硬件设计：防雷电路实例分析
硬件设计：防雷电路实例分析
防雷保护电路在工业电路板上是十分常见的应用电路，今天就让我们一探究竟。
?广州致远电子有限公司的环境动力监控系统中，对所有的端口都进行了防雷保护设计，其中包括220V交流电源防雷设计、以太网防雷保护、DI输入端口防雷保护、AI输入端口防雷保护、RS232/RS485防雷保护，下面将对这些防雷保护电路一一进行分析。
?1.1.1220V交流电源防雷保护
?环境动力监控系统中电源采用220V交流电源供电，前端所使用的防雷保护电路详见图1
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?图1 220V交流电源防雷保护电路
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?由于采用了复合对称电路与共模、差模全保护，因此L、N可以随便接，安全。即便压敏电阻短路失效后与电路脱离，一般也不会引起火灾。根据实际的使用经验U2最容易遭受雷击损坏，由于压敏电阻本身的老化或承受暂时过电压的多次冲击，压敏电阻的漏电流迅速增加发热导致短路失效。压敏的短路失效将造成整个供电线路的短路故障，并引起着火、爆炸等威胁到人身和财产安全的严重事故。本电路由于采用了金属氧化锌压敏电阻U2，因此能有效地避免传统的氧化锌压敏电阻因短路失效可能带来的火灾等安全隐患。与此同时，如果因为雷击损坏时，其隔离的熔断保险丝将同时熔断，主机CPU可以在LS_Check端检测到相应的信号，从而起到雷击损坏报警功能。
监控立杆防雷设计方案
监控立杆防雷设计方案 一、概述 每年各种通讯控制系统或计算机网络因雷击而损坏的事例屡见不鲜，其中安防监控系统因受到雷击而引起设备损坏、自动化监控失灵的事件也时常发生。道路监控子系统中，有一部分前端摄像机安装在室外，对于雷雨多发地区，容易遭受雷击损坏，因此极有必要对这些设备进行防雷保护。 道路监控系统中，分布在各处的室外型监控摄像机，其交流220V供电电源通过两芯电缆、视频信号通过带BNC接头的10Base2细缆、RS485通信控制信号通过多芯电缆，传输至中心控制主机，进行集中监控。 为了防止雷电产生的感应过电压和过电流，在所有监控设备的电源线入口、信号线连接的设备两端均应安装相应的避雷器。监控系统中的前端摄像机一般分为室外安装型和室内安装型，室内型摄像机信号传输线缆和电源供给线缆均通过"地埋"方式布线，遭受雷击的机会较少。进行防雷器设备选型时，必须注意防雷保护器必须达到以下基本要求： 1）正常运行时，雷电保护器的接入应不影响信号的正常传输，雷电保护器的对地阻抗应尽可能大，串联在电路中的阻抗应尽可能小。 2）在雷电袭击通信总线时，雷电保护器应发挥良好的电压钳位作用，其钳位电压应低于RS485芯片的耐受电压水平。 3）在抑制不超过防雷器最大通流量的雷电袭击过程中，雷电保护器自身应完好。 4）雷电保护器对雷电袭击应具有足够快的响应速度。 二、监控系统防雷总体方案
1、直击雷的防护 直击雷的防护较简易的方法是采用避雷针，室外各球形摄像机由于分别分布在室外，距离较远，因此室外各摄像头须设计安装避雷针。具体设计方案为：在室外各球形摄像头的立杆上（立杆的顶部）分别安装一支避雷针，规格为φ16×1000mm镀锌圆钢，安装方式为焊接。 2、防雷接地要求 防雷接地由引下线、接地线和接地体组成。引下线是引导雷击电流从避雷针入地的通道。接地体埋于地下与引下线相连接，雷击电流由此泄放到大地，接地体满足接地电阻的要求。多种接地体距离无法大于20M时，必须加装地网隔离器。接地线一般采用40×4mm镀锌扁铁或25mm2 以上多股绝缘铜缆，一端焊接到接地体上，另一端引到室内的等电位连接排上。接地体与引下线或接地线一般采用搭接焊，焊接处必须牢固无虚焊，同时为确保接地电阻不大于4Ω，必须将接地体与建筑物大楼的基础地网可靠连接。对于监控中心及靠近建筑物的摄像头我们设计采用抽建筑物主钢筋的方法作联合接地，对于远离建筑的摄像头则需要在摄像头旁做一套人工接地体，具体如下地网设计方案。 3、电源系统的防雷 由于雷电冲击波的主要能量集中在从工频附近几十赫兹到几百赫兹的低端，所以雷电冲击波能量就容易与工频回路发生耦合、谐振，于是雷电冲击波从电源线路进入电子设备的几率，要比从信号线中进入的几率高得多，据统计，约有80%的雷击损坏电子设备的事故是由电源线引入的，因此应特别加强系统中设备电源的防雷措施。 1）在控制大楼总配电柜处，安装第一级加强型电源防雷器； 2）在中心控制室的监控系统配电箱处，安装第二级标准型电源防雷器；
监控系统防雷设计方案
监控系统防雷设计方案(总7 页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除
监控系统（立杆）防雷设计方案 编辑：万佳防雷负责人：杨帅一、概述 每年各种通讯控制系统或计算机网络因雷击而损坏的事例屡见不鲜，其中安防监控系统因受到雷击而引起设备损坏、自动化监控失灵的事件也时常发生。道路监控子系统中，有一部分前端摄像机安装在室外，对于雷雨多发地区，容易遭受雷击损坏，因此极有必要对这些设备进行防雷保护。 道路监控系统中，分布在各处的室外型监控摄像机，其交流220V供电电源通过两芯电缆、视频信号通过带BNC接头的10Base2细缆、RS485通信控制信号通过多芯电缆，传输至中心控制主机，进行集中监控。 为了防止雷电产生的感应过电压和过电流，在所有监控设备的电源线入口、信号线连接的设备两端均应安装相应的避雷器。监控系统中的前端摄像机一般分为室外安装型和室内安装型，室内型摄像机信号传输线缆和电源供给线缆均通过"地埋"方式布线，遭受雷击的机会较少。进行防雷器设备选型时，必须注意防雷保护器必须达到以下基本要求： 1）正常运行时，雷电保护器的接入应不影响信号的正常传输，雷电保护器的对地阻抗应尽可能大，串联在电路中的阻抗应尽可能小。 