雷电与浪涌防护
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，它是保障设备安全
稳定运行的重要指标。
在现代社会中，各种电子设备的普及和应用越来越广泛，而雷击和浪涌等自然因素对电气设备的影响也日益凸显。
因此，制定和执行雷击浪涌标准对于保障设备的安全性和可靠性具有重要意义。
首先，雷击浪涌标准的制定是基于对电气设备的保护需求和实际工作环境的分析。
在不同的工作环境中，电气设备所面临的雷击和浪涌问题也各不相同。
因此，制定雷击浪涌标准需要充分考虑设备所处的环境特点，包括地理位置、气候条件、电网特性等因素，以确保标准的实用性和适用性。
其次，雷击浪涌标准的执行是保障设备安全的重要手段。
执行标准可以有效地
规范设备的设计、生产和安装过程，确保设备在受到雷击和浪涌等自然因素影响时能够正常运行并保持良好的性能。
同时，执行标准也有助于提高设备的抗干扰能力，减少因雷击和浪涌引起的故障和损坏，延长设备的使用寿命。
此外，雷击浪涌标准的持续更新和完善对于适应新技术和新需求也具有重要意义。
随着科技的发展和社会的进步，电气设备的种类和应用场景也在不断变化，新的雷击和浪涌问题也随之出现。
因此，及时更新和完善雷击浪涌标准，对于适应新技术、新需求，提高设备的抗灾能力和可靠性具有重要意义。
总之，雷击浪涌标准的制定和执行对于保障电气设备的安全和可靠运行至关重要。
只有通过科学合理的标准制定和严格执行，才能有效地减少雷击和浪涌对设备的影响，保障设备的安全性和可靠性。
希望各相关部门和企业能够高度重视雷击浪涌标准的制定和执行工作，共同为电气设备的安全运行保驾护航。
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。
雷击浪涌原理
雷击浪涌原理雷击浪涌是指在雷电天气中，由于雷电放电的作用，会产生雷电电磁脉冲，导致电力系统中出现的瞬时过电压和过电流现象。
这种现象对电力系统的设备和线路会造成严重的损坏，因此对雷击浪涌原理的研究和防护显得尤为重要。
雷击浪涌产生的原理主要是由雷电放电引起的。
在雷电放电的瞬间，会产生极强的电磁场，导致周围空气瞬间电离，形成一道极强的电磁脉冲。
这种电磁脉冲会通过空气传播，并通过电力系统的线路和设备传导，引起瞬时过电压和过电流，对电力设备和线路造成损坏。
为了有效防护雷击浪涌对电力系统的损害，我们需要了解雷击浪涌的传播和影响机理。
首先，雷击浪涌的传播是通过电磁波传播的，因此在电力系统设计中需要考虑电磁波的传播特性，采取合适的防护措施。
其次，雷击浪涌对电力设备和线路的影响是瞬时的，因此需要在设备和线路设计中考虑瞬时过电压和过电流的承受能力，采取相应的防护措施，如安装避雷针、避雷线、避雷器等设备。
除了了解雷击浪涌的传播和影响机理，我们还需要采取一些具体的防护措施来减少雷击浪涌对电力系统的影响。
首先，可以在电力系统的进线处安装避雷器，用于吸收雷击浪涌的能量，保护电力系统的设备和线路。
其次，可以在电力系统的关键设备和线路处安装过电压保护装置，用于限制雷击浪涌对设备和线路的影响，保护设备和线路的正常运行。
另外，还可以通过合理设计电力系统的接地装置，减少雷击浪涌对设备和线路的影响，提高电力系统的抗雷击能力。
总的来说，了解雷击浪涌的原理和传播机理，采取相应的防护措施，对于保护电力系统的设备和线路，减少雷击浪涌对电力系统的影响，具有重要的意义。
通过合理设计电力系统的防护措施，可以有效提高电力系统的抗雷击能力，保障电力系统的安全稳定运行。
因此，对雷击浪涌原理的研究和防护工作，需要引起我们的高度重视和关注。
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。
雷电浪涌和内部浪涌的防护
精品文档
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。
精品文档
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
精品文档
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
精品文档
感应电流
电磁场 雷电释放电流
Building metal work
电源、数据线
精品文档
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
精品文档
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
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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雷电危害简介
➢ 全球大约有4万多个雷暴中心，每天大约有8百万次雷击，每次雷击产生的能 量可供一个100瓦的灯泡点亮3个月。 ➢ 在雨季，平均每6分钟就有一个人被雷电击中；每年有成千上万的人因雷电击 中而丧伤。 ➢ 1992年6月22日，北京国家气象中心多台计算机接口因感应雷击被毁，损失二 仟多万元。 ➢ 2004年6-8月份，我国共发生雷电灾害约6505起；造成人员伤亡997人(其中受 伤544人，死亡453人) ，其中因雷击造成爆炸起火的有52起，造成建筑物受损 350起，造成家用电器和办公电子电器设备受损2838起，造成供电故障362起， 经济损失超过10亿元。 ➢ 2011年7月23日晚，杭深线D301次列车与D3115次列车因雷电原因发生追尾事 故，造成经济直接损失4亿多元。 ➢ 2011年1-8月，深圳市因雷电造成经济直接损失6000多万元。 ➢ 因雷电原因，每年全世界有数千万个电器设备被损坏，并造成数千亿元的经 济损失。
