一、名词解释及术语－安全
安全超低电压：safety extra-low voltage 按国际电工委员会标准规定的线间或线对地之间不超过交流50V（均方根值）的回路电压。该回路是用安全隔离变压器或具有多个分开绕组的变流器等手段与供电电源隔离开的。上述数值相当于中国标准规定的安全电压系列的上限值。
安全电流：safe current 流过人体不会产生心室纤颤而导致死亡的电流。其值工频应为30mA及以下，在有高度危险的场所为10mA，在空中或水面作业时则为5mA。
安全电压： safe voltage 人体长期保持接触而不致发生电击的电压系列。按工作环境情况，中国标准规定的额定值等级交流为42、36、24、12、6V；空载上限值交流为50、43、29、15、8V。在使用上述电压标准时，还应满足以下几点：除采用独立电源外，供电电源的输入与输出电路必须实行电路上的隔离；工作在安全电压下的电路，必须与其它电器系统和任何无关的可导电部分实行电器上的隔离；当电器设备采用24V以上的电压时，必须采取防直接接触带电体的保护措施，其电路必须与大地绝缘。
安全距离 : safe distance 为防止触电和短路事故而规定的人与带电体之间、点点头互相之间、带电体与地面及其它物体之间所必须保持的最小距离。是根据不同结构形式和不同电压等级下空气放电间隙再加上一定的安全裕度而确定的。
保护角法：method of protective corner 又称富兰克林保护型式。用许多导体（通常是垂直和水平导体）以给定的保护角盖住需要防雷空间的方法。它是以滚球法为基础用等效计算导出的，即保护角保护的空间等于滚球法保护的空间。
保护接地：earth-fault protection,protective earthing IT系统与TT系统中用电设备的外露可导电部分经过各自的PE线接地。
保护接零：protective connecting neutral 在TN-S系统与TN-C系统中将用电设备的外露可导电部分经过各自的PE线接地。
保护线：protective conductor 简称PE线。某些电击保护措施所要求的用来将外露可导电部分、装置外可导电部分、总接地端子、接地极、电源接地点或人工中性点等作电器连接的导体。
二、词解释及术语－接闪器
接闪器：指避雷针、避雷带、避雷网、架空避雷线的直接接受雷击部分，以及作接闪的金属屋面合金属构件等。避雷带：lightning strip 安装在建筑物最易受雷击部位的带状金属导体。对于高层建筑物在30m以上部位，每隔三层在外墙四周暗敷一圈避雷带与引下线焊接，以防侧击雷，同时也起着均压环的作用。
避雷器： lightning arreaster 用于防止雷电波侵入和雷电反击的保护器件。当雷电波将其击穿并泄放入地时，强行将雷电波截断，此时加在设备上的电压为有效地限制在绝缘可以承受地残余电压，雷电波过后恢复正常工作。常用地分有阀型避雷器、压敏避雷器和管型避雷器等。
避雷网： lightning net 建筑物屋面面积较大或底部裙房较高较宽时，根据其具体造型在建筑物最易受雷击部位布置地网格状金属导体，也可利用钢筋混凝土屋面中的钢筋网。
避雷线： overhead ground wire 安装在架空电力线路或被保护空间上方的架空接地导线，其单根线形成一狭长保护区；其多根线可组成一个保护区间。
避雷针： lightning rod 安装在建筑物最高处或单独设立在杆塔顶上防雷的杆状金属导体。利用其高耸空间造成较大的电场剃度，将雷电引向自身放电。它可由一根或多根组成防雷保护区。
