雷电浪涌和内部浪涌的防护
关于浪涌产生的原因
雷电及浪涌的防护知识1. 浪涌产生的原因浪涌也叫突波，就是超出正常电压的瞬间过电压。
从本质上讲，浪涌就是发生在仅仅百万上之一秒内的一种剧烈脉冲。
供电系统的浪涌来源分为外部(雷电原因)和内部（电器操作过电压）。
雷电引起的浪涌云层与大地之间的雷击放电，由一次或若干次单独的闪电组成，每次闪电都携带干幅值很高、持续时间很短的电流，一个型的雷电放电将包括二次或三次的闪，每次闪电之间大约相隔二十分之一秒时间，大多数闪电电流高达数十、甚至数千安的电流，从而会引起巨大的电磁效应，机械效应的热效应。
2.雷电及浪涌的危害雷电以及浪涌的危害形式有：（1）直击雷；（2）静电感应；（3）电磁感应；（4）雷电侵入波；（5）地电位反击；（6）电磁脉冲辐射；（7）操作过电压；（8）静电放电。
二、雷电及浪涌防护的方法根据IEC组织提出的DBSG的基本方法，电子信息系统雷电及浪涌的防护应当采取以下六大技术措施：（1）直击雷防护、（2）屏蔽和隔离、（3）合理布线、（4）等电位连接、（5）共用接地、（6）安装使用浪涌保护器。
在一个完善的电子信息系统防雷工程中，这六个防护措施都应当考虑。
但是目前最薄弱的就是安装使用浪涌保护器（SPD）。
三、浪涌保护器的概念及分类浪涌保护器（SPD）是用来限制瞬态过电压及泄放相应瞬态过电流，保护电子电气设备安全的装置，又可称为电涌保护器（或防雷器、防雷保安器、避雷器等）。
它至少应含有一个非线性元件。
浪涌保护器实际上也是一种等电位连接器。
通过对一个被保护系统科学合理地使用浪涌保护器，可以使系统内所有安装浪涌保护器的各设备端口，在雷电和浪涌冲击的瞬间实现均压或者相互等电位，从而避免系统内有害的瞬时电位差，保证整个系统的运行安全。
目前的浪涌保护器主要由气体放电管、固体放电管、放电间隙、压敏电阻、快恢复二极管、瞬态抑制二极管、晶闸管、温度保险丝、快速熔丝、高低通滤波器等器件，根据不同电压、电流、功率、频率、传输速率、驻波系数、插损、带宽、阻抗等要求，采用不同形式的电路而制成。
雷电浪涌入侵分析及防护措施
雷电浪涌入侵分析及防 护措施
目录
01. 雷电浪涌入侵分析 02. 雷电浪涌入侵防护措施 03. 雷电浪涌入侵防护的实施
雷电浪涌入侵分析
雷电浪涌产生的原因
自然因素：雷电产生的电磁脉冲 人为因素：电力系统故障、设备故障等 环境因素：建筑物、设备等周围的电磁环境 设备因素：设备本身的抗干扰能力不足
定期检查：定期对雷电浪涌入侵防护 设备进行检查和维护，确保设备的正 常运行和防护效果。
雷电浪涌入侵防护效果的评估
01
评估指标：雷电浪涌入侵防护效果、设 备损坏程度、系统稳定性等
02
评估方法：现场检测、数据分析、专家 评估等
03
评估结果：雷电浪涌入侵防护效果显著， 设备损坏程度降低，系统稳定性提高
04
方案实施：按照制定的防护
04 方案进行实施，确保防护措
施的有效性和可靠性
雷电浪涌入侵防护设备的安装
设备选择：根据实际需求选择合适的 雷电浪涌入侵防护设备，如避雷针、 避雷带、避雷器等。
安装位置：根据建筑物的结构和布局， 确定雷电浪涌入侵防护设备的安装位 置，如屋顶、外墙、配电室等。
安装方法：按照设备说明书的要求， 进行正确的安装和连接，确保设备的 性能和效果。
屏蔽：使用屏蔽材 料，减少雷电浪涌
对设备的干扰
滤波：使用滤波器， 滤除雷电浪涌中的
高频成分
隔离：使用隔离变 压器，将设备与电 源隔离，降低雷电 浪涌对设备的影响
雷电浪涌入侵防护的常用方法
接地系统：将建 筑物、设备等与 地线相连，降低 雷电浪涌电压
避雷针：安装避 雷针，将雷电引 向地面，避免直 接击中建筑物
雷电浪涌入侵防护的实施
雷电浪涌入侵防护方案的制定
防雷规范标准最新
防雷规范标准最新随着科技的不断进步和建筑业的快速发展，防雷规范标准也在不断更新以适应新的技术和环境要求。
以下是最新的防雷规范标准概述，旨在为建筑和电气工程提供指导，确保人员和财产的安全。
开头：在现代社会，随着电子设备的普及和高层建筑的增多，防雷保护变得尤为重要。
雷电不仅可能对建筑物造成直接损害，还可能通过电气系统对电子设备造成间接损害。
因此，制定和遵守防雷规范标准是确保安全的关键。
防雷规范标准的基本原则：1. 风险评估：在设计防雷系统之前，必须对建筑物和设施进行风险评估，确定雷电可能带来的损害程度。
