电磁兼容技术讲座-雷击浪涌防护设计技术(非常好).ppt

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2、电压,S341,341e.ppt / 04.09.97,雷击浪涌防护设计技术,邻近建筑物之间危险的浪涌雷击,雷击浪涌防护设计技术,环形回路的互感M,雷击浪涌防护设计技术,环形回路的过电压计算,M4.8 H U=4.8 100 = 480 kV,雷击浪涌防护设计技术,在环形回路中引起的感应电压,雷击浪涌防护设计技术,静电感应产生过电压,雷击浪涌防护设计技术,静电感应产生过电压,雷击浪涌防护设计技术,设备雷击损坏机理,雷击浪涌防护设计技术,接地系统越完善,接地阻抗越小,地电位升造成的损害就越小。,设备雷击损坏机理,雷击浪涌防护设计技术,感应雷的影响,设备雷击损坏机理,雷击浪涌防护设计技术,直击雷的

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4、ppt / 18.08.00 / ESC,雷击浪涌防护设计技术,进出线缆端口的防雷等电位连接,雷击浪涌防护设计技术,设备的等电位保护,雷击浪涌防护设计技术,分级保护,雷击浪涌防护设计技术,分级保护,雷击浪涌防护设计技术,雷击浪涌防护器件,雷击浪涌防护设计技术,气体放电管 半导体放电管 压敏电阻 TVS 防雷模块(SPD),气体放电管,雷击浪涌防护设计技术,伏安特性,BCD:辉光放电区,A:直流放电点,E:电弧放电点,F:电弧熄灭点,气体放电管,雷击浪涌防护设计技术,应用中存在的问题,时延,续流,当暂态电压过去后,在被保护电路的电源或信号电压作用下,原处于导通状态的放电管不灭弧,仍保持导通状态,

5、ufr:实际放电电压,气体放电管,雷击浪涌防护设计技术,优点,缺点,极间绝缘电阻大 极间电容小 泄放暂态过电流能力强,时延 续流 老化,半导体放电管,雷击浪涌防护设计技术,伏安特性,单向半导体放电管,双向半导体放电管,半导体放电管,雷击浪涌防护设计技术,优点,缺点,通态电压低 动作响应快 无老化,通流容量较小 有续流 转折电压较高,压敏电阻,雷击浪涌防护设计技术,伏安特性,压敏电阻,雷击浪涌防护设计技术,优点,缺点,通流容量大 动作响应快 无续流,极间电容大 老化,瞬态电压抑制器,雷击浪涌防护设计技术,TVSTransient Voltage Suppressor,伏安特性,TVS,雷击浪涌防

6、护设计技术,优点,缺点,箝位电压低 动作响应快 无续流 无老化,通流容量较小,几种保护器件的比较,雷击浪涌防护设计技术,防雷电路设计,雷击浪涌防护设计技术,三级保护电路,雷击浪涌防护设计技术,典型电路分析,雷击浪涌防护设计技术,单相交流电源的单级保护电路,M1、M2的型号和参数应一样,典型电路分析,雷击浪涌防护设计技术,单相交流电源的单级保护电路,min ( Ufdc ) 1.2 max (UP),放电管:,压敏电阻:,在电压UP下的电流应小于放电管的熄弧电流值,UP:电路最高工作电压峰值,典型电路分析,雷击浪涌防护设计技术,单相交流电源的两级保护电路,第一级:泄流,第一级保护电路,第二级保护

7、电路,第二级:箝位,典型电路分析,雷击浪涌防护设计技术,信号接口保护电路,减小寄生电感,雷击浪涌防护设计技术,减小寄生电感,雷击浪涌防护设计技术,PCB板上防雷器件的布局,案例分析,雷击浪涌防护设计技术,案例一:电源端口防雷设计,雷击浪涌防护设计技术,保险管的参数必须合理选取,使之不能损坏电路的防雷能力。,案例一:电源端口防雷设计,雷击浪涌防护设计技术,器件参数,F1、F2:型号T10AL250VAC,额定电流10A。 VR1、VR2、VR3:型号S20K385,85环境温度下最大可承受冲击电流(8/20uS)10KA。 G1:型号EC600X,额定通流量5KA,最大通流量10KA。,模块一,

8、F1、F2:型号250VT8AH,额定电流8A。 VR1、VR2、VR3:型号S20K420,85环境温度下最大可承受冲击电流(8/20uS)10KA。 G1:型号R608XA,额定通流量5KA,最大通流量10KA。,模块二,案例一:电源端口防雷设计,雷击浪涌防护设计技术,防雷能力,模块一,模块二,有保险管,防雷能力小于3KA(8/20us) 保险管短接,防雷能力大于5KA(8/20us),案例一:电源端口防雷设计,雷击浪涌防护设计技术,直流电源保护电路,根据电压拉偏要求(EN300132-2),设备应在-40.5V-57V范围内正常工作,因此单板供电电压的上限值VMO取为57V,VRM可在(

9、63V68V)范围内取值,VRM最大值不超过80V。,案例二:信号端口的防雷,雷击浪涌防护设计技术,E1 、T1 接口保护电路,案例三:工程防雷,雷击浪涌防护设计技术,某电信局站,该站总共6块用户板,一年半时间共返修50余块。,电源线和用户线均由架空明线引入,接地桩的接地电阻为3。分析认为这些损坏是因雷击引起。,案例三:工程防雷,雷击浪涌防护设计技术,案例三:工程防雷,雷击浪涌防护设计技术,案例三:工程防雷,雷击浪涌防护设计技术,相关设备的接地设计(站 ),案例三:工程防雷,雷击浪涌防护设计技术,该站开通时间早于站 ,但雷击故障很少 。,该站的电源条件和用户线条件与黄竹站一样,都是农电和架空明线引入 。,某电信局站,案例三:工程防雷,雷击浪涌防护设计技术,相关设备的接地设计(站 ),雷击浪涌防护设计技术,参考文献,张小青,建筑物内电子设备的防雷保护,电子工业出版社 GB50057, 建筑物内防雷设计规范 YD5098,通信局(站)防雷与接地工程设计规范 YD/T993,电信终端设备防雷技术要求及试验方法 YD/T944,通信电源设备的防雷技术要求和测试方法 GB17626.5,浪涌冲击抗扰性试验,雷击浪涌防护设计技术,谢 谢,

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