脑内部的半导体元件却有很大的损害，正象旧音响的杂音比新的要大是因为内部元件受到损害一样，随着这些损害的加深，电脑也逐渐变的越来越不稳定，或有可能造成您重要数据的丢失。美国GE公司测定一般家庭、饭店、公寓等低压配电线(110V)在10000小时(约一年零两个月)内在线间发生的超出原工作电压一倍以上的浪涌电压次数达到800余次，其中超过1000V的就有300余次。这样的浪涌电压完全有可能一次性将电子设备损坏。 2、信号系统浪涌信号系统浪涌电压的主要来源是感应雷击、电磁干扰、无线电干扰和静电干扰。金属物体(如电话线)受到这些干扰信号的影响，会使传输中的数据产生误码，影响传输的准确性和传输速率。排除这些干扰将会改善网络的传输状况。基于以上的技术缺陷和状况，本文根据实际使用设计了一种基于压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌的开关电源电路。防雷击浪涌电路的设计本文所设计的是一种基于压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌电路，并将其应用到仪表的开关电源上。整个电路包括防雷电路和开关电源电路，其中防雷电路采用3个压敏电阻和一个陶瓷气体放电管组成复合式对称电路，共模、差摸全保护。与经典的开关电源电路组成防雷仪表的电源电路，采用压敏电阻并联，延长使用寿命，在压敏电阻短路失效后与开关电源电路分离，不

LED 照明电源防雷击浪涌保护电路

====================================================================== LED照明电源及驱动电路的保护由于LED电源和驱动电路容易遭受过电冲击和短路故障而损坏，因此在驱动电路设计中要充分考虑各种故障状态的保护措施，以提高电路的可靠性，从而降低返修率。PTC可以实现交流电源的过流和短路保护，MOV用于过电冲击和浪涌保护。PTC+TVS系列是用于直流电源输入口的过压过流综合保护元件，LED 灯串联的表面贴装保险丝则是实现负载过流或断路故障保护。如图为LangTuo Electronics可用于开关模式电源供应（SMPS）和LED 驱动输入输出的综合保护机制。PPTC 也是一种过流保护器件，可以安装在同电源输入串联的位置上，用来防止电路短接、电流过载或者用户误操作引起的危害。另外，在输入端放置一个MOV 也可以为LED模块提供过压保护。 MOV与GDT气体放电管的组合使用-----许多设备生产商倾向于使用联合的保护电路，把可重置PPTC 器件同上游的防雷保护结合在一起。 LED 驱动器也很容易受到不当的直流电压和极性错误的损害。其输出也可能被未加留意的短接破坏。电源接口同样也会受到瞬间电压过压的损害，另外还有ESD 冲击。驱动器输入端，简单提供了一个传统的箝位二极管，可以防止瞬变提供反向偏置保护和过流保护。总结可重置PPTC 器件可以防止LED照明应用中由过流或温度过高导致的损害。MOV+GDT（LT-B5G600L）过压保护器件可以帮助生产商满足一系列的安全管理机构的要求，同时还能提供高电流处理及能量吸收处理能力，另外还能对瞬变过压作出快速反应。ESD 保护器件可以防止ESD 问题，且保持很低的电容。

485通信防雷击浪涌方案

RS485数据总线雷击过压防浪涌保护方案 2008-11-08 15:45:51| 分类：串口系列| 标签：|字号大中小订阅 1、RS485 总线的应用领域：工业控制，DCS，数据采集系统高速公路收费系统过程控制及制造电力系统采集与控制系统远程终端互连 2、雷击过压防护的必要性：由于RS485总线实行长距离传输(1200米以上)，而且其传输线通常暴露于户外，因此极易因为雷击等原因引入过电压。而RS485收发器工作电压较低（5V左右），其本身耐压非常低（-7~+12V），一旦过压引入，就会击穿损坏芯片。还有强烈的浪涌能量出现时，甚至可以看到收发器爆裂，线路板焦糊的现象。 3、防护方法及原理图：以上为RS485总线的两级防护电路图。当雷击发生时，感应过电压由两端引入，G2与G3进行共模防护，G1进行差模防护，此时过电压被大大削弱到约500V左右，在经过电阻R1、R2限浪，TVS1/2二次限压后，到收发器的电压被箝制在6.8V左右，从而实现对收器的保护。 4、方案选择与对比

