靜電放電和電快速瞬變對(duì)儀器儀表系統(tǒng)有不同程度的危害 靜電放電產(chǎn)生5-200兆赫頻率范圍內(nèi)的強(qiáng)射頻輻射 這種輻射能量的峰值通常出現(xiàn)在35 MHz和45 mHz之間，并且發(fā)生自激振蕩。 許多信息傳輸電纜的諧振頻率通常也在這個(gè)頻率范圍內(nèi)，導(dǎo)致電纜中有大量靜電放電輻射能量。 電快速瞬變也產(chǎn)生相對(duì)強(qiáng)的輻射，輻射耦合到電纜和機(jī)柜線(xiàn)路 當(dāng)電纜暴露在4 ~ 8 kV的靜電放電環(huán)境中時(shí)，信息傳輸電纜終端負(fù)載上測(cè)得的感應(yīng)電壓可達(dá)600伏，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)典型數(shù)字儀器的mosfet值0.4V，典型感應(yīng)脈沖持續(xù)時(shí)間約為400納秒。 在使用中，儀器和儀表經(jīng)常會(huì)遇到意外的電壓瞬變和浪涌，導(dǎo)致電子設(shè)備損壞。損壞的原因是半導(dǎo)體器件(包括二極管、晶體管、可控硅整流器和集成電路等)。)儀器和儀表被燒毀或損壞。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，75%的儀器故障是由瞬變和浪涌引起的。 電壓瞬變和浪涌無(wú)處不在。電網(wǎng)、雷擊、爆炸，甚至走在地毯上的人都會(huì)產(chǎn)生數(shù)萬(wàn)伏的靜電感應(yīng)電壓。這些都是無(wú)形而致命的儀器和儀表殺手 因此，為了提高儀器的可靠性和人體本身的安全性，必須對(duì)電壓瞬變和電涌采取保護(hù)措施。 1.防雷端口根據(jù)儀器應(yīng)用的工程實(shí)踐，對(duì)儀器的雷擊大致可分為直接雷擊、感應(yīng)雷擊和傳導(dǎo)雷擊 然而，無(wú)論設(shè)備以何種形式到達(dá)，都可以概括為雷電浪涌從以下四個(gè)部分侵入，這里稱(chēng)為防雷端口，并用儀器和儀表來(lái)說(shuō)明。 1.1外殼端口例如，我們可以將任何大型或小型儀器或系統(tǒng)視為一個(gè)整體外殼，如傳感器、傳輸線(xiàn)、信號(hào)繼電器、現(xiàn)場(chǎng)儀器、集散控制系統(tǒng)等。，可能完全暴露在環(huán)境中的直接雷擊中，導(dǎo)致設(shè)備損壞 該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，當(dāng)設(shè)備外殼受到4kv雷電靜電放電時(shí)，儀器或系統(tǒng)的正常運(yùn)行將受到影響。 例如，放置在室外的傳感器接線(xiàn)盒可能遭受雷擊接觸放電；當(dāng)大樓立柱發(fā)生泄漏時(shí)，機(jī)房?jī)?nèi)的分散控制系統(tǒng)機(jī)柜可能會(huì)被空氣排出 1.2信號(hào)線(xiàn)端口(包括天線(xiàn)饋線(xiàn)、數(shù)據(jù)線(xiàn)、控制線(xiàn)等)。)在控制系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)信號(hào)或信息的傳輸，必須始終有與外界相連的部分，如過(guò)程控制系統(tǒng)信號(hào)切換端的主配線(xiàn)架、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的終端、微波設(shè)備到天線(xiàn)的饋電端口等。，那么這些從外部世界接收信號(hào)或發(fā)送信號(hào)的接口很可能會(huì)受到雷電沖擊的影響 由于來(lái)自建筑物外部信號(hào)端口的電涌經(jīng)常穿過(guò)長(zhǎng)電纜，所以采用10/700μ。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定線(xiàn)對(duì)線(xiàn)浪涌電壓為0.5kV，線(xiàn)對(duì)地浪涌電壓為1kV。 