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瞬態二極管的主要技術指標有不動作電壓、高限制電壓、耐流能力、極間電容及源電流等.15、離開大樹或電線桿三米以上。有避雷針、避雷網、避雷帶、接閃器、引下線、接地裝置。接地裝置是埋在地下的接地導體(即水平連接線)和垂直打入地內的接地體的總稱。
其作用是把雷電流疏散到大地中去。接地裝置如圖6-7-4所示。二、防雷電感應的措施扼流線圈在制作時應滿足以下要求⒊壓敏電阻:⒋抑制二極管:為了減小相鄰接地體間的屏蔽效應,垂直接地體間的距離一般為5m,當受地方限制時,可適當減小。
接地體的接地電阻要小(一般不超過10Ω),這樣才能迅速地疏散雷電流。2.對雷電進行橫截大橫向放電電流:指線與線之間施加波形為8/20μs的標準雷電波沖擊1次時,保護器所耐受的大沖擊電流峰值。1/4波長短路器是根據雷電波的頻譜分析和天饋線的駐波理論所制作的波號浪涌保護器,這種保護器中的金屬短路棒長度是根據工作號頻率(如900MHZ或1800MHZ)的1/4波長的大小來確定的。
雷電災害是嚴重的自然災害之一,全世界每年因雷電災害造成的人員傷亡、財產損失不計其數。隨著電子、電子集成化設備的大量應用,雷電過電壓和雷擊電磁脈沖所造成的系統和設備的損壞越來越多。因此,盡快解決建筑物和電子息系統雷電災害防護問題顯得十分重要。
隨著相關設備對防雷要求的日益嚴格,安裝浪涌保護器(SurgeProtectionDevice,SPD)抑制線路上的浪涌和瞬時過電壓、泄放線路上的過電流成為現代防雷技術的重要環節之一。1雷電的特性防雷包括外部防雷和內部防雷。
外部防雷以接閃器(避雷針、避雷網、避雷帶、避雷線)、引下線、接地裝置為主,其主要的功能是為了確保建筑物本體免受直擊雷的侵襲,將可能擊中建筑物的雷電通過避雷針(帶、網、線)、引下線等泄放入大地。內部防雷包括防雷電感應、線路浪涌、地電位反擊、雷電波入侵以及電磁與靜電感應的措施。
其基該方法是采用等電位聯結,包括直接連接和通過SPD間接連接,使金屬體、設備線路與大地形成一個有條件的等電位體,將因雷擊和其他浪涌引起的內部設施分流和感應的雷電流或浪涌電流泄放入大地,從而保護建筑物內人員和設備的。
雷電的特點是電壓上升非常快(10μs以內),峰值電壓高(數萬至數百萬伏),電流大(幾十至幾百千安),維持時間較短(幾十至幾百秒),傳輸速度快(以光速傳播),能量非常巨大,是浪涌電壓中具破壞力的一種。
用于電涌保護器的基本元器件有:放電間隙、充氣放電管、壓敏電阻、抑制二極管和扼流線圈等。一、SPD的分類:1.電涌保護器按工作原理分:(1)開關型:其工作原理是當沒有瞬時過電壓時呈現為高阻抗,但一旦響應雷電瞬時過電壓時,其阻抗就突變為低值,允許雷電流通過。
(2)限壓型:其工作原理是當沒有瞬時過電壓時為高阻擾,但隨電涌電流和電壓的增加其阻抗會不斷減小,其電流電壓特性為強烈非線性。(3)分流型或扼流型分流型:與被保護的設備并聯,對雷電脈沖呈現為低阻抗,而對正常工作頻率呈現為高阻抗。
2.電涌保護器的類型和結構按不同的用途有所不同,但它至少應包含一個非線性電壓限制元件。按用途分:(1)電源保護器:交流電源保護器、直流電源保護器、開關電源保護器等。(2)號保護器:低頻號保護器、高頻號保護器、天饋保護器等。
電涌的來源有兩類:外部電涌和內部電涌。外部電涌主要來源于雷電,另一個來源是電網中開關操作等在電力線路上產生的過電壓。內部電涌:經研究發現,低壓電源線上88%的電涌產生于建筑物內部設備,如:空調、電梯、電焊機、空氣壓縮機和其它感應性負荷。
根據統計,在美國:由于電涌給各行業造成的停產、時間的損失、設備維修、過早地更換設備等直接損失每年高達260億美金,在中國,據有關統計,在保修期內出現問題的電氣產品中,有63%是由于電涌產生的。麥克風線路的標準號大值通常為5.5Vp-p,大頻率低于10kHz。
在該頻率下,不需要考慮抑制器的電容量。存在ESD電氣危害。解決方案說明:如左圖所示,可使用分立式多層壓敏電阻,以便靈活布局。由于音頻號具有模擬屬性,因此建議僅在號負值為-0.5V或更小時使用單級瞬態抑制二極管陣列,因為它們可在量值較大時削減音頻號的負值。
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4.1關于吸收和儲存大氣電場能量《設計原理》第3.3.3節“易敵雷研究的理論基礎及原理描述”中這樣寫道:“當風暴降臨時,裝置通過底部電極吸收大氣電場中能量并儲存于其內部的電子線路,當電荷充電到一定程度時,通過其上部電極放電,在其尖端周圍形成強的云層電荷相反的離子層。
……易敵雷的這種強的電離放電產生向上的發射的提前先導……。”需要指出,大氣靜電場的能量密度是很低的。例如,在雷擊即將發生前的電場強度40kV/m時,空間大氣電場的能量密度僅為4′10-9焦爾/cm3。我們知道,一個金屬物體放入靜電場中時,將使原有的電場畸變。
并且,由于金屬的導電性和表面的等位性,在金屬體內的電場強度恒等于零。要想借助“易敵雷”的底部電極,在被動的沒有外力做功的條件下,吸收大氣靜電場的能量并將其儲存起來,積累到所需要的數量,并不斷地利用這個能量產生火花放電,從原理上說,是不成立的,不可能的。
《設計原理》還說:“當其電子裝置中的充電電場梯度,即dv(電場變化量)/dt(時間間隔)達到某一定比率時,電離放電并形成向上先導,……‘引雷’是有條件的,在dv/dt達到某個確定比例才發生,此時的電場強度達到kV/m。
如果我們能設計出一種機械,或一種電子線路,在外力不做功的條件下,吸收靜電場能量并將其濃縮和儲存起來,用于實際,那無異于制造了一臺永動機。致于要借助這個儲存的能量,產生向上先導,更是無稽之談。”在這里,《設計原理》將dv/dt說成是電場梯度,這是概念上的或本質上的錯誤。
dv/dt不是電場梯度,而是電壓隨時間的變化率,它不是能量,不能“充電”入某個電子裝置。《設計原理》說的引雷時的條件是“電場強度達到400—500kV/m”。試問,是哪里的電場達到這個值。需要指出,空間電場強度遠未達到這個數值之前,雷電放電就形成了。
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