该方案中的线绕电阻选择为10Ω/1W,价格低廉，效果不错；PTC则可以采用10Ω左右，100~200MA，耐压250V以上的自恢复保险丝。TVS1/2选择根据芯片的工作电压与耐压决定，一般略高于芯片最高工作电压，可以6.8V-10V之间选择。问：过压防护标准的依据是什么？ IEC6100-4-5，ITU-T K20/K21及国标GB9043均有关于雷击浪涌抗扰度测试标准。其通信线路的最高测试标准为10/700μS,4KV。10/700μS为通信线路中感应出的雷电压波形，表示从零值上升至峰为时间为10ms , 下降至峰值的一半为700μS。问：雷击过压防护的接地要求？雷击浪涌防护除了需要选择优质的防护器件，进行良好的电路板设计，接地也是其最重要的要求。一般防雷地都必要可靠的连接至大地，且接地电阻不能超过10欧，可靠的接地可以大大提高防护效果，而不良的接地也会大大削弱防护效果。问：为了降低成本及体积，可不可以只采用一级防护？不好，能承受大能量雷击的器件不可能一次将雷击电压钳制到芯片可以承受的水平，TVS虽然可以将雷击电压一次钳制到芯片可在承受的水平，但是不能承受大的雷击能量，因此必须两级防护。问：RS232，RS422的防护与RS485有何区别？防护方法完全相同。只是根据其工作电压的不同，精细保护器件TVS的电压参数应选择不同。如RS232最大工作电压为15V，则TVS选择为P6KE18CA 或贴片SMBJ15CA，RS422最大工作电压为12V，则TVS选择为P6KE15CA或贴片SMBJ12CA RS485口较常见的损坏情况如下： ●R1或R2被烧断，(10Ω/1W的电阻根本就不能承受雷击测试.)TV1、TV2和485芯片完好。这是由于有较大的瞬态干扰电流经R1或R2、会将其烧断。 ●485芯片损坏(YS301..等300V放电管起不到任何保护作用)R1、R2和TV1、TV2完好。这主要可能是受到静电冲击或瞬态过电压速度快于TV1、 TV2的动作速度造成的，静电无处不在，仅人体模式也会产生±15kV的静电。 ●TV1或TV2、485芯片损坏，R1和R2完好。这可能是受到高电压低电流的瞬态干扰电压将TV1或TV2和485芯片击穿，由于电流较小和发生时间较短因而R1、R2不至于发热烧断。由以上分析得知485接口损坏的主要原因是由于瞬态过电压和静电造成，产生瞬态过电压和静电的原因很多也较复杂，所以EIA-485标准要求将各个RS485接口的信号地用一条低阻值导线连接在一起以保证各节点的地电位相等，消除地线环流！当带电插拔未隔离的连接电缆时，由于两端电位不相等电路中又存在诸多电感、电容之类的器件，插拔瞬间必然产生瞬态过电压或过电流。连接在RS485总线上的其它设备产生的瞬态过电压或过电流同样会流入，总线上连接的设备站点数越多，产生瞬态过电压的因素也越多。当通信线路较长或有室外架空线时，雷电必然会在线路上造成过电压，其能量往往是巨大的。解决办法： ●应将瞬态抑制二极管靠近接口，限流(匹配)电阻靠近芯片。 ●选用带静电保护、过热保护、输入失效保护等保护措施完善的高挡次RS485芯片。 ●采用响应速度更快、承受瞬态功率更大的新型保护器件TVS或陶瓷浪涌吸收器，如LT-BS0080MS的,2KV 10/700uS，宽频优化保护器 LT-B3D420L则可抗击5KA以上大电流冲击。 ●R1和R2采用正温度系数的自恢复保险PTC，如K250-120，正常情况下的电阻值为5欧，并不影响正常通信，当受到浪涌冲击时，大电流流过PTC和保护器件TVS，PTC的电阻值将骤然增大，使浪涌电流迅速减小。