2）在雷电袭击通信总线时，雷电保护器应发挥良好的电压钳位作用，其钳位电压应低于RS485芯片的耐受电压水平。 3）在抑制不超过防雷器最大通流量的雷电袭击过程中，雷电保护器自身应完好。 4）雷电保护器对雷电袭击应具有足够快的响应速度。 二、监控系统防雷总体方案 1、直击雷的防护 直击雷的防护较简易的方法是采用避雷针，室外各球形摄像机由于分别分布在室外，距离较远，因此室外各摄像头须设计安装避雷针。具体设计方案为：在室外各球形摄像头的立杆上（立杆的顶部）分别安装一支避雷针，规格为φ16×1000mm镀锌圆钢，安装方式为焊接。 2、防雷接地要求 防雷接地由引下线、接地线和接地体组成。引下线是引导雷击电流从避雷针入地的通道。接地体埋于地下与引下线相连接，雷击电流由此泄放到大地，接地体满足接地电阻的要求。多种接地体距离无法大于20M时，必须加装
《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010
《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010 UDC 中华人民共和国国家标准GB P GB50057-2010 建筑物防雷设计规范 Design code for protection of Structures against lightning 2010-11-03 发布 2011-10-01实施 中华人民共和国住房和城乡建设部 联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中华人民共和国国家标准 建筑物防雷设计规范 Design code for protection of Structures against lightningGB 50057-2010 主编部门：中国机械工业联合会 批准部门：中华人民共和国建设部 执行日期：2011年10月1日 2011 北京
中华人民共和国住房和城乡建设部公告 第824号住房和城乡建设部 关于发布国家标准《建筑物防雷设计规范》的公告 现批准《建筑物防雷设计规范》为国家标准，编号为 GB 50057 —2010，自 2011年 10月 1日起实施。其中，第 3.0.2、3.0.3、3.0.4、4.1.1、4.1.2、 4.2.1(2、3)、4.2.3(1、2)、4.2.4(8)、4.3.3、4.3.5(6)、4.3.8(4、5)、4.4.3、4.5.8、 6.1.2条(款)为强制性条文，必须严格执行。原《建筑物防雷设计规范》 GB 50057—94(2000年版)同时废止。 中华人民共和国住房和城乡建设部 二 O一0年十一月三日
前言 本规范是根据中华人民共和国建设部于 2005年 3月 30日以建标函[2005]84号“关 于印发《2005年工程建设标准规范制订、修订计划（第一批）》的通知”的要求，由中 国中元国际工程公司会同相关单位对《建筑物防雷设计规范》GB50057 -95(2000年版) 修订而成的。 本规范修订的主要内容为： 1.增加了术语一章； 2.变更防接触电压和防跨步电压的措施； 3.补充外部防雷装置采用不同金属物的要求； 4.修改防侧击的规定； 5.详细规定电气系统和电子系统选用电涌保护器的要求； 6.简化了雷击大地的年平均密度计算公式,并相应调整了预计雷击次数判定建筑物的防雷分类的数值。 7.部分条款作了更具体的要求。 本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国机械工业联合会负责日常管理，由中国中元国际工程公司负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验，注意积累资料，如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议反馈给中国中元国际工程公司（地址：北京市海淀区西三环北路 5号，邮编 100089）。 本规范组织单位、主编单位、参编单位和主要起草人： 组织单位：中国机械工业勘察设计协会 主编单位：中国中元国际工程公司 参编单位：五洲工程设计研究院 中国气象学会雷电防护委员会 北京市避雷装置安全检测中心 中国石化工程建设公司 中国建筑设计研究院 主要起草人：林维勇黄友根焦兴学陶战驹王素英杨少杰宋平健黄旭张文才徐辉 本规范主要审查人员：张力欣王厚余丁杰方磊欧清礼尹君平 王云福关象石杨维林
硬件原理图设计规范(修订) V10
上海XXXX电子电器有限公司 原理图设计及评审规范 V1.0 拟制: 审查: 核准:
一.原理图格式: 原理图设计格式基本要求 : 清晰,准确,规范,易读.具体要求如下: 1.1 各功能块布局要合理,整份原理图需布局均衡.避免有些地方很 挤,而有些地方又很松,同 PCB 设计同等道理 . 1.2 尽量将各功能部分模块化(如步进电机驱动、直流电机驱动，PG 电机驱动，开关电源等), 以便于同类机型资源共享 , 各功能模块界线需清晰 . 1.3 接插口(如电源输入，输出负载接口，采样接口等)尽量分布在图 纸的四周围 , 示意出实际接口外形及每一接脚的功能 . 1.4 可调元件(如电位器 ), 切换开关等对应的功能需标识清楚。1.5 每一部件(如 TUNER,IC 等)电源的去耦电阻 / 电容需置于对应 脚的就近处 . 1.6 滤波器件(如高 / 低频滤波电容 , 电感)需置于作用部位的就 近处 . 1.7 重要的控制或信号线需标明流向及用文字标明功能 . 1.8 CPU 为整机的控制中心,接口线最多 . 故 CPU 周边需留多一些 空间进行布线及相关标注 , 而不致于显得过分拥挤 . 1.9 CPU 的设置二极管需于旁边做一表格进行对应设置的说明 . 1.10 重要器件(如接插座 ,IC, TUNER 等)外框用粗体线(统一 0.5mm). 1.11 用于标识的文字类型需统一 , 文字高度可分为几种(重要器件
