防雷器在电源系统中的应用

第一篇：防雷器在电源系统中的应用

防雷器在电源系统中的应用

一、雷电防护基本原理

雷电及其它强干扰对通信系统的致损及由此引起的后里是严重的，雷电防护将成为必需。雷电由高能的低频成份与极具渗透性的高频成份组成。其主要通过两种形式，一种是通过金属管线或地线直接传导雷电致损设备；一种是闪电通道及泄流通道的雷电电磁脉冲以各种耦合方式感应到金属管线或地线产生浪涌致损设备。绝大部分雷损由这种感应而引起。对于电子信息设备而言，危害主要来自于由雷电引起的雷电电磁脉冲的耦合能量，通过以下三个通道所产生的瞬态浪涌。金属管线通道，如自来水管、电源线、天馈线、信号线、航空障碍灯引线等产生的浪涌；地线通道，地电们反击；空间通道，电磁小组的辐射能量。

其中金属管线通道的浪涌和地线通道的地电位反击是电子信息系统致损的主要原因，它的最见的致损形式是在电力线上引起的雷损，所以需作为防扩的重点。由于雷电无孔不入地侵袭电子信息系统，雷电防护将是个系统工程。雷电防护的中心内容是泄放和均衡。

1．泄放是将雷电与雷电电磁脉冲的能量通过大地泄放，并且应符合层次性原则，即尽可能多、尽可能远地将多余能量在引入通信系统之前泄放入地；层次性就是按照所设立的防雷保护区分层次对雷电能量进行削弱。防雷保护区又称电磁兼容分区，是按人、物和信息系统对雷电及雷电电磁脉冲的感受强度不同把环境分成几个区域：LPZOA区，本区内的各物体都可能遭到直接雷击，因此各特体都可能导走全部雷电流，本区内电磁场没有衰减。LPZOB区，本区内的各物体不可能遭到直接雷击，但本区电磁场没有衰减。LPZ1区，本区内的各物体不可能遭到直接雷击，流往各导体的电流比LPZOB区进一步减少，电磁场衰减和效果取决于整体的屏蔽措施。后续的防雷区（LPZ2区等）如果需要进一步减小所导引的电流和电磁场，就应引入后续防雷区，应按照需要保护的系统所要求的环境区选择且续防雷区的要求条件。保护区序号越高，预期的干扰能量和干扰电压越低。在现代雷电防护技术中，防雷区的设置具有重要意义，它可以指导我们进行屏蔽、接地、等电们连接等技术措施的实施。

2．均衡就是保持系统各部分不产生足以致损的电位差，即系统所在环境及系统本身所有金属导电体的电位在瞬态现象时保持基本相等，这实质是基于均压等电位连接的。由可靠的接地系统、等电位连接用的金属导线和等电位连接器（防雷器）组成一个电位补偿系统，在瞬态现象存在的极短时间里，这个电位补偿系统可以迅速地在被保护系统所处区域内所有导电部件之间建立起一个等电位，这些导电部件也包括有源导线。通过这个完备的电位补偿系统，可以在极短时间内形成一个等电位区域，这个区域相对于远处可能存在数十千伏的电位差。重要的是在需要保护的系统所处区域内部，所有导电部件之间不存在显著的电位差。

3．雷电防护系统由三部分组成，各部分都有其重要作用，不存在替代性。外部防护，由接闪器、引下线、接地体组成，可将绝大部分雷电能量直接导入地下泄放。过渡防护，由合理的屏蔽、接地、布线组成，可减少或阻塞通过各入侵通道引入的感应。内部防护，由均压等电位连接、过电压保护组成，可均衡系统电位，限制过电压幅值。

二、防雷器的作用及技术参数

防雷器又称等电位连接器、过电压保护器、浪涌抑制器、突波吸收器、防雷保安器等，用于电源线防护的防雷器称为电源防雷器。鉴于目前的雷电致损特点，雷电防护尤其在防雷整改中，基于防雷器防护方案是最简单、经济的雷电防护解决方案。防雷器的主要作用是瞬态现象时将其两端的电位保持一致或限制在一个范围内，转移有源导体上多余能量。