2. 综合防护：防雷系统应包括外部防护（如避雷针、避雷带）和内部防护（如浪涌保护器、屏蔽电缆）。
3. 系统兼容性：防雷系统的设计应与建筑物的结构和电气系统兼容，确保整体的协调性和有效性。
4. 维护和检测：防雷系统应定期进行维护和检测，以确保其始终处于最佳工作状态。
外部防雷系统：1. 避雷针和避雷带：高层建筑和突出结构应安装避雷针或避雷带，以吸引雷电并将其安全地传导至地面。
2. 接地系统：所有防雷设施必须与有效的接地系统相连，以确保雷电能量的快速、安全排放。
内部防雷系统：1. 浪涌保护器（SPD）：在电气系统中安装浪涌保护器，以保护电子设备免受雷电产生的高电压和电流冲击。
2. 屏蔽和接地：对电缆进行屏蔽，并确保所有电气设备和系统都正确接地。
特殊环境的防雷措施：1. 敏感区域：对于医院、数据中心等敏感区域，应采取额外的防雷措施，如使用更高级别的SPD和更严格的接地要求。
2. 易燃易爆场所：在这些场所，除了基本的防雷措施外，还应考虑使用防爆型电气设备和特殊的接地技术。
技术更新和规范修订：随着新技术的出现，防雷规范标准也在不断更新。
例如，智能防雷系统利用传感器和数据分析技术，可以更准确地预测和响应雷电事件。
结尾：遵循最新的防雷规范标准对于保护人员、设备和建筑至关重要。
通过不断更新知识和技术，我们可以更有效地减少雷电带来的风险。
雷击浪涌标准
雷击浪涌标准雷击浪涌标准是指在电气设备中对雷击和浪涌的防护标准，它主要是为了保护电气设备在雷击和浪涌等不稳定电压的环境下能够正常工作，同时保护设备和人员的安全。
雷击和浪涌是电气设备常见的故障原因，如果没有有效的防护措施，很容易导致设备损坏甚至引发火灾等严重后果。
因此，制定和执行雷击浪涌标准对于保障电气设备的安全和稳定运行至关重要。
首先，雷击浪涌标准主要包括对电气设备的设计、安装和维护等方面的要求。
在设计阶段，需要考虑设备的耐雷击和浪涌能力，采用合适的防护措施，如安装避雷针、设置避雷接地装置等。
在安装和维护过程中，需要严格按照标准要求进行操作，确保设备与地线的连接良好、接地电阻符合要求等，以提高设备的抗雷击和浪涌能力。
其次，雷击浪涌标准还包括对电气设备的测试和监测要求。
在设备安装完成后，需要进行雷击和浪涌等环境测试，以验证设备的抗击能力是否符合标准要求。
同时，还需要对设备进行定期的监测和检测，及时发现并排除潜在的雷击和浪涌隐患，确保设备的安全运行。
另外，雷击浪涌标准还对相关设备的防护装置和保护措施提出了具体要求。
比如，对于电气设备的输入端需要设置雷击保护器，以减小雷击对设备的影响；对于浪涌保护，需要采用合适的浪涌保护器，以抑制浪涌电压对设备的影响。
此外，还需要对设备的接地系统进行合理设计和布置，以提高设备的抗击能力。
总之，雷击浪涌标准是保障电气设备安全运行的重要依据，它不仅是对设备制造商和安装维护人员的要求，也是对设备使用者的保护。
只有严格执行雷击浪涌标准，才能有效预防雷击和浪涌对设备造成的损坏，确保设备和人员的安全。
因此，各相关单位和人员都应该高度重视雷击浪涌标准的执行，共同维护电气设备的安全和稳定运行。
雷击浪涌的防护解析
雷击浪涌的防护解析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焦耳。
图中Cs是储能电容（大约为10uF，相当于雷云电容）；Us为高压电源；Rc为充电电阻；Rs为脉冲持续时间形成电阻（放电曲线形成电阻）；Rm为阻抗匹配电阻Ls为电流上升形成电感。
雷击浪涌抗扰度试验对不同产品有不同的参数要求，上图中的参数可根据产品标准要求不同，稍有改动。
(完整word版)安全防范系统雷电浪涌防护技术要求GAT670-
安全防范系统雷电浪涌防护技术要求GA/T670—20061 范围本标准规定了安全防范系统雷电防护的基本要求，着重规定了安全防范系统雷电浪涌防护的具体要求.本标准适用于安全防范系统雷电防护的设计、实施和检验等。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本，凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB 18802．1—2002 低压配电系统的电涌保护器（SPD) 第1部分：性能要求和试验方法(IEC 61643—l：1998，IDE)GB 50057—1994（2000年版) 建筑物防雷设计规范GB 50343—2004 建筑物电子信息系统防雷技术规范GB 50348-—2004 安全防范工程技术规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