如接插座、IC、TUNER 等可用大些的字 , 其它可统一用小些的 ). 1.12 元件标号照公司要求按功能块进行标识 . 1.13 元件参数 / 数值务求准确标识 . 特别留意功率电阻一定需标 明功率值 , 高耐压的滤波电容需标明耐压值 . 1.14 每张原理图都需有公司的标准图框 , 并标明对应图纸的功能 , 文件名 , 制图人名/ 确认人名 , 日期 , 版本号 . 1.15 设计初始阶段工程师完成原理图设计并自我审查合格后 , 需 提交给项目主管进行再审核 , 直到合格后才能开始进行 PCB 设计 . 二.原理图的设计规划: 2.原理图设计前的方案确认的基本原则： 2.1 需符合产品执行的标准与法规 包括国标,行规,企业标准,与客户的合同,技术协议等. 2.2 详细理解设计需求，从需求中整理出电路功能模块和性能指标要 求。一般包括:精度/功能/功率/成本/强度/机构设计合理等考虑因素. 2.3产品的稳定性和可靠性设计原则:
防雷工程设计方案
学校综合防雷工程设计方案 目录 一、前言 二、现代防雷基本知识 三、现场分析 四、设计依据 五、防雷设计思路 六、防雷设计方案 七、产品的安装及说明 八、结束语九、工程预算
一、前言 雷击已成为大自然的严重自然灾害之一，学校是教书育人，学生聚集的地方，防雷设施尤其重要。近几年来， 随着教育事业的快速发展，学校高层建筑物不断增多，电化教育、远程教育等信息技术应用日益普及，雷电隐患 也随之增加。2007年5月23日，市开县兴业小学遭受雷击，造成7名学生死亡、39人受伤的重大雷击事故，由 此可见，学校做好防雷设施的预防是多么的重要。 为了保证电子设备的正常运行和人员的安全，必须设计完整有效的防雷方案。 二、现代防雷基本知识 根据不同的破坏机理，雷这种特殊的自然放电现象表现为两种形式：直击雷和感应雷。 直击雷是指带电云层与上某一点之间发生迅猛的放电现象。其破坏原理主要是机械破坏作用，体现在楼房顶 角被雷击落一块水泥，大树被雷劈开，屋外的人畜被雷打死等；带电云层由于静电感应作用，使某一围带上异种电荷，直击雷发生以后，云层带电迅速消失，而地面某些围由于散流电阻的存在，以至出现局部高电压；或者由于直击雷放电过程中，强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以致发生闪击的现象，叫 做“二次雷”或称“感应雷”，其破坏机理主要是电子设备的过压击穿，造成设备故障或损坏，严重者造成设备整机报废。 “直击雷”是在短时间以脉冲的形式通过强大的电流，它的峰值有几十KA乃至几百KA,峰值时间很短，以 us计的；“感应雷”没有直击雷那么猛烈，但它发生的机率远比直击雷高得多。因为直击雷只发生在雷云对地闪击时才会对地面造成灾害，而感应雷则不论雷云对地闪击，或者雷云对雷云之间闪击，都可能发生并造成灾害。 此外，直击雷一次只能袭击一两个小围的目标，而一次雷击可以在比较大围多个小局部同时发生感应雷过电压现 象，并且这种感应高电压可以通过电力线、网络线等金属导线传输到很远，致使雷害围扩大。特别是随着大规模集成电路的应用，防雷已由以前的防直击雷为主发展到今天的综合防雷。 直击雷的防护一般采用楼顶安装避雷带、避雷针等，配合引下线、地网以保护建（构）筑物及建（构）筑物 人员的安全；感应雷的防护主要采用线路上安装雷击过电压保护器，即防雷器，配以线路屏蔽接地、等电位接地处理等综合运用，以保护设备的安全。因此，只是防直击雷或只防感应雷都是不全面的，而应进行综合防雷。 三、现场分析 该学校的建筑物主要有一号楼、二号楼、科技楼、体育馆、食堂、二栋学生宿舍楼组成，其中一号楼是机房 所在地，机房有在较多电子设备，需要做为一个重点防感应雷保护。另外在场外还有监控系统的前端设备也在重 点防感应雷保护之，七栋建筑物不但需要安装完善的直击雷防护设施，还要做好接地、等电位连接和防感应雷保 护措施，从而形成一个完善的综合防雷系统。 四、设计依据 1、GB50057- 94《建筑防雷设计规》 2、GB50174- 93《电子计算机房设计规》 3、JGJ/ T16—92《民用建筑电气设计规》 4、GB9361-88 《计算机场站安全要求》 5、GB7450-87《电子设备雷击保护导则》 6、GB2887-89《计算站场地技术文件》
防雷接地系统施工方案
防雷接地系统安装专项施工方案 分部分项工程名称：建筑电气——防雷接地系统安装 一、设计意图 本工程按二类防雷建筑物设计防雷装置。防雷与工频共用一个接地体，要求接地电阻检测值不大于1Ω。利用基础桩基主筋、地梁与底板钢筋网作接地体，接地体必须饱和焊接形成可靠的电报通路。 所有基础地梁应保证两根≥φ12主钢筋电气连续贯通，并与桩承台台面环形接地体采用φ10圆钢搭接连通，焊口单面焊焊缝长120mm,双面焊缝长60mm，保证电气连续贯通。利用立柱内二根≥φ16对角主筋（剪力墙内至少两根φ12立筋）作为防雷引下线。引下线采用两根φ10圆钢分别和基础接地系统搭接连通，焊口单面焊焊缝长。采用40*4热镀锌扁钢，暗敷在部分基础地梁内将水平接地体，垂直接地体连续贯通组成联合接地系统。 接地系统引出，采用200*200*90钢盒暗埋于墙（或100*100*60钢盒暗埋于柱）内，钢盒内预留80*50*5端子板，并用40*4热镀锌扁铁与接地系统可靠焊通。接地系统测试点采用63*63*5角钢预埋于立柱内（与柱外侧平），预埋角钢同引下线可靠焊通，下口距室外地坪500mm。 将建筑物内的各种竖向金属管道、金属构架每层(每层预留63*63*5角钢与结构主钢筋焊通)与防雷系统连通。所有进出大厦的金属管道皆与就近接地系统连通，做总等电位连接。 屋面避雷带采用25*4镀锌扁钢女儿墙压顶上明装，采用支撑卡与女儿墙压顶固定，卡间水平间距1.0米；接闪器与防雷引下线间用25*4热镀锌扁钢焊接贯通。将各层的金属门窗框架、阳台、金属栏杆、面积较大的金属装饰物以及金属结构物等就近与防雷引下线或楼层均压环搭接连通。玻璃幕墙的金属支撑架从一层开始每层就近与防雷引下线、楼层均压环连接。 本建筑的防雷接地装置与电气设备的保护接地、工作接地共用接地系统，其接地电阻不大于1Ω。 二、施工要素及施工工艺流程 具备完整的设计文件并充分领悟文件意图；施工操作人员及检测人员必须持证上岗；接地电阻
