图1-1 5kA(左)、3kA(右)的8/20us冲击电流下1米长导线两端压降(衰减500倍) 击电流作用下线缆两端的压降可以通过理论计算大致估算出来:一根导线可等效为一个电感,在一个变化的电流流过导线时,导线两端的压降为:DU=L穌i/dt,其中L为导线上的电感量,一般1米长导线的电感量在1uH~1.6uH之间(计算可取1uH);di/dt是导线上电流的变化率。通过这个公式可以看出,DU与L成正比,L 又与线长成正比。因此,减小电源防雷器并接导线的长度就是减小Uab和Ucd,也就是减小Uad。所以,电源防雷器并接到机柜电源接线端子的导线(或并接到馈电线上的导线)一定要短。这一设计原则应用到单板内的保护电路设计也是一样的道理:做线间保护的防雷电路的引线一定要短。 信号防雷器的接地 图3-16示出一种不正确的信号防雷器安装方式:防雷器安装在设备以外的其它设备内(例如:DDF架内),并且通过其它装置的接地线接地,由于机房内独立设备的保护接地线通常都不会太短(3~20米),使信号防雷器的共模防护作用大大减低。 2 不正确的信号防雷器安装方式 根据被保护设备内部接口电路的不同,信号防雷器实现共模保护的原理略有区别: 1、内部接口具有对地的保护电路,或外部线缆中有信号回线与内部单板地连接。 这种情况下,外加信号防雷器应达到如下效果:由信号线引入的共模过电流,绝大部分通过信号防雷器的接地线泄放到大地,只有非常小的一部分过电流流入设备内部,这一小部分过电流是设备内部的单板防护电路本身能耐受得住而不发生损坏的。
上图电路是一种比较典型的E1口防护电路,差模采用气体放电管、电阻、快恢复二极管、TVS管组成,其中气体放电管将线缆引入的大部分雷击过电流短路。 防护器件中,气体放电管的特点是通流量大、但响应时间慢、冲击击穿电压高;TVS管的通流量小,响应时间最快,电压钳位特性最好;当一个防护电路要求整体通流量大,能够实现精细保护的时候,防护电路往往需要这两种防护器件配合起来实现比较理想的保护特性。但是气体放电管、TVS不能简单的并联起来使用。如果将通流量大的气体放电管和通流量小的TVS管直接并联,在过电流的作用下,TVS管会先发生损坏,无法发挥气体放电管通流量大的优势。因此在两种防护器件配合使用的信号防雷电路中,往往需要电阻等元件 b、并联式电源防雷器 并联式电源防雷器在安装中需要注意的一个问题是:防雷器并接到机柜电源接线端子的导线(或并接到馈电线上的导线)一定要短,否则电源防雷器的保护效果会大大下降。