三、防雷分区[转帖]
按电磁兼容的原理把信息系统所在建筑物或构筑物按需要保护的空间由外到内分为不同的雷电防护区 (LPZ),以确定各LPZ空间的雷击电磁脉冲的强度及应采取的防护措施。雷电防护区可分为：
直击雷非防护区（LPZ OA）：本区内的各类物体完全暴露在外部防雷装置的保护范围之外，都可能遭到直接雷击；本区内的电磁场未得到任何屏蔽衰减，属完全暴露的不设防区。
直击雷防护区（LPZ 0B）： 本区内的各类物体处在外部防雷装置保护范围之内，应不可能遭到大于所选滚球半径雷电流直接雷击；但本区内的电磁场未得到任何屏蔽衰减，属充分暴露的直击雷防护区。
第一屏蔽防护区（LPZ1）： 本区内的各物体不可能遭到直接雷击，流经各类导体的电流比LPZ 0B区进一步减小；且由于建筑物的屏蔽措施，本区内的电磁场强度也已得到了初步的衰减。
第二屏蔽防护区（LPZ 2）：为进一步减小所导引的电流或电磁场而增设的后续防护区。 第三屏蔽防护区（LPZ 3）： 需要进一步减小雷击电磁脉冲，以保护敏感设备的后续防护区 。
将一座内置信息系统的建（构）筑物划分为几个雷电防护区示意图见图
此主题相关图片如下：
四、防雷保护区概念
IEC 的防雷分区通俗说明：
LPZ0A - 天空、没有避雷针保护的大楼外部、面没有顶棚等覆盖物的地面... 等等雷电可能会直接击中的的空间。如大楼顶部避雷针保护范围之外的空间。
LPZ0B - 没有避雷针保护的非屏蔽大楼内部、有避雷针保护的大楼天台受保护部分、避雷线下的电缆等等雷电不易直接击中的LEMP没有衰减空间。如大楼顶部避雷针保护范围之内的空间和没有屏蔽的大楼内部或有屏蔽大楼内部的窗口附近。
LPZ1 - 雷电不易直接击中，但LEMP因屏蔽而衰减的空间。如上述屏蔽大楼内部（不包含窗口附近）。
LPZ2 - 在LPZ1区内，再次屏蔽的空间。如上述屏蔽大楼的另外设立的屏蔽网络中心。
LPZ3 - 在LPZ2区内，再次屏蔽的空间。如上述屏蔽网络中心内的机器金属外壳内部，或接地的机柜内部。
常见问题解答（转）
1、整体防雷的概念是什么？
概据雷电侵入设备的不同途径，可将雷电分为直击雷、线路雷、感应雷，爱劳公司从源头上入手，有的放矢地生产了一系列的防雷产品，如用于防护直击雷的AR避雷针，用于380／220V电源线路防护的DSOP；用于直流电源防护的DCSP；用于通信线路防护的CSP、 HFP II等，综合采用上述防雷产品，可将直击雷、线路雷、感应雷有效地防护在被保护设备允许的范围以内。
2、什么是动作电压?
施加lmA直流幅值（或lmA工频电流阻性分量峰值）时的避雷器两端电压峰值 UImA称为起始动作电压，也称导通电压。
3、什么是残压?
在避雷器两极施加规定波形及幅值的冲击电流波，呈现在两极间的最大电压峰值。
4、什么是通流容量？
避雷器不发生实质性破坏而能通过规定次数、规定波形的最大限度的电流峰值。
5、什么是插入损耗？
在一定的工作频率内，防雷器件接入电路时，在防雷器件上产生的损耗。
6、什么是驻波比？
在一定工作频率内，通过避雷器电信号的波值与波节值的比值。
7、λ/4工作原理λ/4工作原理什么？
λ／4波长时，对于所用频率，相当于开路；对于雷电波，其波长λ，相当于短路。因此，使得 λ／4波长低号保护器在不影 响900MHz或1800MHz正常频率传输的情况下，短路雷电波。
8、是否应注意测试条件问题?