硬件电路设计过程经验分享
献给那些刚开始或即将开始设计硬件电路的人。时光飞逝，离俺最初画第一块电路已有3年。刚刚开始接触电路板的时候，与你一样，俺充满了疑惑同时又带着些兴奋。在网上许多关于硬件电路的经验、知识让人目不暇接。像信号完整性，EMI，PS设计准会把你搞晕。别急，一切要慢慢来。 1)总体思路。 设计硬件电路，大的框架和架构要搞清楚，但要做到这一点还真不容易。有些大框架也许自己的老板、老师已经想好，自己只是把思路具体实现;但也有些要自己设计框架的，那就要搞清楚要实现什么功能，然后找找有否能实现同样或相似功能的参考电路板(要懂得尽量利用他人的成果，越是有经验的工程师越会懂得借鉴他人的成果)。 2)理解电路。 如果你找到了的参考设计，那么恭喜你，你可以节约很多时间了(包括前期设计和后期调试)。马上就copy?NO，还是先看懂理解了再说，一方面能提高我们的电路理解能力，而且能避免设计中的错误。 3)没有找到参考设计? 没关系。先确定大IC芯片，找datasheet，看其关键参数是否符合自己的要求，哪些才是自己需要的关键参数，以及能否看懂这些关键参数，都是硬件工程师的能力的体现，这也需要长期地慢慢地积累。这期间，要善于提问，因为自己不懂的东西，别人往往一句话就能点醒你，尤其是硬件设计。 4)硬件电路设计主要是三个部分，原理图，pcb，物料清单(BOM)表。 原理图设计就是将前面的思路转化为电路原理图。它很像我们教科书上的电路图。pcb涉及到实际的电路板，它根据原理图转化而来的网表(网表是沟通原理图和pcb之间的桥梁)，而将具体的元器件的封装放置(布局)在电路板上，然后根据飞线(也叫预拉线)连接其电信号(布线)。完成了pcb布局布线后，要用到哪些元器件应该有所归纳，所以我们将用到BOM表。 5)用什么工具? Protel，也就是altimuml容易上手，在国内也比较流行，应付一般的工作已经足够，适合初入门的设计者使用。 6)to be continued......
防雷接地技术标准和规范标准[详]
通信、计算机、监测监控网络机房 设置防雷接地技术规范指导意见 第一部分：总则 第一条：本技术指导意见适用于集团公司所有通信、计算机、监测监控设备及机房。 第二条：通信、计算机、监测监控设备和机房的接地及防雷应做到确保人身和通信设备的安全以及通信设备的正常工作。 第二部分：机房及设备防雷接地的技术标准和条例 第三条：机房及设备防雷接地应执行下列技术标准和条例：YDJ26-89《通信局（站）接地设计暂行技术规范》（综合楼部分）; YD 2011-93《微波站防雷与接地设计规范》； YD 5068-98《移动通信基站防雷与接地设计规范》； YD 5078-98《通信工程电源系统防雷技术规定》； YD 过 5098-2001《通信局（站）雷电过电压保护设计规范》； GA371-2001《计算机信息系统实体安全技术要求》； GB2887－2000《电子计算机场地通用规范》； GB50174-93《电子计算机房设计规范》； GBJ57-83《建筑防雷设计规范》； YD5003-94《电信专用房屋设计规范》； 《煤矿安全规程》;
《通讯机房静电防护通则》; 以上标准是为了解决综合通信大楼、交换局、数据局、模块局、接入网站、IP 网站、移动通信基站、卫星地球站、微波站、监测监控机房及设备等因雷电感应通过电源线、信号线、网络数据线、天馈线、遥控系统、监控系统引入的雷害，确保通信设备的安全和正常运行而编制的。 第四条：所有通信、计算机、监测监控网络机房安装的防雷产品应 当符合国务院气象主管机构规定的使用要求；所有通信、计算机、监测监控场（站）、机房所建防雷设施应符合相关技术标准、规范。 第五条：从事通信、计算机、监测监控网络机房防雷工程的企业，应当持有国务院气象主管机构颁发的《防雷工程专业设计资质证》和《防雷工程专业施工资质证》；工程设计、施工人员应当持有气象主管机构颁发的《防雷工程专业设计资格证》和《防雷工程专业施工资格证》。工程完工后，应将设计施工单位及个人的资质资格证复印件及竣工验收资料等存档备查。 第六条：通信、计算机、监测监控网络机房防雷工程实行设计审核和竣工验收制度。防雷工程的设计、施工单位，必须将防雷工程设计方案报送当地气象主管机构审核，经审核合格后，方可交付施工。工程竣工后，须经法定防雷检测机构检测合格并报当地气象主管机构验证备案后，方可投入使用。 第三部分：机房及设备防雷接地的安全技术要求 第七条：
防雷设计方案