3．1安全防范系统 security and protection system；SPS以维护社会公共安全为目的，运用安全防范产品和其他相关产品，所构成的人侵报警系统、视频安防监控系统、出入口控制系统、防爆安全检查系统等;或由这些系统作为子系统组合或集成的电子系统或网络。
［GB 50348-—2004，2,0．2]3．2直击雷 direct lightning flash闪击直接击在建筑物、其他物体、大地或防雷装置上，产生电效应、热效应和机械力者.［GB 50057———1994（2000年版)附录8]3．3雷电感应 lightning induction闪电放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应,它可能使金属部件之间产生火花.[GB 50057-1994(2000年版）附录8］3．4雷电浪涌 lightning surge与雷电放电相联系的电磁辐射，所产生的电场和磁场能够耦合到电气(电子)系统中而产生破坏性的冲击电流或电压。
防雷工程中使用浪涌保护器的作用
防雷工程中使用浪涌保护器的作用防雷工程是指为了保护建筑物、设备和人员免受雷电危害而采取的一系列技术措施。
防雷工程主要包括外部防雷和内部防雷两个方面。
外部防雷是指在建筑物外部设置避雷针、避雷带、避雷网等装置，以吸引或拦截雷电，并将其安全地导入地下。
内部防雷是指在建筑物内部设置接地系统、均压系统、屏蔽系统和浪涌保护系统，以消除或减小雷电感应电压、雷电侵入电压和静电放电对设备和人员的危害。
浪涌保护系统是内部防雷的重要组成部分,它的作用是限制或消除由雷电直击或感应引起的过电压和过电流对电气设备和信号线路的破坏地凯科技浪涌保护系统主要由浪涌保护器（SPD）和其连接线路组成。
浪涌保护器是一种非线性元件，它在正常情况下呈高阻态，不影响正常工作电压；当发生过电压时，它迅速变为低阻态，将过电压泄放到地或其他回路中，从而保护被保护设备。
地凯科技浪涌保护器的选择和安装应遵循国家标准《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）1和《低压配电系统浪涌保护器的选择与应用》（GB/T18802.1-2011）2的规定。
根据不同的安装位置和功能，浪涌保护器分为一级、二级和三级三种类型。
一级浪涌保护器主要用于建筑物进线处或总配电箱处，用于承受直接雷击或感应雷击引起的大电流冲击；二级浪涌保护器主要用于分配电箱处或重要负荷处，用于承受由一级浪涌保护器未能完全限制的过电压冲击；三级浪涌保护器主要用于终端设备处或敏感负荷处，用于承受由二级浪涌保护器未能完全限制的过电压冲击。
浪涌保护器的选择应根据被保护设备的耐冲击水平、供电系统的类型、接地方式、额定工作电压、标称放电电流、最大连续工作电压、最大放电能力、最小响应时间等参数进行。
一般来说，一级浪涌保护器应具有较高的最大放电能力（不小于60kA）,二级浪涌保护器应具有较低的电压保护水平（不大于2.5kV）,三级浪涌保护器应具有较快的响应时间（不大于25ns）。
此外，还应考虑浪涌保护器的可靠性、安全性、可视化指示、远程信号输出等功能。
关于浪涌产生的原因
雷电及浪涌的防护知识1. 浪涌产生的原因浪涌也叫突波，就是超出正常电压的瞬间过电压。
从本质上讲，浪涌就是发生在仅仅百万上之一秒内的一种剧烈脉冲。
供电系统的浪涌来源分为外部(雷电原因)和内部（电器操作过电压）。
雷电引起的浪涌云层与大地之间的雷击放电，由一次或若干次单独的闪电组成，每次闪电都携带干幅值很高、持续时间很短的电流，一个型的雷电放电将包括二次或三次的闪，每次闪电之间大约相隔二十分之一秒时间，大多数闪电电流高达数十、甚至数千安的电流，从而会引起巨大的电磁效应，机械效应的热效应。
