图1-1 5kA(左)、3kA(右)的8/20us冲击电流下1米长导线两端压降(衰减500倍) 击电流作用下线缆两端的压降可以通过理论计算大致估算出来:一根导线可等效为一个电感,在一个变化的电流流过导线时,导线两端的压降为:DU=L穌i/dt,其中L为导线上的电感量,一般1米长导线的电感量在1uH~1.6uH之间(计算可取1uH);di/dt是导线上电流的变化率。通过这个公式可以看出,DU与L成正比,L 又与线长成正比。因此,减小电源防雷器并接导线的长度就是减小Uab和Ucd,也就是减小Uad。所以,电源防雷器并接到机柜电源接线端子的导线(或并接到馈电线上的导线)一定要短。这一设计原则应用到单板内的保护电路设计也是一样的道理:做线间保护的防雷电路的引线一定要短。 信号防雷器的接地 图3-16示出一种不正确的信号防雷器安装方式:防雷器安装在设备以外的其它设备内(例如:DDF架内),并且通过其它装置的接地线接地,由于机房内独立设备的保护接地线通常都不会太短(3~20米),使信号防雷器的共模防护作用大大减低。 2 不正确的信号防雷器安装方式 根据被保护设备内部接口电路的不同,信号防雷器实现共模保护的原理略有区别: 1、内部接口具有对地的保护电路,或外部线缆中有信号回线与内部单板地连接。 这种情况下,外加信号防雷器应达到如下效果:由信号线引入的共模过电流,绝大部分通过信号防雷器的接地线泄放到大地,只有非常小的一部分过电流流入设备内部,这一小部分过电流是设备内部的单板防护电路本身能耐受得住而不发生损坏的。
3、如三相电源没有中线时,必须把防雷器的中线接到电源的地线上。
4、在漏电断路器的情况下,防雷器必须安装在漏电断路器的前方。串联防雷器的输入及输出线的布局对其效能影响甚大。因为输出线的电源经过防雷器的隔离后大致上是可接受的,但如果使其太接近输入 线则瞬间过电压发生时便会从输入线感应到输出线上。接地方式对于防雷器能否发挥预期效用也起了关键作用。如图"相对"接地方式,便能发挥其预期的功能,但如果采用"绝对"接地方式,即独立接地,而此种接地一般有10欧姆或以上的电阻,所以假设有100A的瞬间电流流过时,便会有最少1000v的电压出来,而此电压再加上防雷器本身的可通过电压便会被保护的设备损坏. 机房接地技术支持 当今市场上绝大部分防雷器是根据电阻原理,通过对地泄流来达到降压降流,从而达到防雷的效果,所以良好的接地系统是防雷工作中重要的一个环节。 接地系统最早是由18世纪富兰克林提出来的。经过一个多世纪的发展,有了四种接地:安全接地、信号接地(防干扰接地)、逻辑接地和防静电接地。如何处理各种接地的关系,一直是比较有争议的,如有些计算机设备要求单点接地的防干扰接地,而安全接地特别是防雷接地要求多点接地,二者是矛盾的。有些厂商要求采用电子设备的静电接地与强电设备的接地分开,甚至要求两者相距20m开外,而这些要求在寸土寸金的城市中往往不太容易实现。