防雷方案设计 4.1 标准依据： 现场勘察情况 GB50057-94 《建筑物防雷设计规范》2000 版 GB500174-93<< 计算机机房设计规范>> GA173-1998 《计算机信息系统防雷保安器》 IEC1312-1.2.3 《雷电电磁脉冲的防护》计算机信息系统防雷安全规范（讨论稿） QX3-2000 《气象信息系统雷击雷电电磁脉冲的防护》GB/T50311-2000 《建筑与建筑群综合布线系统工程设 计规范》GB/T13615 －92<< 地球站电磁环境保护要求>> YD5078-98 《通信工程电源系统防雷技术规定》<< 无线电管理规则>> GB50058-92 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》 GB9361-88 《计算机场地安全要求》 DL/T621-1997<< 交流电器装置的接地>> YD2011-93 微波站防雷与接地设计规范 YD5078-98 通信工程电源系统防雷技术规定 GB50198-94 民用闭路电视系统工程技术规范 4.2 防雷方案设计内容 雷电分为直击雷和雷电电磁脉冲危害。具有高电压、大电流和瞬时性特点，强大的闪电产生静电场、电磁场和电磁辐射，以及雷电波侵入、地电位反击等，统称雷电电磁脉冲，严重干扰无线电通讯和各种电子设备的正常工作，在一定范围内造成许多微电子设备损坏。仅仅依靠避雷针等防直击雷系统是无法保证防雷效果的，需要有一种合理的工程保护方式， 既要防护直接雷击，又要防护雷电电磁脉冲，做到综合保护。
根据国内外最新的防雷技术规范、防雷设备、防雷实践经验，本次贵单位智能化系统 机房综合防雷工程主要包括对智能化系统中弱电设备的综合防雷保护。主要考虑：机房设备电源的浪涌冲击防护、信号及数据线的瞬变防护、地电位反击、完善的等电位低阻地网等 方面。因为从综合防雷的思想除了考虑建筑物直接雷防护还须全面考虑到这些弱电子系统的供电线路、通信信号信线路的感应雷防护并保证良好有效的等电位接地。确保人身、各系统设备稳定运行。 4.3 具体防雷措施 1）直击雷防护（大楼直击雷防护措施已有, 本次不考虑） 2）机房感应雷防雷保护 供电线路防雷保护主要是在机房设备的各配电线路安装多级防雷器，“电源防雷器”并接在电力线路上，可遏制瞬态过电压和泄放浪涌电流。从总进线到用电设备端通常配置分为三级，经过逐级限压和放电，逐步消除雷电能量，保证用电设备的安全。根据不同的需要可选用”防雷箱”、“可插拔模块型”、“端子接线式”和“移动插座式”等品种。 针对机房重要设备及主要的终端设备，可在交换机等设备的电源进线端，串联安装插座式防雷器，其作用是将雷电及其他浪涌电压限制到对设备没有损害的水平，特别是对日常的电源系统操作过电压、电源高次谐波等具有限制和保护作用。 电源系统防雷保护采用多级防护的原理，关于多级保护的要求，主要来源于IEC 中雷电 分区的概念，主要的目的是为了降低残压。因为既满足通流容量大，又要求残压低的避雷器 元器件是不存在的。在IEC 及GB50057-94 中要求，第一级电源避雷器残压小于4KV ，第二级电源避雷器残压小于2.5KV ，第三级电源避雷器残压小于1.5KV 。对于采用220V 的供电设备而言，瞬间耐冲击过电压幅值为1.5KV ，国标中考虑留有余地，要求末端避雷器残压值小 于1.5 X 80%=1.2KV。本方案通过以上三级防护，可以把过电压箝制到1KV以下。对使用UPS 供电的重要设备而言，再通过UPS 滤波整流后，完全可以满足要求。 1.1 机房电源第一级防护 扌措施：①在网络机房电源自切配电柜处，分别并联安装一套一体化三相高能量电源避雷器LAYM-120*4 ，作为机房电源系统的第一级防护，该型产品具有通流量大、残压较低、具有灭弧效应、防爆功能、智能化故障显示功能。计1 套。
防雷系统设计方案
防雷系统设计方案
防雷系统设计方案 防雷系统发展 电的普遍使用促进了防雷产品的发展，当高压输电网为 千家万户提供动力和照明时，雷电也大量危害高压输变 电设备。高压线架设高、距离长、穿越地形复杂，容易 被雷击中。避雷针的保护范围不足以保护上千公里的输 电线，因此避雷线作为保护高压线的新型接闪器就应运 而生。在高压线获得保护后，与高压线连接的发、配电 设备依然被过电压损坏，人们发现这是由于“感应雷”在 作怪。（感应雷是因为直击雷放电而感应到附近的金属 导体中的，感应雷可经过两种不同的感应方式侵入导 体，一是静电感应：当雷云中的电荷积聚时，附近的导 体也会感应上相反的电荷，当雷击放电时，雷云中的电 荷迅速释放，而导体中原来被雷云电场束缚住的静电也 会沿导体流动寻找释放通道，就会在电路中形成电脉 冲。二是电磁感应：在雷云放电时，迅速变化的雷电流 在其周围产生强大的瞬变电磁场，在其附近的导体中产 生很高的感生电动势。研究表明：静电感应方式引起的 浪涌数倍于电磁感应引起的浪涌。雷电在高压线上感应 起电涌，并沿导线传播到与之相连的发、配电设备，当 这些设备的耐压较低时就会被感应雷损坏，为抑制导线
中的电涌，人们创造了线路避雷器。 早期的线路避雷器是开放的空气间隙。空气的击穿电压很高，约500kV/m，而当其被高电压击穿后就只有几十伏的低压了。利用空气的这一特性人们设计出了早期的线路避雷器，将一根导线的一端连在输电线上，另一根导线的一端接地，两根导线的另一端相隔一定距离构成空气间隙的两个电极，间隙距离确定了避雷器的击穿电压，击穿电压应略高于输电线的工作电压，这样当电路正常工作时，空气间隙相当于开路，不会影响线路的正常工作。当过电压侵入时，空气间隙被击穿，过电压被箝位到很低的水平，过电流也经过空气间隙泄放入地，实现了避雷器对线路的保护。开放间隙有太多的缺点，如击穿电压受环境影响大；空气放电会氧化电极；空气电弧形成后，需经过多个交流周期才能熄弧，这就可能造成避雷器故障或线路故障。以后研制出的气体放电管、管式避雷器、磁吹避雷器在很大程度上克服了这些毛病，但她们依然是建立在气体放电的原理上。气体放电型避雷器的固有缺点：冲击击穿电压高；放电时延较长（微秒级）；残压波形陡峭（dV/dt较大）。这些缺点决定了气体放电型避雷器对敏感电气设备的保护能力不强。半导体技术的发展为我们提供了防雷新材料，比如稳压管，其伏安特性是符合线路防雷要求的，只是其经
硬件电路板设计规范标准
