劉叢嶺 李寶華
(作者單位:1.黑龍江省雞西傳媒集團;2.吉林省延邊廣播電視臺)
直擊雷是雷電在放電時直接擊中用電設(shè)備和電力設(shè)備,雷電感應(yīng)是雷電并沒有直接擊中設(shè)備或線路,而是雷電擊中電子設(shè)備或供電線路備附近,由于雷電流是一個脈沖電流,在其周圍產(chǎn)生變化的磁場,在該磁場的作用下,處在該磁場范圍內(nèi)的導(dǎo)線(高壓線、電源線、信號線)中會產(chǎn)生感生電動勢,在該電動勢的作用下,電源線或信號線中或產(chǎn)生雷電脈沖電流,該電流具有破壞作用,對電子設(shè)備造成破壞。
由于高壓供電線路一般都比較長,據(jù)實踐得出規(guī)律,電源系統(tǒng)侵入的雷電感應(yīng)脈沖絕大多數(shù)都是由高壓輸電線路進入的,特別是室外架空高壓線路,如圖1所示,圖1是雷電感應(yīng)示意圖,由于雷電的電磁感應(yīng),在高壓線路上產(chǎn)生感生電動勢,進而產(chǎn)生感生電流,該電流是一個脈沖電流,該電流通過高壓線侵入到高壓變壓器,通過高壓變壓器的初次及線圈之間的分布電容耦合到變壓器的次級,進入低壓端而侵入設(shè)備,如圖2所示,這一類的雷電脈沖雖然強度較雷電直擊的能量和強度小得多,但它的發(fā)生概率要比雷電直擊大得多,由于該脈沖是疊加在相線(火線)上,當交流電壓負(正)達到最大值時來了正脈沖,會有800 V左右的脈沖可通過浪涌保護器,如圖3所示,圖3是雷電脈沖疊加相線示意圖,此時浪涌保護器無法識別,從而造成電子設(shè)備的損壞。
圖1 雷電感應(yīng)示意圖
圖2 雷電脈沖有變壓器侵入示意圖
圖3 雷電脈沖疊加相線示意圖
在打雷時,雷電流本身產(chǎn)生磁場,特別是接地的引下線流經(jīng)雷電流時也會產(chǎn)生磁場,當信號線處在這一磁場范圍內(nèi),信號線的內(nèi)外導(dǎo)體就會產(chǎn)生感生電流,這個電流就是破壞電流,致使電子設(shè)備的信號部分損壞。
由于雷電感應(yīng)脈沖發(fā)生頻繁,所以應(yīng)當引起高度重視,在標準中相關(guān)內(nèi)容較少,基本上是以防護雷電直擊的方法代替防護雷電感應(yīng),防雷公司在洽談業(yè)務(wù)時也沒有依據(jù),有的剛做完防雷工程還沒走人,設(shè)備就又被雷擊而損壞,而防雷公司只能按照標準行事。
根據(jù)雷電感應(yīng)自身的特點制定有針對性的措施進行防護是比較可行的。對于信號系統(tǒng),包括采用磁場屏蔽方法切斷雷電感應(yīng),安裝“雷電感應(yīng)能量吸收器”和信號浪涌保護器等都是很好的方法;對于電源系統(tǒng),采用電感電容組合濾波方法,嵌入式安裝供電系統(tǒng)中能很好地濾除電源中的雷電感應(yīng)脈沖;安裝電源變壓器時采用角型接法,并將變壓器的初次級之間分布電容降低等措施(防雷變壓器),都是不錯的選擇。
雷電直擊和雷電感應(yīng)雖然都是雷電對電子設(shè)備的損壞,但是破壞原理不同,防護方法也應(yīng)當不一樣,根據(jù)雷電特點有針對地展開防護是當務(wù)之急,兩種防雷措施不能相互代替,要“兩手抓,兩手都要硬”。