避雷器的残压，通流容量等均与试验条件密切相关，只有在相同试验条件下的指标才具备可比性。所以在比较不同生产厂家产品的技术性能时，一定要注意测试条件是否相同。
9、什么是凯文接线？
凯文接线方式的过电压保护器是同类产品中最显著特点，能消除引线上的压降对保护设备的影响，大大提高了保护水平。
10、什么是防雷接地？
通信基站的防雷接地是铁塔、天馈线、信号线等接地的统称，由埋于地下的接地体和接地引下线而组成。
11、什么是自动脱扣？
自动脱扣是指避雷器失去作用后能自动脱离电源，爱劳公司的DSOP和DCSP均设有自动脱扣装置，保证在避雷器件老化或损坏时，不对其它设备的运行构成威胁。
12、电源保护器中的间隙设置是什么？
带与不带间隙的避雷器在性能上各有优缺点。带间隙的避雷器正常运行中无工频续流，可提高避雷器的使用寿命，而响应时间较长，能否正常熄弧的问题。不带间隙的避雷器存在工频漏流，优点是残压低，保护性能好。一般不带间避的避雷器模块损坏后为短路状态，可以造成电源回路短路，供中断，但爱劳公司生产的不带间隙的避雷器具有自动扣装置，模块损坏即自动与电网脱开，不存在短路的问题，爱劳公司建议用具有自动脱扣装置的不带间隙的避雷器。
13、农网"的解决方式是什么？
农网在低负荷时电压偏高，运行电压不稳定，加上谐波干扰严重，致使避雷器在无过电压的情况下动作，避雷器频繁动作使其寿命降低，，避雷器动作电压选取太低会使避雷器频繁动作，选择太高，又不能可靠地保护用电设备，爱劳公司带有退耦装置的避雷器可很好地解决这一问题。
14、什么是基站整体防雷方案?
现代移动通信技术正以前所未有的速度发展着，进年来，GSM基站由于遭受雷击造成设备损坏，通信中断的问题始终困扰着电信运营商，北京爱劳高科技有限公司参照国际防雷标准，惯彻整体多级防护的思想，特此设计出针对GSM基站整体防雷"套餐"式组合的方案，从而为确保GSM基站的安全可靠运行提供了必须的条件。
l）整体机房的直击雷防护（AR-l型僻需针）
2）机房总进线的电源一级防雷保护（DSOP I型）
3）机房电源进线二级防雷保护（DOSP IIIA型IIIB型）
4）传输、基站设备的电源入口端防雷保护（DOSP IIIA型 DOSP IIIB型）
5）传输、基站收发设备的馈线入口端防雷（CSP）
15、目前国内防雷市场状况如何？
自1990年成立全国首家专业防雷公司一北京爱劳高科技有限公司。至今，随着社会产业的发展，防雷保护的意识在人们心目中逐渐增强，一个朝阳行业一防雷市场逐渐形成。96至97年间国内相继出现了规模不一的防雷产品生产厂家，国外产品也相继涌入国内市场。出现了不同国别、不同品牌的防雷产品，其品质亦参差有别。中国的政府部门对防雷保护产业规定严格的管理措施。
16、如何选择产品?