一种防雷击浪涌的开关电源电路设计

一种防雷击浪涌的开关电源电路设计０序言随着城市经济的发展，感应雷和雷电波侵入造成的危害却大大增加。一般建筑物上的避雷针只能预防直击雷，而强大的电磁场产生的感应雷和脉冲电压却能潜入室内危及电视、电话及电子仪表等用电设备。特别是太阳能控制仪表，由于太阳能安装位置的特殊情况，其使用稳定性是广大开发人员一直关注的重点。瞬间高电压的雷击浪涌以及信号系统浪涌是引起仪表稳定性差的重要原因，信号系统浪涌电压的主要来源是感应雷击、电磁干扰(EMI)、无线电干扰和静电干扰。金属物体(如电话线)受到这些干扰信号的影响，会使传输中的数据产生误码，影响传输的准确性和传输速率。如何设计防雷电路成为仪表研发的关键问题。 1 雷击浪涌分析最常见的电子设备危害不是由于直接雷击引起的，而是由于雷击发生时在电源和通讯线路中感应的电流浪涌引起的。一方面由于电子设备内部结构高度集成化(VLSI芯片)，从而造成设备耐压、耐过电流的水平下降，对雷电(包括感应雷及操作过电压浪涌)的承受能力下降，另一方面由于信号来源路径增多，系统较以前更容易遭受雷电波侵入。浪涌电压可以从电源线或信号线等途径窜入电脑设备，我们就这两方面分别讨论： 1)电源浪涌电源浪涌并不仅源于雷击，当电力系统出现短路故障、投切大负荷时都会产生电源浪涌，电网绵延千里，不论是雷击还是线路浪涌发生的几率都很高。当距你几百公里的远方发生了雷击时，雷击浪涌通过电网光速传输，经过变电站等衰减，到你的电脑时可能仍然有上千伏，这个高压很短，只有几十到几百个微秒，或者不足以烧毁电脑，但是对于电脑内部的半导体元件却有很大的损害，正象旧音响的杂音比新的要大是因为内部元件受到损害一样，随着这些损害的加深，电脑也逐渐变的越来越不稳定，或有可能造成您重要数据的丢失。美国GE公司测定一般家庭、饭店、公寓等低压配电线(110V)在10 000小时(约一年零两个月)

防雷击浪涌电路的设计

你防雷击浪涌电路的设计本文所设计的是一种基于压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌电路，并将其应用到仪表的开关电源上。整个电路包括防雷电路和开关电源电路，其中防雷电路采用3个压敏电阻和一个陶瓷气体放电管组成复合式对称电路，共模、差摸全保护。与经典的开关电源电路组成防雷仪表的电源电路，采用压敏电阻并联，延长使用寿命，在压敏电阻短路失效后与开关电源电路分离，不会引起失火。为了实现上述目的所采取的设计方案是：将压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌电路应用到仪表的电源上。主要分为防雷电路部分和开关电源电路部分，电路简单，采用复合式对称电路，共模、差摸全保护，可以不分L、N端连接。使压敏电阻MOV1位于整流模块前端分别与电源L、N并联，主要来钳位L、N线间电压，压敏电阻MOV2、MOV3与陶瓷气体放电管FD1串联后接地，MOV2与TVS串联主要是泄放L线上感应雷击浪涌电流，MOV3与TVS串联主要是泄放L线上感应雷击浪涌电流，MOV2、MOV3短路失效后，TVS可将其与电源电路分离，不会导致失火现象。MOV1前端线路上串联了一个保险，当此MOV1短路失效时，线绕电阻可起到保险丝的作用，将短路电路断开，MOV压敏电阻属电压钳位型保护器件，其钳位电压点即压敏电阻参数选择相对比较重要(选压敏电压高一点的，通流量大一些的更安全、耐用，故障率低)；根据通流容量要求选择外形尺寸和封装形式，本电路中采用471k－10D的压敏电阻与陶瓷气体放电管串联来延长使用寿命和确保安全。陶瓷气体放电管的通流容量根据要求的通流容量选择，电路采用3RM470M－8－M，通流量为10000A。此防雷抗浪涌电路在实际使用中能取得了较好的效果。

