做好防雷工作并不是只對(duì)防雷產(chǎn)品了解就可以了，也要對(duì)雷電有充分的認(rèn)識(shí)，只有了解了雷電在輔以相應(yīng)的防雷措施才能更好的防雷,本文介紹的是：雷電的產(chǎn)生、防雷區(qū)域的劃分、雷電的參數(shù)等，希望大家能對(duì)雷電有一個(gè)比較清晰的認(rèn)識(shí)！
一、雷電是怎么產(chǎn)生的
雷電是一種常見(jiàn)的大氣放電現(xiàn)象。在夏天的午后或傍晚，地面的熱空 氣攜帶大量的水汽不斷地上升到高空，形成大范圍的積雨云，積雨云的不同部位聚集著大量的正電荷或負(fù)電荷，形成雷雨云，而地面因受到近地面雷雨云的電荷感應(yīng)，也會(huì)帶上與云底相反符號(hào)的電荷。當(dāng)云層里的電荷越積越多，達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)把空氣擊穿，打開(kāi)一條狹窄的通道強(qiáng)行放電。
二、防雷工程防雷區(qū)域的劃分
將需要保護(hù)的空間劃分為不同的防雷區(qū)，以規(guī)定各部分空間不同的電磁環(huán)境(雷電電磁廠的危害程度)，同時(shí)指明各區(qū)交界處的等電位聯(lián)結(jié)點(diǎn)的位置。
以在其交界處的電磁環(huán)境有明顯改變作為劃分不同防雷區(qū)的特征。
lpz0a：本區(qū)內(nèi)各物體可能遭受直接雷擊，電磁場(chǎng)沒(méi)有衰減；
lpz0b：本區(qū)內(nèi)各物體不可能遭受直接雷擊，電磁場(chǎng)沒(méi)有衰減；
lpz1：本區(qū)內(nèi)各物體不可能遭受直接雷擊，電磁場(chǎng)有可能衰減；
lpz2：本區(qū)內(nèi)各物體不可能遭受直接雷擊，電磁場(chǎng)有進(jìn)一步的衰減
一個(gè)被保護(hù)的區(qū)域，從電磁兼容的觀點(diǎn)來(lái)看，由外到內(nèi)可分為幾級(jí)保護(hù)，zui外層是0級(jí)，是直接雷擊區(qū)域，危險(xiǎn)性zui高，越往里，則危險(xiǎn)程度越低。過(guò)電壓主要是沿線竄入的，保護(hù)區(qū)的交界面通過(guò)外部防雷系統(tǒng)、鋼筋混凝土及金屬罩等構(gòu)成的屏蔽層而形成，電氣通道以及金屬管道等則經(jīng)過(guò)這些交界面。圖3-1是雷電保護(hù)區(qū)域劃分的示意圖。
spd(surge protect device)：浪涌保護(hù)器的英文簡(jiǎn)稱(chēng)，公司內(nèi)也叫做防雷器，用于保護(hù)設(shè)備接口免受雷擊過(guò)電壓和過(guò)電流的損壞。在本文中，統(tǒng)一將spd稱(chēng)為防雷器。
三、防雷設(shè)計(jì)應(yīng)關(guān)注的雷電參數(shù)
雷電放電涉及到氣象、地形、地質(zhì)等許多自然因素，有一定的隨機(jī)性，因而表征雷電特性的參數(shù)也帶有一定的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)。在防雷設(shè)計(jì)中，我們對(duì)雷暴日、雷電流波形、幅值等參數(shù)比較關(guān)心。
1、雷暴日
為了表征雷電活動(dòng)的頻率，采用年平均雷暴日作為計(jì)算單位。 無(wú)論一天內(nèi)聽(tīng)到幾次雷聲，只要有一次，該天就記為一個(gè)雷暴日，一天有多次，仍記為一個(gè)雷暴日。雷暴日數(shù)與緯度有關(guān)，在炎熱潮濕的赤道附近雷暴日數(shù)zui多，兩極zui少。。10月以后，除江南以外，其他地區(qū)的雷電活動(dòng)幾乎停止。(在本站防雷技術(shù)專(zhuān)欄里也有關(guān)于雷暴日的介紹詳見(jiàn)
2、雷電流波形