进入地下泄放，是实现均压等电位连接的重要组成部分。防雷器的一些主要技术参数：额定工作电压、额定工作电流，特批串并式电源防雷器的载流量。通流能力，防雷器转移雷电流的能力，以千安为单位，与波开开式有关。防雷器在功能上可分为可防直击雷的防雷器和防感应雷的防雷器。可防直击雷的防雷器通常用于可能被直击雷击中的线路保护，如LPZOA区与LPZ1区交界处的保护。用10/35μs电流波形测试与表示其通流能力。防感应雷的防雷器通常用于不可能被直击雷击中的线路保护，如LPZOB区与LPX1区、LPZ1区交界处的保护。用8/20μs电流波形测试与表示其通流能力响应时间，防雷器对瞬态现象起控制作用所需的时间，与波形性质有关。残压，防雷器对瞬态现象的电压限制能力，与雷电流幅值及波形性质有关。

三、防雷器的选用

基于防雷器的防护想要取得理想的效果，应注重“在合适的地方合理地装设合适的防雷器”，防雷器的选择十分重要。

1．进入建筑物的各种设施之间的雷电流分配情况如下：约有50%的雷电流经外部防雷装置泄放入地，另有50%的雷电流将在整个系统的金属物质内进行分配。这个评估模式用于估算在LPAOA区、LPZOB区和LPZ1区交界处作等电位连接的防雷器的通流能力和金属导线的规格。该处的雷电流为10/35μs电流波形。在各金属物质中雷电流的分配情况下：各部分雷电流幅值取决于各分配通道有的阻抗与感抗，分配通道是指可能被分配到雷电流的金属物质，如电力线、信号线、自来水管、金属构架等金属管级及其它接地，一般仅以各自的接地电阻值就可以大致估算。在不能确定的情况下，可以认为接是电阻相等，即各金属管线平均分配电流。

2．在电力线架空引入，并且电力线可能被直击雷击中时，进入建筑物内保护区的雷电流取决于外引线路、防雷器放电支路和用户侧线路的阻抗和感抗。如内外两端阻抗一致，则电力线被分配到一半的直击雷电流。在这种情况下必须采用具有防直击雷功能的防雷器。

3．后续的评估模式用于评估LPZ1区以后防护区交界处的雷电流分配情况。由于用户侧绝缘阻抗远远大于防雷器放电支路与外引线路的阻抗，进入后续防雷区的雷电流将减少，在数值上不需特别估算。一般要求用于后续防雷区的电源防雷器的通流能力在20kA（8/20μs）以下，不需采用大通流能力的防雷器。后续防雷区防雷器的选择应考虑各级之间的能量分配和电压配合，在许多因素难以确定时，采用串并式电源防雷器是个好的选择。串并式是根据现代雷电防护中许多应用场合、保护范围层次区分等特点提出的概念（相对于传统的并式防雷器而言）。其实质是经能量配合和电压分配的多级放电器与滤波器技术的有效结合。串并式防雷有如下特点：应用广泛。不但可以按常规进行应用，也适合保护区难以区别的场所。感生退耦器件在瞬态过电压下的分压、延迟作用，以帮助实现能量配合。减缓瞬态干扰的上升速率，以实现低残压与长寿命以及极快的响应时间。

4．防雷器的其它参数选择取决于各个被保护物所在防雷区的级别，其工作电压以安装在引电路中所有部件的额定电压为准。串并式防雷器还需注意其额定电流。

5．影响电子线雷电流分配的其它因素：变压器端接地电阻降低将使电子线中分配电流增大。供电线缆的长度的增加将使电力线中分配电流减少，并使几要导线中有平衡的电流分配。过短的电缆长度和过低的中性线阻抗将使电流不平衡，从而引起差模干扰。供电线缆并接多用户将降低有效阻抗，导致分配电流增大，在连成网状的供电状态下，雷临时性流主要流入电力线，这是多数雷损发生在电力线处的原因。

四、防雷器的安装

1．电源线应实现多级防护，多级防护是以各防雷区为层次，对雷电能量的逐级减弱（能量分配），使各级限制电压相互配合，最终使过电压值限制在设备绝缘强度之内（电压配合）。