五种浪涌保护器的防护方法

五种浪涌保护器的防护方法【导读】产生浪涌的原因是多方面的，浪涌是一种上升速度高、持续时间短的尖峰脉冲。电网过压、开关打火、虬源反向、静电、电机/电源噪声等都是产生浪涌的因素。而浪涌保护器为电子设备的电源浪涌防护提供了一种简便、经济、可靠的防护方法。众所周知，电子产品在使用中经常会遇到意外的电压瞬变和浪涌，从而导致电子产品的损坏，损坏的原因是电子产品中的半导体器件(包括二极管、晶体管、可控硅和集成电路等)被烧毁或击穿。据估计，电子产品的故障有75%是由于瞬变和浪涌造成的。电压的瞬变和浪涌无处不在，电网、雷击、爆破,就连人在地毯上行走都会产生上万伏的静电感应电压，这些，都是电子产品的隐形致命杀手。因此，为了提高电子产品的可靠性和人体自身的安全性，必须对电压瞬变和浪涌采取防护措施。其方法之一是使整机和系统接地,整机和系统的地(公共端)和大地应分开,整机和系统中的每个子系统均应有独立的公共端，在子系统之间需传输数据或信号时，应以大地为参考电平，接地线(面)必须能流过很大的电流,如几百安培。第二种防护方法是在整机和系统中的关键部位(如电脑的显示器等)采用电压瞬变和浪涌的防护器件，使电压瞬变和浪涌通过防护器件旁路到子系统地和大地，从而让进入整机和系统中的瞬变电压和浪涌幅度大大降低。第三种防护方法是对重要和昂贵的整机和系统采用几个电压瞬变和浪涌防护器件的组合形式，以构成多级防护电路。浪涌保护器为电子设备的电源浪涌防护提供了一种简便、经济、可靠的防护方法，通过防浪涌元件(MOV)，在雷击感应及操作过电压时，迅速将浪涌能量传入大地，保护设备免遭损害。

对浪涌的防护方法 (1)并联型电涌保护器并联于供电线路上在正常情况下，防雷模块内的压敏电阻处于高阻状态。电网遭受雷击或开关操作出现瞬时浪涌过电压时，防雷器在纳秒级时间内响应，压敏电阻呈低阻状态，迅速将过电压限制在一个很低的幅值内。当线路中有较长时间的持续脉冲或持续过电压，压敏电阻器性能劣化而发热到一定程度使热脱机构脱扣，避免火灾发生，从而保护设备。 (2)串联滤波型电涌保护器串联接入供电线路中为贵重的电子设备提供安全、洁净的电源，雷电波除了有巨大的能量外，还有极其陡峭的电压及电流上升率。并联型电涌保护器只能抑制雷电波的幅值，但无法改变其急剧上升的前沿。串联滤波型电源电涌保护器串联于供电线路上。在过电压情况下MOV1、MOV2在纳妙级时间内做出响应，将过电压箝位;同时LC滤波器将雷电波陡峭的电压，电流提升率降低近1000倍，残压降低5倍，从而保护敏感的用户设备。 (3)在电源线的相间、线间安装压敏限幅型元件，以限制浪涌过电压。第一种方法对照明、电梯、空调、电机等耐冲击电压水平较高的电气设备的防护效果比较好。但对于集成度高、结构紧凑的现代电子设备来说，实际防护效果就不那么令人满意了。理由如下：以单相220V交流电源的感应雷击防护为例，常用方法在零、地线之间并上合适的压敏型元件，以吸收限制感应雷击产生的尖峰电压。电源线路防雷效果的好坏完全取决于压敏器件参数的选择和压敏器件工作的可靠性。压敏限幅值的选择是在市电的峰值310V的基础上加上20%的电网波动影响、10%的器件分散