雷電流是一個(gè)非周期的瞬態(tài)電流，通常是很快上升到峰值，然后較為緩慢的下降。雷電流的波頭時(shí)間是指雷電流從零上升到峰值的時(shí)間，又稱(chēng)為波前時(shí)間；波長(zhǎng)時(shí)間是指從零上升到峰值，然后下降到峰值的一半的時(shí)間，又稱(chēng)為半峰值時(shí)間。由于在雷電流波的起始和峰值處常常疊加有振蕩，很難確定其真實(shí)零點(diǎn)和到達(dá)峰值的時(shí)間，因此，我們常用視在波頭時(shí)間t1和視在波長(zhǎng)時(shí)間t2來(lái)表示雷電流的上升時(shí)間和半峰值寬度，一般記為t1 /t2 . 在iec標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)標(biāo)中規(guī)定的雷擊測(cè)試波形主要有：8/20us、10/350us(電流波)、10/700us以及1.2/50us(電壓波)等。
3、雷電波頻譜分析
雷電波頻譜是研究避雷的重要依據(jù)。從雷電波頻譜結(jié)構(gòu)可以獲悉雷電波電壓、電流的能量在各頻段的分布，根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以估算信息系統(tǒng)頻帶范圍內(nèi)雷電沖擊的幅度和能量大小，進(jìn)而確定適當(dāng)?shù)谋芾状胧?。通過(guò)對(duì)雷電波的頻譜分析可知：1.雷電流主要分布在低頻部分，且隨著頻率的升高而遞減。在波尾相同時(shí)，波前越陡高次諧波越豐富。在波前相同的情況下，波尾越長(zhǎng)低頻部分越豐富；2.雷電的能量主要集中在低頻部分，約90%以上的雷電能量分布在頻率為10khz以下。這說(shuō)明了在信息系統(tǒng)中，只要防止10khz以下頻率的雷電波竄入，就能把雷電波能量消減90%以上，這對(duì)避雷工程具有重要的指導(dǎo)意義。
4、雷電過(guò)電壓的形成
雷電對(duì)信息設(shè)備產(chǎn)生危害的根源是雷電電磁脈沖。雷電電磁脈沖包括兩個(gè)方面，雷電流和雷電電磁場(chǎng)。雷電流是產(chǎn)生直擊雷過(guò)電壓的根源，而雷電電磁場(chǎng)則是產(chǎn)生感應(yīng)雷過(guò)電壓的根源。
對(duì)于通信設(shè)備而言，雷電過(guò)電壓的來(lái)源主要有以下幾種：
1、感應(yīng)過(guò)電壓：感應(yīng)過(guò)電壓是指雷擊建筑物或其近區(qū)時(shí)，瞬態(tài)空間電磁場(chǎng)造成設(shè)備的損壞。感應(yīng)過(guò)電壓包括電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)兩個(gè)分量。 靜電感應(yīng)過(guò)電壓是由電容性耦合產(chǎn)生的，而電磁感應(yīng)過(guò)電壓則是由電感性耦合產(chǎn)生的。 對(duì)于建筑物內(nèi)的各種金屬環(huán)路或電子設(shè)備而言，電磁感應(yīng)分量大于靜電感應(yīng)分量。
2、雷電侵入波。雷電侵入波又稱(chēng)為線路來(lái)波。當(dāng)雷云之間或雷云對(duì)地放電時(shí)，在附近的金屬管線上產(chǎn)生的感應(yīng)過(guò)電壓(包括靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)兩個(gè)分量，但對(duì)于長(zhǎng)距離線路而言，靜電感應(yīng)過(guò)電壓分量遠(yuǎn)大于電磁感應(yīng)過(guò)電壓分量)。該感應(yīng)過(guò)電壓也會(huì)以行波的方式竄入室內(nèi)，造成電子設(shè)備的損壞。
3、反擊過(guò)電壓。雷電反擊是指雷擊建筑物或其近區(qū)時(shí)，造成其附近設(shè)備的接地點(diǎn)處地電位的升高，使設(shè)備外殼與設(shè)備的導(dǎo)電部分間產(chǎn)生高過(guò)電壓(稱(chēng)為反擊過(guò)電壓)，而導(dǎo)致設(shè)備的損壞的現(xiàn)象。
小結(jié)：防雷區(qū)域的劃分對(duì)于防雷工作是非常重要的，一定要牢記，雷電的參數(shù)：雷暴日、波形、過(guò)電壓的形成等等對(duì)于電子設(shè)備的防雷保護(hù)也是有著重要意義，首先要充分了解雷電，針對(duì)其性能采取科學(xué)的防雷手段，總有一天人類(lèi)會(huì)戰(zhàn)勝雷電！