雷电对计算机网络及机房的危害.ppt

对于图3.16和图3.17的两种情况，假设此时开口处已闭合，分支载流导体中的电流与闭合回路中的电流之间将满足以下关系：（3-14）式中in—闭合感应回路中的电流，A；L—回路的自感系数，H。上式中，闭合感应回路的自感系数由下式来计算（在r?a1、a2情况下）在闭合感应回路中出现电流后，如果回路中某个部位的接触不良，则可能在此处产生严重的局部发热，有可能引发易燃易爆品的燃烧或爆炸等事故。如果回路中各部分导体接触良好，则回路中的电阻就小，在感应过电压作用下就会产生过电流，过电流的热效应可能会使回路导体受到被损害。第63页，共102页，星期日，2025年，2月5日4．雷电流在信号线上的耦合

雷电流产生的暂态脉冲磁场在建筑物内的导体回路中感应出过电压和过电流是通过阻性耦合、感性耦合和容性耦合感应出过电压和过电流来影响设备。（1）阻性耦合在由雷击引起的暂态过程中，暂态过电压和过电流常常可以通过信号或电源等线路耦合或转移到电子设备上，造成电子设备的损坏。为了说明这一情况，先来看一个例子，如图3.18所示。第64页，共102页，星期日，2025年，2月5日图3.18过电压阻性耦合转移第65页，共102页，星期日，2025年，2月5日当雷击楼1防雷系统时，雷电流将流过楼1的接地电阻Rg1将引起楼1的地电位以及与这个地相连的设备1外壳电位抬高，其值可以高达100Kv，此时的信号线尚处于零电位，于是在设备1外壳与信号线之间将出现暂态过电压，并会使这里的绝缘击穿。击穿发生后，信号线在设备1端的电位将抬高，这个电位抬高将沿信号线传输到楼2中的设备2端，由于设备2外壳是与楼2接地相连，与设备1外壳接地分离，因此这时的设备2外壳也可视为零电位，则信号线与设备2外壳之间也被击穿。这种通过线路两端绝缘依次击穿来向电子设备转移暂态高电位是一种典型的阻性耦合过电压情况。该浪涌电流的幅值（其峰值可能达到kA）取决与欧姆电阻Rg1和Rg1的相对值。第66页，共102页，星期日，2025年，2月5日（2）感性耦合如前所述，金属回路通过雷电流通道或雷电流导线的感应场而感应过电压。分雷电流在多芯电缆中流动时，芯线与电缆的金属屏蔽层之间产生的电压称纵向电压U1，施加在所连接的设备输入端与接地外壳的绝缘上。出现在芯线之间的电压，称横向电压U2，给所连接的设备的输入电路施压。如果分雷电流i2已知，那么纵向电压可根据电缆的藕合阻抗计算。下面是几个例子。第67页，共102页，星期日，2025年，2月5日图3.19多芯线缆过电压感性耦合和转移第68页，共102页，星期日，2025年，2月5日如图3.19，当楼１防雷系统遭受雷击后，由于分流作用，较大部分雷电流ｉ１将沿楼1的接地体入地，而较小部分雷电流ｉ2则经过设备1外壳、电缆金属护套、设备2外套和楼2的接地体入地。ｉ2在电缆的金属护套上流过时，所产生的磁链将完全交链电缆芯线，于是能够通过磁耦合在芯线与金属护套（纵向电压）以及芯线与芯线之间（横向电压）产生暂态过电压。芯线与金属护套之间的暂态过电压能够损坏设备1和设备2的输入和输出端对地绝缘，而芯线与芯线之间的暂态过电压则可以损坏设备1和设备2的输入或输出电路。第69页，共102页，星期日，2025年，2月5日电缆中芯线与金属护套之间的暂态过电压峰值可按下式来计算：U2m=I2m*Rr式中U2m为过电压峰值；I2m为金属护套中雷电流的峰值；Rr为金属护套与芯线转移电阻，它与护套的屏蔽性能有关，一般由试验来确定。第70页，共102页，星期日，2025年，2月5日耦合过电压还会发生在地下电缆中。许多通信电缆常埋设在地下，当雷击与电缆附近的地面时，在雷击点与电缆之间将会产生电弧，电弧又会烧伤距雷击点近处的电缆外层绝缘，使部分雷电流从这一绝缘烧伤部位进入电缆的金属护套层，并向电缆左右两侧传输，如图3.20（a）所示。第71页，共102页，星期日，2025年，2月5日图3.20地下电缆中耦合过电压第72页，共102页，星期日，2025年，2月5日图3.9a，b，是最近（2005年7月）在江苏扬州市石塔附近文昌中路拍摄的两长照片，据扬州老人介绍，路中间绿化带中的一棵百年古银杏树是在抗日战争时期被雷击，从地面起树身被雷击为两半，但没有引起燃烧，显然这是雷击产生的内压力对这棵古树的损害，图3.9a被雷击劈裂树的全貌，图3.9b被雷击裂树的一半，这棵古树至今还活着，成为美化环境、供人们观赏一个景观。第31页，共102页，星期日，2025年，2月5日图3.9a被雷击劈裂树的全貌图3.9b被雷击裂树的一半，这棵古树至今还活着，成为美化环境、供人们观赏一个景观。第3