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智能建筑信息系统雷击电磁脉冲LEMP研究与防护设计

石光其  
【摘要】:随着全球信息技术的迅速发展,智能建筑的兴起,使人们生活方式和办公观念悄悄地发生了改变。智能建筑中含有大量的通信信息系统,它们属于弱电设备。如何有效地防止雷击电磁脉冲(LEMP)对智能建筑信息系统的危害,降低雷击电磁脉冲造成的直接与间接损失,是智能建筑防雷设计中应该首要考虑的问题。 文章主要围绕雷击电磁脉冲对智能建筑信息系统的入侵危害进行研究,并有针对性地提出了信息系统雷击电磁脉冲防护设计的实现框架和技术细节。论文首先简单介绍了建筑物防雷的探索历程及现状以及其发展趋势,接着对雷电的产生机理和雷电流波特性作详细的分析与研究,雷电流数学模型仿真结果显示雷电流波能量主要分布在低频部分。然后对雷击电磁脉冲的成因及其对信息系统的耦合方式和侵入渠道进行深入分析,主要从空间、接地和进线三个角度进行研究。接着探讨它对应的防护技术,其中屏蔽技术是切断LEMP对信息系统的空间耦合途径,等电位联结与接地技术则能防止LEMP形成的地电流脉冲干扰,而电涌保护器(SPD)的使用可以有效阻止雷击浪涌沿进线进入信息系统各端口。最后,文章研究了电涌保护器的负载特性、有效保护距离以及多级之间的配合保护,并在此基础上针对防雷设计的可靠性与经济性要求,提出了浪涌保护器设计方案设计流程图。屏蔽、等电位联结与接地、电涌保护器是雷击电磁脉冲防护中三种常用技术手段,把三者有效地相互结合,将能实现对信息系统的有效防护。


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