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2011年7月23日D3315次和D301次列车在温州因雷击发生车祸 10
被雷电击坏的CRT电视机
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被雷坏的电脑设备
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1. 雷电的产生
迪拜塔遭雷击 14
1.1 地球表面的电场
在地球的周围充满着电场和磁场，这是造成很多大自然灾害的一个根源。
地球(带负电)
IEC62305-1.雷电防护第1部分——总则； IEC62305-2.雷电防护第2部分——风险管理； IEC62305-3.雷电防护第3部分——建筑物的物理损坏和生命危险； IEC62305-4.雷电防护第4部分——建筑物内电气与电子系统； IEC62305-5.雷电防护第5部分——公共设施。
5
➢ 我国的雷击浪涌抗扰度试验标准是：GB/T17626.5（等同于国际标准IEC61000-
雷电与浪涌防护
➢ 下图是中国气象局的《国家闪电监测系统》。这套设备安装有GPS定位系统，以及 声、光、电测试设备，通过定点采样，可以把全国的雷电动态数据，如雷电闪击次数 、雷电强度等，收集后进行计算机处理。GPS是实现信息防雷的基础，有了它就可以 把全国的雷电分布做成电子地图。
4
➢ 雷电是一种自然现象，雷电防护是一个非常复杂的系统工程。按行业分，防雷分建筑 物防雷、输电设备防雷、通信设备防雷、计算机网络设备防雷、家用电器防雷，以及信 息防雷等等；对不同行业、不同设备，到底需要采取什么样的防雷措施或等级来对雷电 进行防护，目前，标准并不统一，要求也不一样。 ➢ 目前我国常用的防雷标准： 1.中华人民共和国国家标准——建筑物防雷装置检测技术规范（GB/T21431-2008）； 2.中华人民共和国气象行业标准——安全防范系统雷电防护要求及检测技术规范（ ICS.07.060）； 3.中华人民共和国行业标准——民用建筑电气设计规范（JGJ16—2008）； 4.铁道部文件——《铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护实施指导意见》。 ➢ 国际防雷标准：
8
➢ 我国地处温带和亚热带地区，雷暴活动十分频繁，全国21个省会城市年最多雷暴日均 在50天以上，最多达到134天，雷电灾害是我国最严重的自然灾害之一。据有关部门统 计，2011年1~6月，全国共发生雷电灾害7000多起，造成直接经济损失1.3亿元，全国 因雷击造成人员伤亡的事故240多起，致死363人、致伤216人。由雷电灾害引起的火灾 爆炸事故400多起，建筑物受损300多起，电力行业遭雷击1700多起，通讯行业遭雷击 700多起，石化遭雷击200多起，各类贵重电器设备受损数达14000多件。
4-5），欧洲的雷击浪涌抗扰度试验标准是：ITU-T K.20、ITU-T K.21、ITU-T K.45 ， 美 国 雷 击 浪 涌 抗 扰 度 试 验 的 标 准 是 ： ANSI/IEEEE C62.41 、 GR1089 、 FCC PART68、UL1449，相对来说，国外的技术标准要比中国的技术标准要严格很多， 这也表示中国的总体科学技术水平相对还比较落后。 ➢ 目前我们国内使用的大多数电子产品还不具备抵抗4000Vp以上的二次雷电浪涌 电压的冲击（国外大多数要求30kV），我国的很多地区，特别是农村或城市的郊 区，配电设施的建设还很不规范，我国的三相四线制（TN-C）的弊端（地线与中 线经常接错）也开始显露出来，每年被雷击损坏的各类电子设备不计其数，经济 损失惨重，这要求我们的防雷意识还需进一步提高。 ➢ 防雷标准和EMC标准具有一定的代表性和普遍性，但完全符合现有的防雷标准 和EMC标准的产品，并不一定能符合产品在特殊环境中的使用要求，例如，目前 我国的产品防雷标准（GB/T17626.5），指明电子产品可分为五个等级进行雷电保 护，但面对国内现有的三相四线制供电系统而言，这个标准是很低的，并且目前 国内的大部分电子产品还不能满足这个标准。
地球与电离层之间存在很强的 电离层(带正电) 电场，电场强度大约为：
6
➢ 现代电子设备功能越来越强，电路越来越复杂，元器件的密度越来高，但承 受电磁干扰或感应电压的能力越来越低。如不对这些电子产品进行静电感应保 护，或雷电感应保护，则通过ESD放电和二次雷击产生的浪涌电压脉冲，很容 易就把这些电子设备损坏。 ➢ 目前我国的低压配电设备普遍使用三相四线制（TN-C），这种供电系统现 在存在很大的不足。当雷电击中电网配电设备的高压输电线路时，会在低压输 电线路的中线中产生很高的浪涌电压，很容易对用电设备产生二次雷击，如果 不加以防雷保护，二次雷击将会导致大量用电设备以及电子仪器损坏。 ➢ 实践证明，很多雷击事故或火灾都是因为这种配电系统工作不安全引起的 。特别是在城市郊区或农村，每年都有成千上万的电子产品被雷击损坏，主要 原因是城市郊区和农村大多数低压电网还是采用明线输电，这种输电线路很容 易遭受雷击；或者，由于没有采取有效的防雷措施，雷击在中线中产生的反击 浪涌电压，传输距离相对较远，使很多用电设备遭受二次雷击。