雷击风险与雷电防护分区
雷击风险
直击雷击风险:
雷击瞬间会产生峰值为1kA~200kA的脉冲电流,雷电流波形上升沿为几微秒,雷击破坏力巨大,直接影响范围有限,直击雷被视为电气和电子设备损坏的次要因素。避雷针和防雷系统(LPS)是直击雷最好的防护措施。
间接雷击风险,归纳为以下三类:
(1)对架空线路的影响
此类线路高度暴露在环境中,可能会被闪电直接击中,闪电首先会部分或完全损坏电缆,然后产生的电涌电压沿导线自然传输至与线路连接的设备。损伤的程度取决于雷击位置及其与设备之间的距离。
(2)地电位抬升
雷击放电电流在地面上的流动会导致地面电位的增加,这种增加会随着电流强度和局部地面阻抗而变化。在可能连接到多个接地点的装置中(例如建筑物之间的连接),雷击将造成非常大的地电位差异,互联的网络设备可能会损坏或严重中断。
(3)电磁辐射
闪电可以被看作是一个几公里高的天线,携带着几万安培的脉冲电流,辐射着强烈的电磁场。这些电磁场在设备附近或设备上的线路中产生强大的感应电压和电流,具体感应数值取决于到闪电的距离和连接的方式。
这是闪电对电气和电子设备最主要的的破坏形式,主要通过安装SPD和屏蔽等措施(SPM)降低此过电压影响。
雷击产生电涌的途径:
当前,建筑物智能化程度越来越高,大量通信和敏感电子设备的应用,对过电压尤其是雷击引起的电涌电压耐受能力越来越弱,为避免不必要的损失,采取合理规范的电涌防护措施十分重要。
(1)雷击建筑物; (2)雷击建筑物附近; (3)雷击与建筑物相连的线路; (4)雷击与建筑物相连的线路附近。
雷电防护分区
LPZ0A:受直接雷击和全部雷电电磁场威胁的区域。该区域的内部系统可能受到全部或部分雷电浪涌电流的影响。
LPZ0B:直接雷击的防护区域,但该区域的威胁仍是全部雷电电磁场。该区域的内部系统可能受到部分雷电浪涌电流的影响。
LPZ1:由于分流和边界处设置隔离界面和/或SPD使浪涌电流受到限制的区域。该区域的空间屏蔽可能衰减雷电电磁场。
LPZ2~n: 由于分流和边界处设置隔离界面和/或SPD使浪涌电流受到进一步限制的区域。该区域的附加空间屏蔽可能进一步衰减雷电电磁场。