0目录 0目录 (2) 1概述 (4) 1.1适用范围 (4) 1.2参考标准或资料 (4) 1.3目的 (5) 2PCB设计任务的受理和计划 (5) 2.1PCB设计任务的受理 (5) 2.2理解设计要求并制定设计计划 (6) 3规范内容 (6) 3.1基本术语定义 (6) 3.2PCB板材要求: (7) 3.3元件库制作要求 (8) 3.3.1原理图元件库管理规范： (8) 3.3.2PCB封装库管理规范 (9) 3.4原理图绘制规范 (11) 3.5PCB设计前的准备 (12) 3.5.1创建网络表 (12) 3.5.2创建PCB板 (13) 3.6布局规范 (13) 3.6.1布局操作的基本原则 (13) 3.6.2热设计要求 (14) 3.6.3基本布局具体要求 (16) 3.7布线要求 (24) 3.7.1布线基本要求 (27) 3.7.2安规要求 (30)
3.8丝印要求 (32) 3.9可测试性要求 (33) 3.10PCB成板要求 (34) 3.10.1成板尺寸、外形要求 (34) 3.10.2固定孔、安装孔、过孔要求 (36) 4PCB存档文件 (37)
1概述 1.1 适用范围 本《规范》适用于设计的所有印制电路板（简称PCB）； 规范之前的相关标准、规范的内容如与本规范的规定相抵触的，以本规范为准。 1.2 参考标准或资料 下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨，使用下列标准最新版本的可能性: GB/4588.3—88 《印制电路板设计和使用》 Q/DKBA-Y001-1999《印制电路板CAD工艺设计规范》 《PCB工艺设计规范》 IEC60194 <<印制板设计、制造与组装术语与定义>> （Printed Circuit Board design manufacture and assembly-terms and definitions） IPC—A—600F <<印制板的验收条件>> （Acceptably of printed board） IEC60950 安规标准 GB/T 4677.16-1988 印制板一般检验方法
EMC设计规范.docx
印制电路板的电磁兼容性设计规范 引言 本人结合自己在军队参与的电磁兼容设计工作实践，空军系统关于电子 对抗进行的两次培训（雷达系统防雷、电子信息防泄露）及入司后参与706 所杨继深主讲的 EMC培训、 701所周开基主讲的 EMC培训、自己在地方电磁兼容实验室参与 EMC整改的工作体验、特别是国际 IEEE委员发表的关于EMC有关文章、与地方同行的交流体会，并结合公司的实验情况，对印制 电路板的电磁兼容性设计进行了一下小结，希望对印制电路板的设计有所 作用。 需要提醒注意的是：总结中只是提供了一些最基础的结论，对具体频 率信号的走线长度计算、应考虑的谐波频率、波长、电路板级屏蔽、屏蔽 体腔的设计、屏蔽体孔径的大小、数目、进出导线的处理、截止导波管直 径、长度的计算及静电防护，雷电防护等知识没有进行描述。或许有些结 论不一定正确，还需各位指正，本人将不胜感谢。 一、元器件布局 印刷电路板进行EMC 设计时，首先要考虑布局，PCB 工程师必须和结构工程师、 EMC 工程师一起协调进行，做到两者兼顾，才能达到事半倍。 首先要考虑印刷电路板的结构尺寸大小，考虑如何对器件进行布置。如果器件分布很散，器 件之间的传输线可能会很长，印制线路长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成本也会增加。如果器 件分布过于集中，则散热不好，且邻近线条易受耦合、串扰。因此根据电路的功能单元，对电路 的全部元器件进行总体布局。同时考虑到电磁兼容性、热分布、敏感器件和非敏感器件、I/O 接口、复位电路、时钟系统等因素。 一般来说，整体布局时应遵守以下基本原则： 1、当线路板上同时存在高、中、低速电路时，应该按逻辑速度分割：布置快速、中速和低速 逻辑电路时，高速的器件（快逻辑、时钟振荡器等) 应安放在靠近连接器范围内，减少天线效应、低速逻辑和存储器 ,应安放在远离连接器范围内。这样对共阻抗耦合、辐射和交扰的减小都是有利 的。 高速电路中速电路（如低速电路 接 （如大规模数字控制电（如低频模 口 集成电路）路）拟电路）
防雷检测技术设计方案
一、施工组织设计 一、检测目的 雷电放电电压高、时间短，整个过程伴随多种物理效应,如:静电感应、高温高热、电磁辐射、光辐射等,这些物理效应的共同作用已严重危害室内弱电设备的安全运行,甚至危及工作人员的安全。因此，确定一个建筑物防雷装置是否合格应进行防雷检测工作。 二、检测依据： 《建筑物防雷装置检测技术规范》GB/T 21431-2015 《建筑物防雷设计规范》GB 50057-2010 《建筑物电子信息系统防雷设计规范》GB50343-2012 《建筑物防雷工程与质量验收规范》GB50601-2010 三、$ 四、检测内容：
三、检测方法： 1、接闪器 【 首次检测时，应查看隐蔽工程记录。 检查接闪器的位置是否正确，焊接固定的焊缝是否饱满吴遗漏，螺栓固定的应备帽等防松零件是否齐全，焊接部分补刷漆是否完整，接闪器截面是否锈蚀1/3以上。检查接闪带是否平整顺直，固定支架间距是否均匀，固定可靠，接闪带固定支架间距和高度是否符合要求。检查每个支持件能否承受49N的垂直拉力。 首次检测时，应检查接闪网的网格尺寸是否符合要求。 首次检测时，应用经纬仪和卷尺测量接闪器的高度、长度，建筑物的长、宽、高，并根据建筑物防雷类别应滚球法计算其保护范围。 首次检测时，检测接闪器的材料、规格和尺寸是否符合要求。 检查接闪器上有无附着的其他电气线路。 首次检测时，应检查建筑物的防侧击雷保护措施是否符合规定。 当底层或多层建筑物利用女儿墙内、防水层内或保温层内的钢筋作暗敷接闪器时，要对该建筑物周围的环境进行检查，防止可能发生的混凝土碎块坠落等事故隐患。除底层和多层建筑物外，其他建筑物不应利用女儿墙内钢筋作为暗敷接闪器。 【 2、引下线检测 首次检测时，应检查引下线隐蔽工程记录。 检查专设引下线位置是否准确，焊接固定的焊缝是否饱满吴遗漏，焊接部分补刷的防锈漆是否完整，专设引下线截面是否腐蚀1/3以上。检查明敷引下线是否平整顺直、无急弯，卡钉是否分段固定。引下线固定支架间距均匀，是否符合水平或垂直直线部分弯曲部分的要求，每个固定支架应能承受49N的垂直拉力。检查专设引下线、接闪器和接地装置的焊接处是否锈蚀，油漆是否有遗漏及近地面的保护设施。 首次检测时，用卷尺测量每组相邻两根专设引下线之间的距离，记录专设引下线布置的总根数，每根专设引下线为一个检测点，按顺序编号检测。 首次检测时，应用游标卡尺测量每根专设引下线的规格尺寸。 检测每根专设引下线与接闪器的电器连接性能，其过期电阻不应大于Ω。 检查专设引下线上有无附着的电气和电子线路。测量专设引下线与附近电气和电子线路的距离符合规定。
