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智能家居系统中干扰的抑制措施

来源:凉山热线 时间:2021-02-17 20:06:33

根据iec61312标准,家居电子设备应设置多级防雷保护措施,一般为三级配置。由于雷电流主要是由首次雷击电流和后续雷击电流所组成,因此,雷电过电压的保护必须同时考虑到如何抑制(或分流)首次雷击电流和后续雷击电流。在采取多级保护措施的同时,还必须考虑各级之间的能量配合和解耦措施。家居网络系统的防雷可采用两种措施,即外部防雷和内部防雷。外部防雷可将绝大部分雷电流直接引入地下泄散;内部防雷可阻塞沿电源或信号线所引入的雷电波。这两道防线,互相配合,各尽其职,缺一不可。

  按照防护范围可将智能家居系统电子设备的防雷措施分为两类,外部防护和内部防护。外部防护是指对安装电子设备的建筑物本体的安全防护,可采用避雷针、分流、屏蔽网、均衡电位、接地等措施,这种防护措施人们比较重视、比较常见,相对来说比较完善。内部防护是指在建筑物内部电子设备对过电压(雷电或电源系统内部过电压)的防护,其措施有:等电位联结、屏蔽、保护隔离、合理布线和设置过电压保护器等措施,这种措施相对来说是比较新的办法,也不够完善,下边对弱电设备防雷进行探讨,主要对雷电浪涌及地电位差的防护提出一些自己的看法。

1.智能家居系统中电子设备的外部保护

  外部防雷主要指建筑物的防雷,一般是防护直击雷,它是防雷技术革新的主要组成部分,其技术措施可分接闪器(避雷针、避雷带、避雷网等金属接闪器)、引下线、接地体和法拉第笼等。系统设备的外部防护首先是使用建筑物的避雷针将主要的雷电流引入大地;其次是在将雷电流引入大地的时候尽量将雷电流分流,避免造成过电压危害设备;第三是利用建筑物中的金属部件以及钢筋可以作为不规则的法拉第笼,起到一定的屏蔽作用,如果建筑物中的设备是低压电子逻辑系统、遥控、小功率信号电路的电器,则需要加装专门的屏蔽网,在整个屋面组成不大于5m—5m,6m—4m的网格,所有均压环采用避雷带等电位连接;第四是建筑物各点的电位均衡,避免由于电位差危害设备;第五是保障建筑物有良好的接地,降低雷击建筑物时接点电位损坏设备。

接地电阻应符合有关标准,一般为4Ω。一些设备制造商有特殊的接地要求,将直流接地和其他六种接地方式分开,以避免电磁干扰和零接地电位的增加。但是,当接地放电发生雷击时,高压会通过直流反击设备。因此,有必要在防雷和直流之间安装接地电位均衡器以避免反击。

二.智能家居系统设备的内部保护

内部防雷系统主要是在建筑物内易受过电压损坏的设备上安装过电压保护装置。当设备受到过电压攻击时,保护装置可以迅速移动和释放能量,以保护设备免受损坏。内部防雷保护分为功率防雷保护和信号防雷保护。

从电磁兼容性(EMC)的角度来看,防雷应从外到内分为多层次的防护区域。最外层为0级,是风险最高的直接雷击区,主要由外部(建筑物)防雷系统保护,风险较低。保护区的界面划分主要是通过由防雷系统、钢筋混凝土和金属管道组成的屏蔽层形成的。从零级备用到最里面的保护区域,有必要进行分层多级保护,将过电压降到设备能承受的水平。一般情况下,约50%的雷电流经传统防雷装置直接排放到地面,而50%的雷电流经地面平均会流入电源线、信号线和金属管等。

随着家用电子设备的大规模使用,雷电和瞬时过电压所造成的危害越来越严重,原有的保护系统已不能满足智能家居网络安全的要求,应从一维保护改为三维保护,包括直接防雷、感应雷电侵入、雷电电磁感应、地电位反击以及操作瞬间过电压的影响。

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