在下列情况下，多级防护成为必须：某一级防雷器失效或防雷器某一路失效。防雷器的残压不配合设备绝缘强度，线缆在建筑物内长度较长时。

2．几乎所有情况下的线缆防护，至少应分成两级以上，同一级防雷器还可能包含多级保护（如串并式防雷器）。为了达到有效的保护，可在各防雷区界面处设置相应的防雷器，防雷器可针对单个电子设备，或一个装有多个电子设备的空间，所有穿过通常具有空间屏蔽的防雷区的导线，在穿过防雷区界面同时接有防雷器。另外，防雷器的保护范围是有限的，一般防雷器与设备线路距离超过10m以后将使防护效果劣化，这是因为防雷器和需要保护的设备之间的电缆上有反射造成的振荡电压，其幅值与线路长度、负载阻抗成正比。

3．在使用电源孩子雷器的多级防护中，如果不注意能量分配，则可能引入更多的雷电能量进入保护区域。这要求防雷器应根据前述评估模式选择。一般防雷器都有通过雷电流越大，残压越高的特点，通过能量分配后未级防雷器流过的雷电流极小，有利于电压限制。注意，不考虑电压配合而仅仅选择低响应电压的防雷器作末级保护是危险的。

实现能量分配与电压配合的要点在于利用两级防雷器之间线缆本身的感抗。线缆本身的感抗有一定的阻碍埋电流及分压作用，使雷电流更多地被分配到前级泄放。一般要求两级防雷器之间线缆长度在15m左右，适用于保护地线与其它线缆紧贴敷设或处于同一条电缆之内的情况。线缆上分支线路的长度对线缆要求长度有影响，当保护地线与被保护线缆有一定距离（>1m），这时要求线缆长度大于5m即可。在一些不适合采用线缆本身作退耦措施的如两级防雷区界面靠近或线缆长度较短时，可利用专门的退耦器件，这时无距离要求。

4．退耦器件是实现能量分配与电压配合的重要措施，以下几种材料可作为退耦器件：线缆、电感和电阻。

串并式电源防雷器就是一种考虑了能量分配与电压配合，利用滤波器作为退耦器件的防雷器组合形式，适合于各种场合的应用。

5．在某些极端情况下，装上防雷器反而会增加设备损坏的可能，必须杜绝；这类情况发生。防雷器保护几条线，其中一条线上的防雷器失效或响应速度过慢。这可能使共模干扰转化为差模干扰而损坏设备。这要求必须实施多级防护及注意防雷器的维护。不考虑防雷保护区、能量配合及电压分配而随便安装防雷器，比如仅仅在设备前端装设一只防雷器，由于没有前级保护，强大的雷电流将被吸引到设备前端，致使防雷器残压超过设备绝缘强度。这要求防雷器必须按层次性原则安装。

6．在另外的一些情况下，错误的安装将使设备得不到有效保护。过长的防雷器连接线、防雷器工作时，连接线上由感抗引起的电压将极高，加在设备上的仍会危险电压，这个问题在末级防雷器的应用中更加明显。解决这个问题的方法是采用短的连接线，也要以采用两要以上分开的连接线以分担磁场强度，减少压降，单线加粗连接线是没有什么效果的。必要时可通过改变被保护线的布线，使其靠近等电位连接排（接地点）以减少连接线长度。

防雷器输出线和输入线、接地线靠近、并排敷设。这种情况对串并式防雷器的影响比较严重。当串并式电源防雷器的输出线（已保护的线）和输入线（未保护线）、地线靠近敷设，会使输出线内感应出瞬态浪涌，虽然其强度较原来小，但仍可能是危险的。解决这个问题的方法是将输入线、地线与输出线分开敷设或垂直敷设，尽量减少并行敷设的长度，拉开敷设的距离。

防雷器接地线没有与被保护设备的保护地相连，即采取单独的防雷接地。这将使被保护线与设备保护地之间在瞬态时存在危险电压，解决这个问题的方法是防雷器的接地应与设备保护地相连。

