GB/T19271.2-2005/IEC TS61312-2:19991.3.4雷电电磁脉冲(LEMP)lightning electromagnetic impulse1.3.5防雷系统(LPs)lightning protection system在1EC610241中,LPS定义为:用以对某一空间进行雷电效应防护的整套装置。它由外部防雷系统和内部防雷系统两部分组成。注:在特定情况下,防雷系统可仅由外部防雷系统或内部防雷系统组成。1.3.6防雷区(LPZ)lightning protection zone1.3.7浪涌保护器(SPD)surge protection device1.4符号1.4.1b环路宽度(横向长度)1.4.2d,所考虑点至LPZ1屏蔽体顶部的最短距离1.4.3d.所考虑点至LPZ1屏蔽体侧面的最短距离1.4.4d~环路与LP%屏蔽体侧面的距离1.4.5dw,环路与LP以屏蔽体顶部的平均距离1.4,6d,至屏蔽体的安全距离(防御难于承受的强磁场)1.4.7d,邻近雷击情况下的安全距离1.4.8dw2直接雷击情况下的安全距离1.4.9H首次造的场率度筑J.NE1.4.10H-1.2..在1Pn中的磁场强度1.4.11H。在LPZ0、及IP70m中的磁场强度1.4.12H,后续雷击的磁场强度1.4.13ir在LP?0、中首次雷击的雷电流1.4.141,沿入户设施传入的局部雷电流1.4.15im=1.23)P?n中的传导电流1.4.16i。LPZ0区中的雷电流1.4.171,在LPZ0、中后续雷击的雷电电流1.4.18i短路电流1.4.19Km形状系数1.4.201环路长度1.4.21L环路的自感1.4.2(感应)环路的互感系数1.4.23mx最大值的标志1.4.24r半径1.4.25S,雷击点与屏蔽体的平均距离1.4.26SF屏蔽系数,屏蔽的衰减值1.4.27T,雷电流的波前时间.在GB/T19271.1中定义1.4.28T:首次雷击电流升至最大值的时间1.4.29T,后续雷击电流升至最大值的时间1,4.30U。在1.P7n中的传导电压1.4.31/w开路电压2筑素前网ZS心 GB/T19271.2-2005/1ECTS61312-2:19991.4.32W格栅形屏蔽体的网格宽度1.4.33V,格栅形屏蔽体内部的安全空间2电磁干扰源及其受害者图1给出了一个电磁兼容实际状况的例子,图中所示筑物分为PZ0、LPZ1及IPZ2等防雷区,信息(电子)设备安装于LPZ2区内。信息设备的主要电磁干扰源是雷电流。及磁场H。沿着入户的公共设施流过部分雷电流。电流i。及i:以及磁场H。假定具有相同的波形。根据GB/T19271.1一2005第2章,在此要考患的雷电流是由首次雷击电流i,(10/350s)以及后续雷击电流i,(0.25/1004s)所组成。首次雷击电流产生磁扬H,而后续雷击电流,产生磁场H,。磁感应效应主要是由磁场强度上升至其最大值的上升沿决定的。如图2所示,H,的上升沿可用具有最大辐值为H、升至最大值时间T,为10us的25kHz阻尼振荡场来表征。同样,H,的上升沿可用其有最大幅值为Hv、升至最大值时间T,为O.254s的1MHz阻尼振荡场来表征。由此得出,就磁感应效应来说,首次雷击的磁场可用典型频率25kHz来表征,后续雷击的磁场可用典型频率1MHz来表征。在GB/T17626.9以及GB/T17626.10中规定以这些频率的阻尼振荡磁场来进行测试。干扰的受害者是对传导及辐射雷电效应有一定内在抗损能力的信息设备。通过在防雷区(LPZ)安装电磁屏蔽体以及在LPZ的各交界处安装浪涌保护器(SPD),则由H。、i。及,所确定的初始雷电效应被减小至受害者所能耐受的程度。如图1所示,受害者必须能分别经受得住其周田的磁场H2以及传导的霄电效应(U:、),如何将i衰减至以及阿域小序由G邻/19271,3规定,而如何将H:减至足够低的H,值则由本部分规定。