建筑物防雷设计规范GB完整版
建筑物防雷设计规范G B
《建筑物防雷设计规范》G B50057-2010 UDC 中华人民共和国国家标准GB P GB50057-2010 建筑物防雷设计规范 Design code for protection of Structures against lightning 2010-11-03 发布 2011-10-01实施 中华人民共和国住房和城乡建设部 联合发布 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中华人民共和国国家标准 建筑物防雷设计规范 Design code for protection of Structures against lightningGB 50057-2010 主编部门：中国机械工业联合会 批准部门：中华人民共和国建设部 执行日期：2011年10月1日 2011 北京
中华人民共和国住房和城乡建设部公告 第824号住房和城乡建设部 关于发布国家标准《建筑物防雷设计规范》的公告 现批准《建筑物防雷设计规范》为国家标准，编号为 GB 50057 —2010，自 2011年 10月 1日起实施。其中，第 3.0.2、、、、、、3)、、2)、、、、、5)、、、条(款)为强制性条文，必须严格执行。原《建筑物防雷设计规范》 GB 50057—94(2000年版)同时废止。 中华人民共和国住房和城乡建设部 二 O一0年十一月三日
前言 本规范是根据中华人民共和国建设部于 2005年 3月 30日以建标函[2005]84号 “关于印发《2005年工程建设标准规范制订、修订计划（第一批）》的通知”的要求， 由中国中元国际工程公司会同相关单位对《建筑物防雷设计规范》GB50057 -95(2000年版)修订而成的。 本规范修订的主要内容为： 1.增加了术语一章； 2.变更防接触电压和防跨步电压的措施； 3.补充外部防雷装置采用不同金属物的要求； 4.修改防侧击的规定； 5.详细规定电气系统和电子系统选用电涌保护器的要求； 6.简化了雷击大地的年平均密度计算公式,并相应调整了预计雷击次数判定建筑物的防雷分类的数值。 7.部分条款作了更具体的要求。 本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国机械工业联合会负责日常管理，由中国中元国际工程公司负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验，注意积累资料，如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议反馈给中国中元国际工程公司（地址：北京市海淀区西三环北路 5号，邮编 100089）。 本规范组织单位、主编单位、参编单位和主要起草人： 组织单位：中国机械工业勘察设计协会 主编单位：中国中元国际工程公司 参编单位：五洲工程设计研究院 中国气象学会雷电防护委员会 北京市避雷装置安全检测中心 中国石化工程建设公司
硬件设计规范
XXX电子有限公司 XXX电子硬件设计规范 V1.2
xxx 电子有限公司发布 1.目的： 为规范硬件设计、保证产品质量和性能、减少各类差错，特制定本规范。 2.适用范围 XXX公司自行研发、设计的各类产品中硬件设计的全过程，各部门涉及到有关内容者均以此规范为依据。 3.文档命名规定 硬件设计中涉及各种文档及图纸，必须严格按规则命名管理。由于XXX公司早期采用的 6.01设计软件不允许文件名超过8个字符，故文件名一直规定为8.3模式。为保持与以前文件 的兼容，本规范仍保留这一限制，但允许必要情况下在文件名后面附加说明性文字。 3.1.原理图 3.1.1.命名规则 原理图文件名形如 xxxxYmna.sch 其中xxxx：为产品型号，由4位阿拉伯数字组成，型号不足4位的前面加0。 Y：为电路板类型，由1位字母组成，目前已定义的各类板的字母见附录1。 m：为文件方案更改序号，表示至少有一个电路模块不同的电路方案序号，不同方案的电路可同时在生产过程中流通，没有互相取代关系。 n：一般为0，有特殊更改时以此数字表示。 a：为文件修改序号，可为0-z，序号大的文件取代序号小的文件。 例如：1801采用SSM339主控芯片的主板原理图最初名为1801M001.SCH，进行电路设计改进后为1801M002.SCH、1801M003.SCH等；改为采用AK1020主控芯片后名为1801M101.SCH，在此基础上的改进版叫1801M102.SCH、1801M103.SCH等。 3.1.2.标题框 原理图标题框中包含如下各项，每一项都必须认真填写： 型号（MODEL）：产品型号，如1801（没有中间的短横线）； 板名（BOARD）：电路板名称，如MAIN BOARD、FRONT BOARD等； 板号（Board No.）：该电路板的编号，如1801100-1、1801110-1等，纯数字表示，见“3.2.2.”； 页名（SHEET）：本页面的名称，如CPU、AUDIO/POWER、NAND/SD等； 页号（No.）：原理图页数及序号，如1 OF 2、2 OF 2等； 版本（REV.）：该文件修改版本，如0.1、0.11、1.0等，正式发行的第一版为V1.0； 日期（DATE）：出图日期，如2009.10.16等，一定要填出图当天日期； 设计（DESIGN）：设计人，由设计人编辑入标题框； 审核（CHECK）：审核人，需手工签字； 批准（APPROVE）：批准人，需手工签字。 3.2.PCB图 3.2.1.命名规则 PCB文件除后缀为.PCB外，文件名主体及各字段的意义与对应的原理图文件完全相同。 注意：PCB图更改后，即便原理图没有变动，也必须更改原理图文件名，使二者始终保持这种对应关系。