一种防雷击浪涌的开关电源电路设计

一种防雷击浪涌的开关电源电路设计是感应雷击、电磁干扰(EMI)、无线电干扰和静电干扰。金属物体(如电话线)受到这些干扰信号的影响，会使传输中的数据产生误码，影响传输的准确性和传输速率。如何设计防雷电路成为仪表研发的关键问题。 1 雷击浪涌分析最常见的电子设备危害不是由于直接雷击引起的，而是由于雷击发生时在电源和通讯线路中感应的电流浪涌引起的。一方面由于电子设备内部结构高度集成化(VLSI 芯片)，从而造成设备耐压、耐过电流的水平下降，对雷电(包括感应雷及操作过电压浪涌)的承受能力下降，另一方面由于信号来源路径增多，系统较以前更容易遭受雷电波侵入。浪涌电压可以从电源线或信号线等途径窜入电脑设备，我们就这两方面分别讨论：1)电源浪涌电源浪涌并不仅源于雷击，当电力系统出现短路故障、投切大负荷时都会产生电源浪涌，电网绵延千里，不论是雷击还是线路浪涌发生的几率都很高。当距你几百公里的远方发生了雷击时，雷击浪涌通过电网光速传输，经过变电站等衰减，到你的电脑时可能仍然有上千伏，这个高压很短，只有几十到几百个微秒，或者不足以烧毁电脑，但是对于电脑内部的半导体元件却有很大的损害，正象旧音响的杂音比新的要大是因为内部元件受到损害一样，随着这些损害的加深，电脑也逐渐变的越来越不稳定，或有可能造成您重要数据的丢失。美国GE 公司测定一般家庭、饭店、公寓等低压配电线(110V)在10 000 小时(约一年零两个月) 内在线间发生的超出原工作电压一倍以上的浪涌电压次数达到800 余次，其中超过1000V 的就有300 余次。这样的浪涌电压完全有可能一次性将电子设备损坏。2)信号系统浪涌信号系统浪涌电压的主要来源是感应雷击、电磁干扰、无线电干扰和静电干扰。金属物体(如电话线)受到这些干扰信号的影响，会使传输中的数据产生误码，影响传输的准确性和传输速率。排除这些干扰将会改

防雷和浪涌保护知识

防雷和浪涌保护知识一、浪涌保护器应用浪涌保护器和被保护设备的接地将被保护设备的接地线或外壳和浪涌保护器接地线之间用导线直接连接起来,并使连接导线尽可能缩短。在浪涌保护器接地端单点接地。这样可避免浪涌保护器与被保护设备的地线之间产生高电压，从而有效地起到保护作用。本安型浪涌保护器安装和布线当用本安型浪涌保护器(SPD)保护安全栅及连接的设备时，应将浪涌保护器与安全栅分开安装（如下图），以满足危险侧与安全侧接线端子之间50mm的间隔要求，同时可使得布线更加整齐。二、多级组合保护电路原理当浪涌电压加在保护电路的输入端时，响应时间速度最快的瞬态抑制二极管TVS首先动作。通过选择适当耦合元件(电感或电阻)参数使线路设计为在抑制二极管可能损坏之前，随着放电电流的增加使其在L2上产生的压降加上在TVS上的压降达到MOV的击穿电压，这时MOV 开始放电。同样，随着放电电流进一步增加使其在L1上的压降加上MOV击穿电压达到GDT