目前防雷保护产品的生产、代理厂商较多，品种各式各样，在选择防雷产品上应注重以下几方面：
*公司的实力和资质；
*产品的有效性以及长时间的运行考验；
*对产品的检测，在同等测试条件下的比较；
*规模生产的稳定性；
*供货及售后服务。
使用根据 IEC 61643 -1 等级I条款测试的电涌防护器时
应考虑的注意事项
前言：
称为电涌防护器并经过IEC 61643-1等级I 测试的防护产品，通常被错误地称为“等级I 电涌防护器：。而事实上IEC的等级全为测试等级，任何产品都可以置于其三个等级之一。
通常情况下，具有高泄流能力的电涌防护器会根据IEC 61643-11 的等级I 的条款进行测试。
这篇文章所关注的就是这种类型的电涌防护产品。
首先必须对可用的技术类型进行区分，因为在实际应用中，不同的技术类型有不同的优势与劣势
几个定义
续流： 电涌防护器泄放完电涌电流后继续保持的电源泄漏电流：
此种特性为“火花隙”式技术的电涌防护器所特有。此续流的电流值大致相等于该电涌防护器安装点的短路电流值（Isc）。为避免由此带来的安全问题及供电中断问题，电涌防护器本身打破这个电流，最起码使之下降到一个由制造商规定的值。
空气火花隙： 此设备通常由两个相对的电极组成，当电涌的幅度达到一定的值时电极之间产生电弧放电（紧接着的是续流）。为能迅速地“熄灭”续流，电弧扑灭技术被应用，然而这种技术却导致了设备向外界排放热气体。
密封型火花隙： 熄灭续流时不向外排出热气体的空气火花隙。此种技术通常以牺牲续流熄灭能力为代价。
气体火花隙： 电极被装置在密封的空间之中，内充稀有的、压力受到控制的混合气体，此种设备为电信网络的理想防护器材，它的主要特性为具有相当小的漏电流。
可变电阻： 由锌氧化物（ZnO ）作成的非线性器件（其电阻值根据极端电压而变化），用于限制极间电压。这种技术不存在续流，因此这种元件为电源系统（高压和低压）的理想防护器件。
火花隙/可变电阻： 系列元件的组合设计以使产品获得两种技术的优点：无漏电流、较低的Up值（火花隙）及无续流。
限定二极管： 齐纳型二极管，（电压限制），其独特的结构设计使其遇到电涌时有突出的限压特性。这种元件的突出特点是非凡的响应时间。 对比
注：
- 以下列举的数值仅供参考，根据产品的型号几制造商的不同，数值可能会变化。 - 稳定状态下的最高电压值（Uc）为440V。
技术类型 空气火花隙 密封火花隙 气体火花隙 可变电阻 火花隙/可变电阻 高速二极管
放电电流 (Imax) 8/20 > 100 kA > 100 kA 10-50 kA 15-100 kA 10-50 kA 100A
放电电流 (Iimp) > 50 kA > 25 kA > 5 kA > 3 kA > 3 kA < 10A
保护级别 (Up) > 3 kV > 3 kV > 1.5 kV > 2 kV > 1.5 kV < 1 kV
低压系统中自启动 > 25 kA > 1.5 kA > 100 A 没有限制 没有限制 没有限制
续流 是 是 是 否 否 否
在额定Uc时的漏流(If) << 0.1 mA << 0.1 mA << 0.1 mA << 0.1 mA << 0.1 mA < 0.1 mA
对外界产生影象 是 否 否 否 否 否
End of life 开路 开路 开路 持续发热 持续发热 短路
使用条件：
1- 空气火花隙必须被安装在一个独立于主配电柜的封闭空间内，以防止它对主配电柜内其它器件的影响。必须时刻注意安装在尾部的、用于熄灭电弧的电弧通道及排放热空气的排气孔。正确确定其周边的及其内部的最短距离至关重要。
2- 安装在相线-零线之间或相线-地线之间的火花隙会产生50Hz的续流（短路电流）。所谓自熄灭火花隙为续流能在小于一个半周期的时间内自动熄灭的火花隙。
3- 当第一级火花隙保护和第二级保护之间的距离很远时（几百米），采用可变电阻的二级保护中溢出的小电涌电流在该长线距中产生电压，此电压会导致一级保护中的火花隙放电，虽然这种动作是完全不必要的，但当续流堆积时，供电的连续性就会受到威胁。
