防护电路设计规范

2 直流电源口过电压耐受水平
等级I：差模：施加1kV电压正负各5次无损坏；共模：施加2kV电压正负各5次无损坏。 等级II：差模：施加0.5kV电压正负各5次无损坏；共模：施加1kV电压正负各5次无损坏。 测试波形： 1.2/50ms[8/20ms]混合波， 测试方法：按照IEC 1000-4-5的要求进行。 等级II是通信设备的直流电源口过电压耐受水平的基本要求，所有通信设备的直流电源口都应 该达到这一水平。 终端类通信设备，不一定在各种情况下都要求配直流电源防雷器。若终端设备不配直流电源防 雷器，其直流电源口过电压耐受水平的要求应达到等级I。
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雷电过电压产生机理之地电位反击
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设备端口抗浪涌过电压能力
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设备端口抗浪涌过电压能力
3 信号口过电压耐受水平
在建筑物外走线的信号电缆： 等级I：差模：施加冲击电压4kV设备无损坏；共模： 施加冲击电压4kV设备无损坏。 等级II： 差模：施加冲击电压1kV设备无损坏；共模： 施加冲击电压1kV设备无损坏。 测试波形：10/700ms冲击电压 试验方法：按照ITU-T K.20。 在建筑物外走线的信号电缆，进入机房后首先应经过配线架上保安单元的一次保护。测试信号口 过电压耐受水平的要求是：对设备的信号端口自身做测试，需要满足等级II的要求；在信号端口 前连接配线架（带保护单元），在配线架前做测试，需要满足等级I的要求。
设备上连接各种线缆（电源线、信号线）的外端口， 设备上连接各种线缆（电源线、信号线）的外端口， 需要具备一定的抗雷击过电压的能力。 需要具备一定的抗雷击过电压的能力。主要有两方 面的含义： 、 面的含义：1、由线缆引入到设备端口的雷击过电压 较小时， 较小时，设备自身的雷击过电压耐受能力应可抵抗 得住而不发生损坏。 、 得住而不发生损坏。2、由线缆引入到设备端口的雷 击过电压较大时，设备的端口需要外加防雷器， 击过电压较大时，设备的端口需要外加防雷器，这 时设备自身的雷击过电压耐受能力应高于防雷器的 输出残压值，防雷器才能有效的保护设备。 输出残压值，防雷器才能有效的保护设备。国际电 工委员会， 工委员会，国际电信联盟等在设备端口抗雷击过电 压测试方面的主要标准是IEC 1000-4-5，ITU-T K系 压测试方面的主要标准是 ， 系 列等等，这些标准是抗浪涌方面的基础标准，另外， 列等等，这些标准是抗浪涌方面的基础标准，另外， ETS 300 386是一个欧洲的通信设备 是一个欧洲的通信设备EMC测试行业 是一个欧洲的通信设备 测试行业 标准。 标准。
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雷电过电压产生机理
级低雷雷雷
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防护电路设计规范
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内容概要（第一部分）
术语和定义 雷电过电压产生机理 设备端口抗浪涌过电压能力
防雷电路中的保护元器件
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术语和定义（2）
4 1.2/50us(8/20us)混合波：是浪涌发生器输出的一 种具有特定开路/短路特性的波形。发生器输出开路 时，输出波形是1.2/50us的开路电压波；发生器输 出短路时，输出波形是8/20us的短路电流波。 具有 这种特性的浪涌发生器主要用于设备端口过电压耐 受水平测试，主要测试范围：通信设备的电源端口 和建筑物内走线的信号线测试。 5 10/700us冲击电压：雷击时线缆上产生的感应雷 过电压的模拟波形。用于设备端口过电压耐受水平 测试时用的波形，主要测试范围：建筑物外走线的 信号线（如用户线类电缆）的测试。
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雷电过电压产生机理
5kA通流情况下，1m平行线缆 上耦合950V电压；2m线平行线 上耦合1.54kV电压。
B Device A Device
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i b
雷电过电压产生机理 雷电过电压雷电过电压-感应雷