2.雷电及浪涌的危害雷电以及浪涌的危害形式有：（1）直击雷；（2）静电感应；（3）电磁感应；（4）雷电侵入波；（5）地电位反击；（6）电磁脉冲辐射；（7）操作过电压；（8）静电放电。
二、雷电及浪涌防护的方法根据IEC组织提出的DBSG的基本方法，电子信息系统雷电及浪涌的防护应当采取以下六大技术措施：（1）直击雷防护、（2）屏蔽和隔离、（3）合理布线、（4）等电位连接、（5）共用接地、（6）安装使用浪涌保护器。
在一个完善的电子信息系统防雷工程中，这六个防护措施都应当考虑。
但是目前最薄弱的就是安装使用浪涌保护器（SPD）。
三、浪涌保护器的概念及分类浪涌保护器（SPD）是用来限制瞬态过电压及泄放相应瞬态过电流，保护电子电气设备安全的装置，又可称为电涌保护器（或防雷器、防雷保安器、避雷器等）。
它至少应含有一个非线性元件。
浪涌保护器实际上也是一种等电位连接器。
通过对一个被保护系统科学合理地使用浪涌保护器，可以使系统内所有安装浪涌保护器的各设备端口，在雷电和浪涌冲击的瞬间实现均压或者相互等电位，从而避免系统内有害的瞬时电位差，保证整个系统的运行安全。
目前的浪涌保护器主要由气体放电管、固体放电管、放电间隙、压敏电阻、快恢复二极管、瞬态抑制二极管、晶闸管、温度保险丝、快速熔丝、高低通滤波器等器件，根据不同电压、电流、功率、频率、传输速率、驻波系数、插损、带宽、阻抗等要求，采用不同形式的电路而制成。
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雷电：地电势上升
邻近的雷电击中地 – 建筑物间由电缆连 接 电缆两头的地可能有几十千伏的电势 差
浪涌电流沿着电缆侵入设备端口
80kV
200kV
地电势 0 雷击点的精距品离文档
10kV
雷电波侵入
直接雷击击中电力线路或引下 线疏导雷电流时，在电力线路上 会产生雷击过电压并在电力线缆 周围产生强大的电磁脉冲，凡是 在此电磁脉冲范围内的各种电力、 信号及控制线路都会感应出过电 压，这部分过电压将会沿各种线 路传输到后端的设备，从而引起 设备的误动作或损坏。
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电 话
电 源
信息 线
空调管
PE
配电箱
暖气片
水管
暖 天然气 精品文档
气
（二）屏蔽
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1、建筑物或房间外部屏蔽： 用钢筋和金属框架构成的大 空间屏蔽
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感应电流
电磁场 雷电释放电流
Building metal work
电源、数据线
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雷击即便没有直接击中建筑物，也会对建筑物内的微电子设备造成损坏，因为只要雷击中心点发 生在距建筑物半径２Km范围内，在此范围内的空间里就会产生极强的电磁场，所有从这个电磁场 中穿越的供电线路，网络和信号线路等，都会因电磁感应而在线路上产生一个浪涌电压，并沿着 线路进入大楼内的设备输入端口，从而将电子设备摧毁．
－－德国某厂商华南服务经理 姚先生
“由于近日雷电影响，机荷 高速各收费口出现大面积停 机，导致交通堵塞。”
－－深圳特区报6 月14日头版
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内部浪涌是怎样损坏无防
护的设备的? 将器件的绝缘层最
薄弱处打穿
正常电流 无电流到地
XX X
X
XX XX
引起内部到地的短路
和燃烧
X
X
X
X
X
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内部浪涌的危害：多次过 零,改变逻辑特性
穿线管等途径到达电子设备，威胁电子设备的正常工作 和安全运行。如果防护不当，轻则使仪表设备工作失灵，
重则使仪表设备永久性损坏，严重时还可能造成人员 伤亡、 生产事故。因此，现代电子系统的设计 必须高度重视防雷浪涌和内部浪涌的防护。
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什么是 “浪涌”?
• 电气线路上出现的短暂电压突然升高现象.
