一、引言

電源防雷是防止雷電和其他內部過電壓侵入設備造成損壞，從室外防雷與線路防雷相結合的綜合防雷方案，介紹了外部避雷和內部避雷、保護區、防雷等電位連接等概念。分析了電源防雷工作原理。采用電源防雷能在最短時間內釋放電路上因雷擊感應而產生的大量脈沖能量短路泄放到大地，降低設備各接口間的電位差，從而保護電路上的設備。

二、綜合防雷

考慮室外防雷與線路防雷相結合的綜合防雷方案。

1.外部避雷和內部避雷

避雷針（或避雷帶、避雷網）、引下線和接地系統構成外部防雷系統（圖1），主要是為了保護建筑物免受雷擊引起火災事故。雷電的破壞力極大，防雷僅有外部防雷是不夠的，雷電波會侵入各電氣通道（如電源線、信號線和金屬管道等）。由其產生的高電壓和浪涌電壓對電訊設備、網絡、信息、系統有極大的危害，輕則毀壞線路，重則損壞設備，系統癱瘓，造成難以估算的損失，所以必須有內部防雷。

外部防雷系統

從0級保護區到最內層保護區，必須實行分級保護，對于電源系統，分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅲ、Ⅳ級（圖3），從而將過電壓降到設備能承受的水平。對于信號系統，則分為粗保護和精細保護，粗保護量級根據所屬保護區的級別，而精細保護則要根據電子設備的敏感度來進行選擇。從理論上講，雷電流約有50％是直接流入大地，還有50％將平均流入電氣通道（如電源線、信號線和金屬管道等）。

防雷保護區

內部防雷系統則是防止雷電和其他內部過電壓侵入設備造成毀壞，這是外部防雷系統無法保證的。為了實現內部避雷，需要在進出建筑物的保護區的電纜、金屬管道等都要安裝避雷器及過壓保護器，并實行等電位連接。

2.保護區

一個欲保護的區域，從電磁兼容的觀點考慮，由外到內可分為幾級保護區（圖2），最外層是0級，是直接雷擊區域，危險性最高，越往里，則危險程度越低，過壓主要是沿線竄入的，保護區的界面通過外部防雷系統，鋼筋混凝土及金屬罩等構成的屏蔽層而形成，電氣通道以及金屬管道等則經過這些界面。

防雷分級保護

防雷等電位連接

3.防雷等電位連接

為了徹底消除雷電引起的毀壞性的電位差，特別需要實行等電位連接，電源線、信號線、金屬管道等都要通過過壓保護器進行等電位連接，各個內層保護區的界面處，同樣要依次進行局部等電位連接，各個局部等電位連接棒互相連接，并最后與主等電位連接棒相連（圖4）。

三、防雷保護器

防雷器的作用，就是在最短時間（納秒級）釋放電路上因雷擊感應而產生的大量脈沖能量短路泄放到大地，降低設備各接口間的電位差，從而保護電路上的設備。

根據強度的不同，又可分為避雷器和過壓保護器。

避雷器的測試電流是：10～350μs的波形,50As,100kA,2.5MJ/Ω。

過壓保護器的測試電流是：8～200μs的波形,0.14As,5kA,0.36MJ/Ω。（見圖5）

電源系統保護器，根據應用場合分為：

（1）避雷器。

（2）固定地方安裝的過壓保護器。

（3）插座型保護器。

（4）信息系統保護器，主要是過壓限制器。

1.電源防雷及過壓保護器

（1）高能避雷器用在雷擊區域的LPZ0與LPZ1]

圖5防雷保護器測試波形

圖6電源一級防雷保護

圖7電源二級防雷保護