对此处所考虑的格栅形空间屏蔽,可假定LPZ区内的磁场(H、H:)与外界磁场(H。)具有相同的波形。对信息系统的LEMP防护,最好能根据GB/T17626.5(传导过电压及电流)、GB/T17626.9(首次雷击引起的辐射磁场)及GB/T17626.10(后续雷击引起的辐射磁场),用适当的试验来验证设备的抗损能力。图2表明,GB/T17626.9及GB/T17626.10标准中所规定的试验能充分地模拟首次雷击磁场H,以及后续霄击磁场H,的上升沿。注1,GB/T17626.5、GB/T17626.9以及GB/T17626.10中所规定的试验是用来证明设备的抗扰能力的。在所规定的四个试验评定等级中,本部分只考虑抗损能力,注2:如果对内部装设有信息设备的纹物成房间利用格橱形大空间屏蔽体对磁扬进行充分屏蔽,通常就可将碱态磁场诚至足够低的数值。3格栅形空间屏蔽实际上,筑物或房间的大空间屏敲体是用诸如金属支架,金属框架或钢筋等自然部件构成的。这些部件构成了一个格栅形的大空间屏薇。穿过屏蔽层的导电物体应该就近与屏蔽层作等电位连接。图3从原理上给出了如何用钢筋混凝土中的钢筋以及金属框架(用于金属门及可能被遮封的窗户)构成筑物或房间的大空间屏蔽体。当对屏蔽有效性不做专门实验或理论研究,其衰减可按如下方法进行估算。3.1邻近雷击情况下的格栅形空间屏蔽图4给出了邻近雷击的情况。被屏蔽空间的人射磁场可近似看作一个平面波。1PZ0区的人射磁场强度H。可按下式计算:3莲明Z.ZS沁.ET GB/T19271.2-2005/1ECTS61312-2:1999H。mi./(2xS,)(A/m)式中:i。一雷电流,单位为安(A)。S。一一一雷击点至所考虑的被屏敲空间的平均距离(见图4),单位为米(m)。由此得出首次雷击所致的磁场强度最大值为:Ha/W,=iw./(2rS,)(A/m)后续雷击所致的磁场强度最大值为:Hawmas=iva,/(2rS,)(A/m)式中:iw,一一首次雷击电流最大值,单位为安(A),按保护级别选定;i,一一后续雷击电流最大值,单位为安(A),按保护级别选定。虽然表1仅对平而波有效,但磁场强度由H。衰诚至LPZ1内部的磁场强度H,,其度减量仍可由表1所给出的求SF值的公式得出。由表1公式估算出的衰诚系数对LPZ1区内的安全空间V,有效,V,是以与屏蔽体保持一安全距离d:而确定的空间(见图5)。d,:=W·SF/10(m)式中:SF一一由表1的公式估算出的屏蔽系数,单位为分贝(dB):W一该格橱形屏蔽体的网格宽度,单位为米(m)。由SF值可计算出LPZ1区中空间体V,内的磁扬强度H1:网?m)J式中:SF一由表1的公式估算出的屏蔽系数,单位为分贝(dB).H。一IPZ0区的磁场强度,单位为安每米(A/m),首次雷击与后续雷击磁场强度最大值分别等于HowW、Ha/Wmd3.2直接雷击情况下的格栅形空间屏蔽为了防雷,筑物的屏蔽(围绕LPZ1的屏蔽)可以是LPS的一部分,因此,雷电流可能沿着它而流动。对此类屏蔽,直接雷击下其内部磁场的特征目前尚未确定。格橱形空间屏蔽体实际上是由如钢框架、金属支架以及钢筋等所构成。这些屏蔽体可能围绕1PZ1区而。闪电可能击中筑物屋顶上的任意一点。在此情况下,LPZ1区内空间V.的内部任意一点由雷击产生的磁场强度H:为:H,=KH·i。·W/(d.·a,)(A/m)由此得出LPZ1区内空间V,内部任意一点由首次雷击所致的磁场强度最大值为:Hwmx=KH·iwx·W/(d.·√d,)(A/m)LPZ1区内空间V,内部任意一点由后续雷击所致的磁场强度最大值为:Hw=Kn·i/a·W/(dw·√d,)(A/m)式中:d,一所考忠点至1PZ1屏蔽体顶部的最短距离,单位为米(m):d.一所考虑点至LPZ1屏蔽体侧面的最短距离,单位为米(m):4x-一首次雷击电流的最大值,单位为安(A),按保护级别选定;4興尚罚素前闯Z.ZC.ET
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