4- 位于火花隙的上游、为防止短路产生大电流而安装的保险丝或其它同类型的设备，可因续流（即使续流的时间很短）或在等级1测试中所使用的一些较长的波形而断开，从而导致下游设备的供电中断。事实上，保险丝及断路器等在这种类型的冲击下的耐受力是随机的，而在大多数情况下都会导致开路动作。我们可以为与电涌防护器连用的断路装置建议一些参数，但线路上的其它设备会处于危险之中。
即使安装一个特设参数的断路器，它同样不能承受长时延高幅值（等级1测试）的冲击而不做断路动作。
5- 使用火花隙产品（高残压）习惯上都会与其它的电涌防护器配合使用，相比较而言，这种方案导致了费用的增加。
6- 为确保火花隙与可变电阻的协调动作，要求两者之间安装退耦装置（或使两者之间保持相当的距离）。退耦装置是串联在线路上的，必须根据线路上的 额定电流来设计，这影响了电路的正常操作并导致了费用的增加。
7- 在建筑物入线端使用火花隙会产生欠压（放电，电压下降），使线路上的设备会日益损耗。
8- 行内的专家们的经验显示，这些解决方案在时间上（波形）及幅度上的应用通常都是过大的。不应忘记，被EDF应用于架空网络的中型电涌防护器，其标称值为5KA 8/20，它所对应的峰值电流Imax为40KA 8/20，在实际应用之中没有发现任何特殊的维护问题。在大部分情况下，突发性的大电流放电是由于残压所引起的（这仍然是防护的主要目标。放电电流所反应的是产品的耐用性而不是效率）。
EDF的经验是基于安装在中等电压的网络上的、等级为In=5KA、Imax=40KA的700,000个电涌防护器，所记录到的损坏率为0.025%（CIGRE 95年学术讨论会）。
至于各类标准，IEC 60 -099-1 及 60-099-4 建议使用 40 或 65 kA 8/20 Imax 作为中等电压的防护而65kA 8/20作为高电压的防护。
NFC 61740/95标准建议使用最大电流 65 kA作为中等及高电压的防护，十分充足有余。
9- 如果建筑物上没有安装避雷针，这些解决方法没有任何优势（电流幅度达到这种等级的可能性）。
10- 如果安装了避雷针，就应考虑最大电流值，UTE C 15443 的标准建议值为 In=20kA 8/20 波形。
11- 当保护目标是TT系统中进口断路开关的上游，低漏流型的保护类型较为理想，条件是电涌防护产品在寿命结束是短路的（重复雷电脉冲，瞬间电涌等）
注1： 所采用的波形在自然界中不一定相同（闪电中永远不存在8/20波形），这些波形仅用于产品比较及分析产品特性，它们的存在仅是因为波形发生器的存在。世界上仅欧洲几家实验室有能力进行长波形的测试（对于等级1测试而言），这种类型的测试费用不菲（可从产品的级别看出来），而对于欧洲的生产厂家而言，难以取得这种类形的测试。
注2： 长波形的使用（等级1测试）已经相对应一种极端的时延模式，将波形的宽度进行堆积并同时使用极端的幅度是不合理的。如标准里的约定，必须使用£ 20kA的电流进行长波形测试（测试等级1）。
返回现实的几个数据…
- 一个6kV 、测试等级1的低压电涌防护器，在Ng=1 (每平方公里每年1次雷击)时，其MTBF为1700年。
- 一个25kV 、测试等级2的低压电涌防护器，在Ng=1 (直击雷击中避雷针)时，其MTBF为33000年。
- 一个65kV 、测试等级2的低压电涌防护器，在Ng=1 (直击雷击中避雷针)时，其MTBF为5000年。
- 600KA(8/20)的防护产品在市场上出现。
- Ng=1 法国地区的平均值。
结论：
测试等级1的电涌防护器，只能被应用于已安装有避雷针系统的建筑物内，并且存在保留条件。
作为法国标准NFC 15100 中的一部分, 不建议使用按等级1测试的火花隙产品。 建议采用可变电阻类型的产品。“等级型”电涌防护产品，只在TT接地系统中、被安装在断路器的上游的情况是不合理的。（这是一个在德国被批准的特殊例子）
测试等级1电涌防护器在测试中使用的 Iimp=20kA 过大：持续增加千安值无意义并且费用不菲。