第二篇：浅谈防雷器在电源系统中原理以及应用

摘要：雷电由高能的低频成份与极具渗透性的高频成份组成。其主要通过两种形式，一种是通过金属管线或地线直接传导雷电致损设备；一种是闪电通道及泄流通道的雷电电磁脉冲以各种耦合方式感应到金属管线或地线产生浪涌致损设备。绝大部分雷损由这种感应而引起。对于电子信息设备而言，危害主要来自于由雷电引起的雷电电磁脉冲的耦合能量，通过以下三个通道所产生的瞬态浪涌。本文主要简析防雷器在电源系统中的应用等。

一、雷电防护基本原理

雷电及其它强干扰对通信系统的致损及由此引起的后果是严重的，雷电防护将成为必需。雷电由高能的低频成份与极具渗透性的高频成份组成。其主要通过两种形式，一种是通过金属管线或地线直接传导雷电致损设备；一种是闪电通道及泄流通道的雷电电磁脉冲以各种耦合方式感应到金属管线或地线产生浪涌致损设备。绝大部分雷损由这种感应而引起。对于电子信息设备而言，危害主要来自于由雷电引起的雷电电磁脉冲的耦合能量，通过以下三个通道所产生的瞬态浪涌。金属管线通道，如自来水管、电源线、天馈线、信号线、航空障碍灯引线等产生的浪涌；地线通道，地电们反击；空间通道，电磁小组的辐射能量。

其中金属管线通道的浪涌和地线通道的地电位反击是电子信息系统致损的主要原因，它的最见的致损形式是在电力线上引起的雷损，所以需作为防扩的重点。由于雷电无孔不入地侵袭电子信息系统，雷电防护将是个系统工程。雷电防护的中心内容是泄放和均衡。

1.泄放是将雷电与雷电电磁脉冲的能量通过大地泄放，并且应符合层次性原则，即尽可能多、尽可能远地将多余能量在引入通信系统之前泄放入地；层次性就是按照所设立的防雷保护区分层次对雷电能量进行削弱。防雷保护区又称电磁兼容分区，是按人、物和信息系统对雷电及雷电电磁脉冲的感受强度不同把环境分成几个区域：LPZOA区，本区内的各物体都可能遭到直接雷击，因此各特体都可能导走全部雷电流，本区内电磁场没有衰减。LPZOB区，本区内的各物体不可能遭到直接雷击，但本区电磁场没有衰减。LPZ1区，本区内的各物体不可能遭到直接雷击，流往各导体的电流比LPZOB区进一步减少，电磁场衰减和效果取决于整体的屏蔽措施。后续的防雷区假如需要进一步减小所导引的电流和电磁场，就应引入后续防雷区，应按照需要保护的系统所要求的环境区选择且续防雷区的要求条件。保护区序号越高，预期的干扰能量和干扰电压越低。在现代雷电防护技术中，防雷区的设置具有重要意义，它可以指导我们进行屏蔽、接地、等电们连接等技术措施的实施。

2.均衡就是保持系统各部分不产生足以致损的电位差，即系统所在环境及系统本身所有金属导电体的电位在瞬态现象时保持基本相等，这实质是基于均压等电位连接的。由可靠的接地系统、等电位连接用的金属导线和等电位连接器组成一个电位补偿系统，在瞬态现象存在的极短时间里，这个电位补偿系统可以迅速地在被保护系统所处区域内所有导电部件之间建立起一个等电位，这些导电部件也包括有源导线。通过这个完备的电位补偿系统，可以在极短时间内形成一个等电位区域，这个区域相对于远处可能存在数十千伏的电位差。重要的是在需要保护的系统所处区域内部，所有导电部件之间不存在显著的电位差。

3.雷电防护系统由三部分组成，各部分都有其重要作用，不存在替代性。外部防护，由接闪器、引下线、接地体组成，可将绝大部分雷电能量直接导入地下泄放。过渡防护，由合理的屏蔽、接地、布线组成，可减少或阻塞通过各入侵通道引入的感应。内部防护，由均压等电位连接、过电压保护组成，可均衡系统电位，限制过电压幅值。

