港口弱电系统防雷技术分析

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  [摘 要]本文首先分析了雷电对弱电系统的危害,然后阐述了弱电设备雷电危害的主要原因分析,最后提出了港口弱电系统设备防雷措施,本文以下就自己的观点进行了详细的探讨。
  [关键词]港口;微机保护;电磁兼容;雷电干扰;防雷措施;
  中图分类号:TU895 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)09-0135-01
  一、前言
  作为一项重要的防雷技术,港口弱电防雷在近期得到了长足的发展和进步。该项课题的研究将会更好地提升防雷技术的整体水平,从而优化港口的正常运转。本文从介绍雷电对弱电系统的主要危害着手本课题的研究。
  二、雷电对弱电系统的危害
  雷电是一种非常常见的自然现象,由于雷电所导致的自然灾害也非常频繁和普遍。雷击主要分为两大类,一类是直接雷击。一类是感应雷击。对于雷击所造成的后果和影响,人们早已经有了非常清晰的认识,感应雷击在当今所产生的危害越来越严重,这是因为人们使用的电子产品数量和类型都在不断增加,雷击对这些微电子类产品的危害日益明显,所以,人们对于雷击的危害也越来越重视。在厂区的弱点系统当中通常分布的都是大规模集成电路等等非常重要的微电子部件,这种部件体积非常小,抗压性能较差,基本上不能承受任何较大电流的通过,能量非常小,所以对能量的承受能力十分有限,在实际的应用方面,这种部件有着非常明显的优势,任何事物都是具有两面性的,这种部件很难承受大的电流通过,很小的电磁场都会对其正常的运行产生非常大的影响,只要是非常小的电压就可以使其完全处于瘫痪的状态,所以对于一些外部环境的适应性相对较差。在国际上雷击灾害已经受到了一定的重视,所以也应该采取一定的措施对雷击灾害进行有效的控制。
  三、弱电设备雷电危害的主要原因分析
  雷电会导致多种不同形式的危害,没有任何一种办法可以全面防止雷电的危害,通过各种有效的办法可将雷害的程度降到最低,在多年的实际中人们对直击雷、感应雷、球形雷的认识比较高,防护也相对完善,但对雷电浪涌的防护意识和防护措施相对比较薄弱。其主要的雷电形式及雷害情况有以下几种情况:
  1.直击雷是指雷电直接击在构架、动植物上,因电效应、熱效应和机械效应等造成损坏以及人员的伤亡。
  2.感应雷是雷电在雷云之间或雷云对地放电时,在附近的户外传输信号线路、埋地电力线、设备间连接线产生电磁感应并侵入设备,使串联在线路中间或终端的电子设备遭到损害。感应雷虽然没有直接雷猛烈,但其发生的几率比直击雷高得多。
  3.雷电浪涌是近年来由于微电子的不断使用引起人们极大重视的一种雷电危害形式,同时其防护方式也不断完善。最常见的电子设备危害不是由于直接雷击引起的,而是由于雷击发生时在电源和通讯线路中感应的电流浪涌引起的。一方面由于电子设备内部结构高度集成化(VLSI芯片),从而造成设备耐压、耐过电流的水平下降,对雷电(包括感应雷及操作过电压浪涌)的承受能力下降,另一方面由于信号来源路径增多,系统较以前更容易遭受雷电波侵入。浪涌电压可以从电源线或信号线等途径窜人电脑设备。
  四、防雷系统设计原则
  1.可靠性原则
  防雷系统的可靠性可以说是防雷系统设计首先需要考虑的问题,因为其可靠性直接影响到防雷系统的正常工作和防雷效果。在弱电系统防雷设计中并不是要追求所有设备的高端化,也并不是越高端的设备防雷效果一定会越好,更加需要我们注意的是我们的防雷系统设备要符合需要,这需要与自身的特点相结合。与此同时设备的安装必须符合规定,按照标准的方法安装,只有这样才能够达到最好的效果。
  2.开放性及可维护性原则
  为了适应最新技术的不断发展变化,开放性和可持续性是以后发展趋势的要求。为了满足客户的需要,我们所选设备必须要符合国际标准以及工业标准,结构应当是先进的开放的,可扩充的,能够满足日益扩充的需要。
  3.实用性原则
  在设计安装弱电防雷系统时我们必须明白的一点是,这个防雷系统并不是绝对是花费越高作用越大,而是用最合理的花费,最科学的方法保护用户的投资,保证整个网络系统的正常运行。实用性就是要求做到以最合理的花费最大限度地满足客户的要求。
  五、弱电系统设备防雷措施
  1.内部防雷措施
  (1)在电源上设置多级防护。实施电源防护的常用做法是设置浪涌保护器,其设置地点是在电源引入电柜处,这样就可以对电源实施一级保护,与此同时我们还可以在重要的楼层或重要的电气设备电柜处设置保护器实施二级的保护,甚至对一些高端的精密仪器加设浪涌保护器实施第三级的保护作用。通过这样的层层保护,可以提高防护的稳定性,效果明显。
  (2)信号防护措施。我们在做好电源防护之后,还应该采取一系列的信号防护措施。信号防护措施。我们在做好电源防护之后,还应该采取一系列的信号防护措施。其通用的做法是设计安装一系列的粗保护和细保护相结合的大流量电路系统,我们采用臂电回路将信号线路上的雷电流排泄到接地系统,以达到良好的弱电系统避雷效果。
  2.外部防雷措施
  (1)接闪器。为了避免室外弱电系统遭受雷电的袭击,其最好的避雷方法是根据本身的特点及情况,安装一些避雷针或避雷线,以到达避雷的效果。其工作原理是在安装了这些接闪器之后,那么在接闪器工作的范围之内,产生的雷电会直接通过接闪器排送到地下,这样就有效地避免了雷电的破坏作用。
  (2)引下线。引下线目的是为了把接闪器接到的雷电流安全的引入地下。在现实的设计安装中的钢筋是最常见的引下线,利用现成的钢筋作为引下线,不仅可以大大的节约工程的成本,而且还能起到有效防止雷电从侧面袭击的作用。在设计安装时我们通常会使用多根引下线,而不是使用单一的引下线,这样可以有效提高引出电流的可靠性。而且我们还可以通过对引下线粗细,根数以及密集程度的控制,来控制感应范围,以及起到均匀分摊电流的作用,有效提高安全度。
  (3)接地。我们知道一切的防雷设备最终都需要通过接地设施把雷电流排到大地中去,理所当然一个科学合理的接地系统至关重要。其弱电系统的接地设施主要由以下几个部分组成:一是接地线,接地线网采用矩形铜排连接成,沿布线系统进行接地线走向。二是接地体,可选用外表镀锌的圆钢、角钢、扁钢、钢管等材料3根制成,作垂直水平或耙形埋设:—般可在结构四周设置4个接地体,每一接地体与地网线相连且设置检测点,4个接地体与地网线通过可靠连接后使整个接地系统连接成一个系统网。
  六、结语
  通过对港口弱电系统防雷技术的相关研究,我们可以发现,雷击的多重危害要求我们对弱电防雷保持高度关注,有关人员应该从港口弱电系统的客观实际出发,充分利用技术优势,研究制定最为 优化合理的防雷技术方案。
  参考文献
  [1] 张胜强.小区智能化系统的防雷设计[J].电工技术.2011(08):102-103.
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