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防雷电路中的元器件－气体放电管
什么是气体放电管的续流和遮断
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雷电过电压产生机理 雷电过电压-直击雷（地电位升高， 雷电过电压-直击雷（地电位升高，反击）
Uab=L（di/dt） 取h=10m，I=100KA （10/350µs） 假设有4根引下线分流，即 I=25KA 则：L=16.7µH， di/dt=2.5KA/µs Uab ≈42KV a h i R
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设备端口抗浪涌过电压能力
1 交流电源口过电压耐受水平
等级I：差模施加2kV电压正负各5次无损坏；共模4kV电压正负各5次无损坏。 测试波形： 1.2/50ms[8/20ms]混合波。 测试方法：按照IEC 1000-4-5的要求进行。交流供电的通信设备，除满足以上电源口过电压耐 受水平外，还应配有交流防雷装置。
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Baidu Nhomakorabea
设备端口抗浪涌过电压能力
3 信号口过电压耐受水平
建筑物内信号互连线： 等级I：差模：施加2kV电压正负各5次无损坏；共模：施加4kV电压正负各5次无损坏。 等级II： 差模：施加1kV电压正负各5次无损坏；共模：施加2kV电压正负各5次无损坏。 等级III：差模：施加0.5kV电压正负各5次无损坏；共模：施加1kV电压正负各5次无损坏。 测试波形： 1.2/50ms[8/20ms]混合波， 测试方法：按照IEC 1000-4-5的要求进行。 非平衡线，要进行差模及共模的测试。平衡线，在接口部分没有保护电路的情况下，可以只进行 共模的测试。 等级III是通信设备信号口过电压耐受水平的基本要求，室内走线的通信设备信号口（指设备对外 的信号口，不包括并柜机架间的互连线，以及板间、框间互连线）都应该达到这一水平。 走线距离可以超过10m，一般不超过的30m的信号线，在没有外加防雷器保护的情况下，信号端 口的过电压耐受水平建议达到等级I的要求。
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术语和定义（3）
6 8/20us冲击电流：雷击时线缆上产生的感应过电 流模拟波形，设备的雷击过电流耐受水平测试用标 准波形，主要用于通信设备的电源口、信号口、天 馈口。 7 10/350us冲击电流：直流雷电流模拟波形。目前 通信设备端口的防雷测试较少使用。
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术语和定义（1）
1 防雷器：可安装在设备端口的保护器，防止由外 部线缆引入设备的过电压/过电流损坏设备。 2 防雷器的残压：进入防雷器的过电压被限压保护 元件钳位后防雷器输出的剩余过电压值。被保护端 口自身的抗过电压水平必须高于防雷器的输出残压 并有一定的裕量，防雷器才能真正起到保护设备的 作用。 3 1.2/50us冲击电压：雷击时线缆上产生的感应过电 压的模拟波形，用于设备端口过电压耐受水平测试， 主要测试范围：通信设备的电源端口和建筑物内走 线的信号线测试。
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模拟感应雷电流波形
Im 0.9Im
0.5Im
0.1Im 8µs 20µs t
8/20μs 防雷设计和保护 装置试验用标准 电流脉冲波形
8/20µs电流脉冲波形 电流脉冲波形
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防雷电路中的元器件－气体放电管
工作原理：气体间隙放电 主要指标有：响应时间 （数百ns以至数ms ）、直流 击穿电压（20～50V） 、冲击击穿电压（一般大于 600V）、通流容量、绝缘电阻（千M欧以上）、极 间电容（小于5pF）、续流遮断时间。
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模拟雷电过电压波形
Um 0.9Um
0.5Um
0.1Um 1.2µs 50µs t
1.2/50μs 1.2/50μ 电气电子设备绝 缘耐受性能试验 用标准雷电过电 压波形
1.2/50µs过电压脉冲 1.2/50µs过电压脉冲 波形
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