线路中的其它电器（断路器、保险丝等）不是按照等级1高幅值的要求所设计的，而且，由于这种高幅值而导致电器（断路器、保险丝等）动作的现象仍未被发现，这似乎证明了这种类型的高幅值（10/350）不存在，或者说，如果存在机会也非常小。
我们可以监测到电涌防护器及其断路器在此类攻击下的反应特性，但因同线路的其它设备没有被监测，从而整体承受能力不能被确定。
不应只求电涌防护器的kA 值过大而损失残压值（残压值增加）。
浪涌保护器---
浪涌保护器主要由压敏电阻（变阻，限压二极管） 和放电隙（放电通道）组成，用来保护其他电子设备和系统，以及提供等电位连接。
浪涌保护器按其用途可分为：
电源系统保护器（额定电压在100V到1000V）， 可分为避雷器和过压保护器（依照标准DIN VDE 0675 part6：1989-11）电源系统保护器（额定电压在100V到1000V）， 可分为避雷器和过压保护器（依照标准DIN VDE 0675 part6：1989-11） 电源系统保护器（额定电压在100V到1000V）， 可分为避雷器和过压保护器（依照标准DIN VDE 0675 part6：1989-11）
绝缘放电隙，用于接地系统和等电位连接
浪涌保护器按其额定放电电流可分为：
避雷器（防止直接雷击，用于保护区 0 和 1 的界面）过压保护器 （防止远处和局部雷击，以及开关引起的过压，用于较高的界面）
额定电压Un---
用来标定器件，可长久地加在过压保护器两端的电压。
电压等级Uc（最大持续操作电压）--
能加在指定端不引起特性的变化和击活保护元件的最大电压。
额定电流Ｉn---
能由过压保护器传导的额定工作电流.
额定放电电流Ｉsn---
避雷器在特性参数测验时, 所通过的8/20波形(参看DIN VDE 0432/10.78 part3)涌流的峰值避雷器,必须能在 Uc下, 承受20次额定放电电流,而随后的额定各参数值变化不超过10%或20%(视避雷器型号而定).
最大放电电流Ｉmax---
避雷器必须承受8/20波形(参看DIN VDE 0432/10.78 part3)的测试电流, 而不引起损坏.保护器必须能承受2次这样的大电流.
电压保护等级Up---
标准雷电脉冲击穿电压的峰值,在额定放电电流Ｉsn下, 受保护端的残余电压,对于电源系统避雷器而言, 根据过压分类(1,2,3,4),保护水平决定其安装位置；对于信息系统保护器而言， 保护水平必须与欲保护系统和设备的兼容性相匹配．
击穿时间---
主要反映保护元件的特性．保护等级愈高，击穿时间愈长．
击穿时间可在一定范围内变化，依赖于du/dt或di/dt的斜率．
额定频率Ｆn---
在此频率下，在特定的测试条件下，插入损耗为１dＢ．
临界频率Ｆg---
在此频率下，在特定的测试条件下，插入损耗为１dＢ．
击穿电压Ｕaw,Ｕa---
击穿前能连续加在保护器指定端的最高瞬间时电压值．
过压保护在下列情况下被击穿：
a）如果流过电阻元件的电流峰值超过１mＡ；
b）如果过压引起流过保护器的电流峰值超过１mＡ．
高电流脉冲Ｉsh---
依据标准DIN VDE 0675 part1的过压保护设备的4/10波形的测试电流, 被测设备必须能承受2次这样的电流.
脉冲电流宽度---
依据标准DIN VDE 0675 part1的过压保护设备的测试电流,被测设备必须能承受20次这样的电流.
残余电压Ur---
当流过放电电流时保护器指定端的峰值电压.
回波损耗---
在高频场合,反映行波在保护设备的"过渡点"处被反射的比例. 在这一参数下可直接衡量, 保护器件与系统的涌波阻抗的匹配程度.对于数据传输系统,为防止位错误,系统的回波损耗必须大于20dB.
雷电测试电流---
模拟雷电电流(峰值,电荷量和比能)(也可参看DIN 48 810),防止击雷的避雷器, 必须能至少2次无损坏地,承受特定的雷电测试电流. | 
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发表于 2004-10-10 11:48:00
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