的动作电压，最终由GDT释放更大的浪涌电流，见图8。例如：当浪涌电压以1KV/us的标准速率上升，峰值为6KV 的脉冲电压加在一个24V组合保护电路时，通过气体的放电管后电压大约被限制在700V。此电压通过耦合元件（电感或电阻）的衰减和压敏电阻的抑制，电压大约被限制在150V左右。再经抑制二极管箝位使输出电压限制在40V左右。这样被保护的电子设备只需承受其额定1.5倍的瞬间过电压。三、防雷元件雷击电涌保护器(SPD) 的基本要求是响应时间快，放电电流大，输出残余电压低和使用寿命长。要想达到上述要求需采用不同的保护元件构成多级保护电路。常用的保护元件有三种：陶瓷（或玻璃）气体放电管（GDT）、金属氧化物压敏电阻（MOV）、瞬态抑制二极管（TVS）。气体放电管其结构是在陶瓷外壳内部（两端有金属电极）充入惰性气体，比如氩气或氖气。当外部电压(两极)增大到使两极间的电场超过气体的绝缘强度，两极发生间隙击穿。两极间呈低阻状态。气体间隙击穿电压与过电压的上升速度有关（如图5所示）。从图5可以看出，当电压上升速率小时，如100V/us，则保护动作电压U z2为气体放电管额定击穿电压。当瞬变电压上升速率很大时，如1000V/us时，则响应时间变小，动作电压可达额定击穿电压10倍。如气体放电管直流击穿电压为90V，1KV/us瞬变击穿电压可达900V。气体放电管的主要特点是放电电流大。最大可达100KA。它的缺点是输出残压大约700V（当1KV/us）和响应时间相对较慢约在ns至s之间。还有一个缺点是可能出现的续流问题。放电管击穿后电弧两端的电压很低，只有外部电压低于该值时，电弧才会熄灭。否则气体放电管将吸收线路中的电能直至烧坏。这里电源保护电路应重点考虑而信号线路保护可不考虑。

防雷击浪涌方案(电气部分)

上海紫江集团紫东公司电气、电源系统浪涌保护设计方案MTL仪器仪表有限公司

本方案是我公司工程技术人员在经过实地勘测之后，并结合有关技术人员提供的相关设备技术数据。根据一期我方的应用经验，依据国际电工委员会IEC标准和中国相关GB标准，及有关部门颁发的设计规范，制定的一套比较完整、有效且易于实施，解决紫东公司二期BOPET电气系统问题的浪涌解决方案。设计依据 GB50057-94 建筑物防雷设计规范该标准在有关建筑物对直击雷的防护要求上增加了一些对用于信息系统上的浪涌保护器的原则上的要求。将暴露区域的等级分为LPZ0，LPZ1，····LPZ(n+1)等区域。室内需要进行保护的设备分为I类、II类、III类、IV类等，对残压水平作了相应规定。 ANSI/IEEE C.C62.41 该标准对SPD的防护区域分为A、B、C三个区域；A区：低度暴露区域，如室内;B区：中度暴露区域，如室外到室内的入口处；C区：高度暴露区域，如无任何遮蔽的室外旷野；对应于使用于这些区域的SPD应作出分级要求。 UL 1449 2nd 该标准对电源浪涌保护器的性能、质量、安全保护均有严格的要求，与IEC相关标准的推荐性不同，该标准提出了强制性要求，要求浪涌保护器在测试时，不仅能够通过标称值的浪涌电流，输出较低的保护电压，还要具备自身过热、过流安全保护措施。 IEC1312 《雷电电磁脉冲的防护》本标准为建筑物内或建筑物顶部信息系统有效的雷电防护系统的设计、安装、检查、维护；并对装有这系统（如电子系统）的建筑物评估LEMP屏蔽措施的效率的方法。针对现有的防雷器（SPD）应用在防雷概念安装上提出相关的要求。 IEC 61643 《SPD电源防雷器》本标准对电源防雷器用于交直流电源电路和设备上，额定电压在1000Va.c.或1500Vd.c.。电源防雷器分级分类测试和应用。 IEC 61644 《SPD通讯网络防雷器》本标准对通讯网络防雷器用于通信信号网络系统，这类防雷器内置过压过流元器件，额定电压在1000Va.c.或1500Vd.c.。电源防雷器分级分类测试和应用。