防雷设计方案
目录 一、雷电防护理论概述 二、防雷工程项目施工现场情况 三、施工方案 四、工程进度表 五、产品售后服务
一、雷电防护理论概述 雷电是自然界一种常见放电现象，自然界每年都有几百万次闪电，每年雷击造成的人员伤亡和财产损失，仅次于水灾而大于其它任何灾害。 雷电灾害所涉及的范围几乎遍布各行各业，尤其大规模集成电路为核心组件的测量、监控、通信、计算机网络等先进电子设备广泛运用的电力、航空、国防、通信、广电、金融、交通、石化、医疗以及其它现代生活的各个领域，以大型CMOS集成元件组成的这些电子设备普遍存在着对暂态过电压、过电流耐受能力较弱的缺点，暂态过电压很可能造成电子设备产生误操作，从而造成更大的经济损失和社会影响，尤其地处山野外的高速公路，水电厂、污水处世理厂极易遭受雷击过电压的侵害。它们的共同特点，电力线路往往要翻山越岭，传输和控制线路往往经常穿越复杂的地质层面，这些都是易遭直接雷击或感应过电压的薄弱点。 防雷是一个很复杂的问题，不可能依靠一两种先进的防雷设备和防雷措施就能完全消除雷击过电压和感应过电电压的影响，必须针对雷害入侵途径，对各类可能性能产生雷击的因素进行排除，采用综合防治——均压、习屏蔽、分流、接地、保护（包括安装先进的防雷产品、过不去电压保护器、电涌保护器），才能将雷害减少到最低限度。１、雷电的危害 自然界的雷击分为直接雷、雷电感应高电压及雷击电磁脉冲辐射两大类。
a)直击雷是雷雨云对大地和建筑物的放电现象，它以强大的冲击电 流、炽热的高温、猛烈的冲击波、强烈的电磁脉冲辐射损坏放电通道上的建筑物、输入电线、室外设备等，造成极大的经济损失。 b)雷电感应高电压和雷击电磁脉冲，是由于雷雨云和雷雨云之间及 大地之间放电时，在放电周围产生的电磁感应，雷击电磁脉冲辐射以及雷雨云电场的表面电感应，使建筑物上的金属部件，如屋顶管道，铁塔，水箱，电源线，信号传输线，天馈线等感应出雷电高电压，沿这些金属部件线路通过室内的管道，电缆等进入各种电子电气设备，从而放电并损坏设备。 c)因为直击和雷电感应高电压及雷击电磁脉冲的侵害渠道不同，其 次是由于被保护系统的屏蔽差，没有采取等电位连接措施，综合布线不合，接地不规范，没有安装电涌保护器或安装电涌保护器不符合规范的要求等，使雷电感应高电压和雷击电磁脉冲入侵概率高，损坏电子电气设备，全国年薪因雷电造成的损失高达数亿元，因此，我们必须有意识到提高对雷灾的防御能力，并提供完善的一体化解决方案。 ２、雷电灾害防治的基本方法 a)直击雷和雷电感应高电压及雷击电磁脉冲的侵害渠道不同，防护 措施也就不一样，防直击雷主要采用避雷针、避雷带（网、线）等传统装置，只要设计规范，安装合理，这些设施是能够对直击雷进行有效防御。 b)但是无论多么完善的防直击雷装置，对雷电感应和雷击电磁脉冲
安防监控系统防雷设计方案
安防监控系统防雷设计方案 1前言 安防监控系统防雷设计在实际应用中很少用到，但是这是很重要的一方面，尤其室外监控系统，雷电天气常出现的地方更应做防雷设计。 2概述 我们首先应准确了解安防监控系统的系统构成，进而，准确分析安防监控系统遭受雷击损害的主要原因以及可能的雷击过电压的入侵途径。在此基础上，选用合适的防雷保护装置，研究和探讨信号、电源线路的合理布放，明确屏蔽及接地方式，方可给出准确的、系统的防雷解决方案。有效提高安防监控系统的抗雷击过电压干扰能力，优化系统的整体防雷水平。 3安防监控系统构成、分类及雷电防护概述3.1安防监控系统的构成 3.1.1安防监控系统，一般由以下三部分组成 前端部分：主要由黑白（彩色）摄像机、云台、防护罩、支架等组成。 传输部分：使用同轴电缆、电线、双绞线，采取架空、地埋或沿墙敷设等方式传输音频、视频、控制信号和馈送交、直流电源等。 终端部分：主要由控制设备、画面分割器、监视器、录像存储设备等组成。
3.1.2安防监控系统的防雷分类 依传输部分的传输方式分类，安防监控系统主要分为如下几类： A．同轴电缆传输监控系统：雷电防护重点在于传输电缆的两端线路接口防护及传输电缆自身的保护； B．双绞线传输监控系统：雷电防护重点在于，前端及终端的电源防护及双绞线接口防护； C．光缆传输监控系统：雷电防护重点在于，前端及终端的电源防护及光缆自身屏蔽铠层及加强筋的防护； D．微波传输监控系统：防护重点在于，前后两站无线设备的自身直击雷防护。 3.2安防监控系统遭受雷击损害的主要原因 3.2.1直击雷 A．雷电直接击中露天的摄像机上，直接损毁设备； B．雷电直接击在线缆上，造成线缆熔断、损坏。 3.2.2雷电侵入波 安防监控系统的电源线、信号传输线或进入监控室的其它金属线缆遭到雷击或被雷电感应时，雷电波沿这些金属导线/导体侵入设备，导致高电位差使设备损坏。 3.2.3雷电感应 电磁感应：当附近区域有雷击闪络时，在雷击落实通道周围会产生强大的瞬变电磁场。处在电磁场中的监控设备和传输线路会感应出较大的电动势，以致损坏、损毁设备。 静电感应：当有带电的雷云出现时，在雷云下面的建筑物和传输线路上会感