浪涌的内因
网
用电设备
用电设备
浪涌的内因
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电气线路干扰比例分析
• 电压不足 / 11%
过高:电力中
11.5%
断： 0.5%
脉冲式瞬变（尖刺）
振荡衰减式瞬变
39.5%
} 88.5%
49.0%
•结论:
•在所有的有害线路干扰中，有近90%是由于 瞬变现象所造成。
•
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内部浪涌现象
每周期只产生 2 个浪涌 变频驱动器
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什么是 “浪涌”?
• 这种现象通常只持续几纳秒至几毫秒. .000000001 秒
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什么是 “浪涌”?
• 浪涌出现时的电压和电流值超过正常值两
倍以上.
> 500 伏
220 伏
0伏
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瞬间浪涌的波形?
脉冲型浪涌
根据 IEEE的定义, 这种浪涌的电压 在几微秒里从几百伏至2万伏
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瞬间浪涌的波形?
振荡型浪涌
根据IEEE的定义, 这种浪涌的电压 值在几微秒至几毫秒内从几百伏至 6000伏
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浪涌的来源
•
用电线路出现 “浪涌”或“尖刺”的原
因
•主要既来可源:以来自外部，也可以来自于内部。
外部20%
• 内部80%
•外部—主要是雷击 •内部 – 用电设备的开关等
外部20%
主要是指配电、微电子设备的运 行所引起的电压瞬变、凹陷、尖 峰、高次谐波等
在周围形成强大的交变磁场，处于磁场内 的金属导体上产生感应电压。
• 5、雷击部位形成的局部高电位 • 6、雷电部侵入 精品文档
雷电侵入的路径
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雷电：直接雷击
附近或几公里以外的直 接雷击
浪涌在电力导体、地和通信线间产生几千伏的电 压差
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通信线
雷电：感应耦合
雷电击中从地面 感应到电流的物 体
如何知道您的供电系统存在浪涌?
• 您和其他公司的供电系统是否由同一输电 线馈电?
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如何知道您的供电系统存在浪涌?
• 您有空调、压缩机、泵或马达吗?
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内部浪涌对设备的危害
1.降低器件寿 命
美国通用电机
美国空军
2.直接损坏设备
3.停机待产
“受供电质量和瞬变影响，我们在珠三 角区的激光设备平均每月要维修10台， 每更换一块单板需要30万元，停机损失 每天2万元”
每小时 产生 432,?
• 您碰到过 “电压波动吗?”
212319058
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如何知道您的供电系统存在浪涌 ?
• 在正常工作情况下，您的机器设备会启动 和停止吗?
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如何知道您的供电系统存在浪涌?
• 您的设备是否出现无理由的复位?
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内部80%
据统计：内部浪涌占整个浪涌的 80%。
信息来源：美国通用电气公司，电路保护技术期刊："Current Scene"
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二、雷电
• 1、直击雷，雷电击在避雷针、避雷带及建 筑物或炼油塔的某部位。
• 2、雷电电磁辐射；雷击点强大的磁场向四 周辐射
• 3、雷电流在电源和信号线上的分流； • 4、雷电感应：雷电流从引下线泄放过程中
雷电浪涌和内部浪涌的防护
航天科工深圳集团东方华创投资有限公司
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一、浪涌对电气电子设备的危害应引起重视
年来，随我国现代化程度的提高，电子系统向网络化、 智能化迅猛发展，而电子器件
普遍存在绝缘强度低、过电压和过电流耐受能力差、 对电磁干扰敏感等弱点，一旦受到直接雷击
或其附近区域发生雷击，雷电过电压、过电流和脉冲电 磁场会通过供电线、仪表信号线、电缆汇线槽、
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四、雷电浪涌和内部浪涌的防护
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（一）等电位连接
• 为了消除雷电瞬态电流路径与金属物体之间的击穿放电， 可以将所有现场仪表的所有金属外壳、构架、生产装置的 金属设备、设施、仪表控制室内的设备、组件和元件的金 属外壳、金属设施连接在一起，并且与仪表控制室的防雷 接地系统相连接，形成完善的等电位连接。
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三、内部浪涌
内部浪涌的来源数据分析
主要来源:
•内部 – 用电设备的开关等
外部20%
主要是指配电、微电子设备的运 行所引起的电压瞬变、凹陷、尖 峰、高次谐波等
据统计：内部浪涌占整个浪涌的 80%。
内部80%
信息来源：美国通用电气公司，电路保护技术期刊："Current Scene"
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约有80％浪涌是来自于客户内部的电