防雷击浪涌的开关电源电路设计

防雷击浪涌的开关电源电路设计序言随着城市经济的发展，感应雷和雷电波侵入造成的危害却大大增加。一般建筑物上的避雷针只能预防直击雷，而强大的电磁场产生的感应雷和脉冲电压却能潜入室内危及电视、电话及电子仪表等用电设备。特别是太阳能控制仪表，由于太阳能安装位置的特殊情况，其使用稳定性是广大开发人员一直关注的重点。瞬间高电压的雷击浪涌以及信号系统浪涌是引起仪表稳定性差的重要原因，信号系统浪涌电压的主要来源是感应雷击、电磁干扰(EMI)、无线电干扰和静电干扰。金属物体(如电话线) 受到这些干扰信号的影响，会使传输中的数据产生误码，影响传输的准确性和传输速率。如何设计防雷电路成为仪表研发的关键问题。雷击浪涌分析最常见的电子设备危害不是由于直接雷击引起的，而是由于雷击发生时在电源和通讯线路中感应的电流浪涌引起的。一方面由于电子设备内部结构高度集成化 (VLSI芯片)，从而造成设备耐压、耐过电流的水平下降，对雷电(包括感应雷及操作过电压浪涌)的承受能力下降，另一方面由于信号来源路径增多，系统较以前更容易遭受雷电波侵入。浪涌电压可以从电源线或信号线等途径窜入电脑设备，我们就这两方面分别讨论： 1)电源浪涌电源浪涌并不仅源于雷击，当电力系统出现短路故障、投切大负荷时都会产生电源浪涌，电网绵延千里，不论是雷击还是线路浪涌发生的几率都很高。当距你几百公里的远方发生了雷击时，雷击浪涌通过电网光速传输，经过变电站等衰减，到你的电脑时可能仍然有上千伏，这个高压很短，只有几十到几百个微秒，或者不足以烧毁电脑，但是对于电脑内部的半导体元件却有很大的损害，正象旧音响的杂音比新的要大是因为内部元件受到损害一样，随着这些损害的加深，电脑也逐渐变的越来越不稳定，或有可能造成您重要数据的丢失。美国GE公司测定一般家庭、饭店、公寓等低压配电线(110V)在10 000小时(约一年零两个月)内在线间发生的超出原工作电压一倍以上的浪涌电压次数达到800余次，其中超过1000V的就有300余次。这样的浪涌电压完全有可能一次性将电子设备损坏。 2)信号系统浪涌信号系统浪涌电压的主要来源是感应雷击、电磁干扰、无线电干扰和静电干扰。金属物体(如电话线)受到这些干扰信号的影响，会使传输中的数据产生误码，影响传输的准确性和传输速率。排除这些干扰将会改善网络的传输状况。

详解雷击浪涌的防护

详解雷击浪涌的防护 1、电子设备雷击浪涌抗扰度试验标准电子设备雷击浪涌抗扰度试验的国家标准为GB/T17626.5（等同于国际标准IEC61000-4-5 ）。标准主要是模拟间接雷击产生的各种情况：（1）雷电击中外部线路，有大量电流流入外部线路或接地电阻，因而产生的干扰电压。（2）间接雷击（如云层间或云层内的雷击）在外部线路上感应出电压和电流。（3）雷电击中线路邻近物体，在其周围建立的强大电磁场，在外部线路上感应出电压。（4）雷电击中邻近地面，地电流通过公共接地系统时所引进的干扰。

标准除了模拟雷击外，还模拟变电所等场合，因开关动作而引进的干扰（开关切换时引起电压瞬变），如：（1）主电源系统切换时产生的干扰（如电容器组的切换）。（2）同一电网，在靠近设备附近的一些较小开关跳动时的干扰。（3）切换伴有谐振线路的晶闸管设备。（4）各种系统性的故障，如设备接地网络或接地系统间的短路和飞弧故障。标准描述了两种不同的波形发生器：一种是雷击在电源线上感应生产的波形；另一种是在通信线路上感应产生的波形。这两种线路都属于空架线，但线路的阻抗各不相同：在电源线上感应产生的浪涌波形比较窄一些（50uS），前沿要陡一些（1.2uS）；而在通信线上感应产生的浪涌波形比较宽一些，但前沿要缓一些。后面我们主要以雷击在电源线上感应生产的波形来对电路进行分析，同时也对通信线路的防雷技术进行简单介绍。 2、模拟雷击浪涌脉冲生成电路的工作原理上图是模拟雷电击到配电设备时，在输电线路中感应产生的浪涌电压，或雷电落地后雷电流通过公共地电阻产生的反击高压的脉冲产生电路。4kV时的单脉冲能量为100