但是，對(duì)建筑物內(nèi)儀器間信號(hào)傳輸端口的浪涌沖擊相當(dāng)于對(duì)電力線(xiàn)的浪涌沖擊，采用1.2/50(8/20)-μ；組合波、線(xiàn)對(duì)線(xiàn)和線(xiàn)對(duì)地浪涌電壓限值保持不變 一旦超過(guò)限制，信號(hào)端口和端口后面的設(shè)備可能會(huì)損壞。 1.3電源端口電源端口分布廣泛，嘴易于感應(yīng)或傳導(dǎo)雷電波。這些電源端口可以位于從配電箱到電源插座的任何地方。 標(biāo)準(zhǔn)為1.2/50(8/20)-μ；線(xiàn)和S波形之間的浪涌電壓限值為0.5kV，線(xiàn)對(duì)地浪涌電壓限值為1kv。 然而，這里的浪涌電壓表明工作電壓為220伏交流電。如果工作電壓較低，則不能作為標(biāo)準(zhǔn)。電力線(xiàn)上的小浪涌沖擊可能不會(huì)立即損壞設(shè)備，但至少會(huì)影響使用壽命。 1.4雖然標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有具體提到地面端口，但事實(shí)上，信息技術(shù)設(shè)備的地面端口非常重要。 閃電發(fā)生時(shí)，接地端口可能會(huì)受到地電位反擊和地電位上升的影響，或者由于接地不良和接地不當(dāng)而損壞設(shè)備，使接地電阻過(guò)大，無(wú)法滿(mǎn)足參考電位的要求。 接地端口不僅對(duì)接地電阻/接地極(長(zhǎng)度、直徑、材料)、接地方式、接地網(wǎng)設(shè)置等有要求。，還與設(shè)備的電氣特性、工作頻帶、工作環(huán)境等有直接關(guān)系。 同時(shí)，也可以從接地端子反擊到DC電源端口損壞DC工作電壓的設(shè)備。 綜上所述，信息技術(shù)設(shè)備的防雷保護(hù)可以從四個(gè)關(guān)鍵端口2開(kāi)始考慮。儀器的端口保護(hù)2.1儀器和儀表的端口保護(hù)外殼端口保護(hù)不僅應(yīng)包括建筑物的外殼，還應(yīng)包括某些設(shè)備或一組系統(tǒng)的外殼，如機(jī)柜、計(jì)算機(jī)房等。 根據(jù)IEC1312 & mdash1“雷電電磁脈沖防護(hù)”部分(一般原則)的適用范圍包括建筑物內(nèi)或建筑物頂部?jī)x表系統(tǒng)的有效防雷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、檢查和維護(hù)。 有三種主要的保護(hù)方法:接地、屏蔽和等電位連接。 2.1.1接地IEC 1024 & mdash1 .闡述了建筑物的防雷接地方法，主要通過(guò)建筑物的地下網(wǎng)絡(luò)接地系統(tǒng)滿(mǎn)足要求。 儀表系統(tǒng)的防雷還要求穿過(guò)兩個(gè)相鄰建筑物之間的電力線(xiàn)和通信電纜必須連接到建筑物接地系統(tǒng)(不能形成回路)，以通過(guò)使用多條平行路徑來(lái)減少電纜中的電流 儀表系統(tǒng)的接地應(yīng)更加注意系統(tǒng)的安全性，防止其他系統(tǒng)的干擾。 一般來(lái)說(shuō)，儀表系統(tǒng)的接地在工作狀態(tài)下不能直接與防雷接地線(xiàn)相連，否則雜散電流會(huì)進(jìn)入儀表系統(tǒng)，造成信號(hào)干擾。 正確的連接方法應(yīng)該是通過(guò)放電器的低壓避雷器連接兩個(gè)不同的地下接地網(wǎng)，使兩個(gè)接地網(wǎng)在雷擊狀態(tài)下能夠自動(dòng)連接 2.1.2屏蔽理論上，屏蔽對(duì)于儀表外殼的防雷非常有效。 然而，從經(jīng)濟(jì)合理的角度來(lái)看，應(yīng)根據(jù)設(shè)備部件的抗擾度和屏蔽效能的要求選擇不同的屏蔽方法 線(xiàn)路屏蔽，即在儀器系統(tǒng)中使用屏蔽電纜，已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。 然而，設(shè)備或系統(tǒng)的屏蔽取決于具體情況。 國(guó)際電工委員會(huì)提供了將建筑鋼筋連接到金屬框架的措施實(shí)例。

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