二、防雷器的作用及技术参数

防雷器又称等电位连接器、过电压保护器、浪涌抑制器、突波吸收器、防雷保安器等，用于电源线防护的防雷器称为电源防雷器。鉴于目前的雷电致损特点，雷电防护尤其在防雷整改中，基于防雷器防护方案是最简单、经济的雷电防护解决方案。防雷器的主要作用是瞬态现象时将其两端的电位保持一致或限制在一个范围内，转移有源导体上多余能量。

进入地下泄放，是实现均压等电位连接的重要组成部分。防雷器的一些主要技术参数：额定工作电压、额定工作电流，特批串并式电源防雷器的载流量。通流能力，防雷器转移雷电流的能力，以千安为单位，与波开开式有关。防雷器在功能上可分为可防直击雷的防雷器和防感应雷的防雷器。可防直击雷的防雷器通常用于可能被直击雷击中的线路保护，如LPZOA区与LPZ1区交界处的保护。用10/35μs电流波形测试与表示其通流能力。防感应雷的防雷器通常用于不可能被直击雷击中的线路保护，如LPZOB区与LPX1区、LPZ1区交界处的保护。用8/20μs电流波形测试与表示其通流能力响应时间，防雷器对瞬态现象起控制作用所需的时间，与波形性质有关。残压，防雷器对瞬态现象的电压限制能力，与雷电流幅值及波形性质有关。

三、防雷器的选用

基于防雷器的防护想要取得理想的效果，应注重“在合适的地方合理地装设合适的防雷器”，防雷器的选择十分重要。

1.进入建筑物的各种设施之间的雷电流分配情况如下：约有50%的雷电流经外部防雷装置泄放入地，另有50%的雷电流将在整个系统的金属物质内进行分配。这个评估模式用于估算在LPAOA区、LPZOB区和LPZ1区交界处作等电位连接的防雷器的通流能力和金属导线的规格。该处的雷电流为10/35μs电流波形。在各金属物质中雷电流的分配情况下：各部分雷电流幅值取决于各分配通道有的阻抗与感抗，分配通道是指可能被分配到雷电流的金属物质，如电力线、信号线、自来水管、金属构架等金属管级及其它接地，一般仅以各自的接地电阻值就可以大致估算。在不能确定的情况下，可以认为接是电阻相等，即各金属管线平均分配电流。

第三篇：防雷器在电源系统中的基本原理以及应用

防雷器在电源系统中的基本原理以及应用

一、雷电防护基本原理

雷电及其它强干扰对通信系统的致损及由此引起的后里是严重的，雷电防护将成为必需。雷电由高能的低频成份与极具渗透性的高频成份组成。其主要通过两种形式，一种是通过金属管线或地线直接传导雷电致损设备；一种是闪电通道及泄流通道的雷电电磁脉冲以各种耦合方式感应到金属管线或地线产生浪涌致损设备。绝大部分雷损由这种感应而引起。对于电子信息设备而言，危害主要来自于由雷电引起的雷电电磁脉冲的耦合能量，通过以下三个通道所产生的瞬态浪涌。金属管线通道，如自来水管、电源线、天馈线、信号线、航空障碍灯引线等产生的浪涌；地线通道，地电们反击；空间通道，电磁小组的辐射能量。

其中金属管线通道的浪涌和地线通道的地电位反击是电子信息系统致损的主要原因，它的最见的致损形式是在电力线上引起的雷损，所以需作为防扩的重点。由于雷电无孔不入地侵袭电子信息系统，雷电防护将是个系统工程。雷电防护的中心内容是泄放和均衡。

1.泄放是将雷电与雷电电磁脉冲的能量通过大地泄放，并且应符合层次性原则，即尽可能多、尽可能远地将多余能量在引入通信系统之前泄放入地；层次性就是按照所设立的防雷保护区分层次对雷电能量进行削弱。防雷保护区又称电磁兼容分区，是按人、物和信息系统对雷电及雷电电磁脉冲的感受强度不同把环境分成几个区域：LPZOA区，本区内的各物体都可能遭到直接雷击，因此各特体都可能导走全部雷电流，本区内电磁场没有衰减。LPZOB区，本区内的各物体不可能遭到直接雷击，但本区电磁场没有衰减。LPZ1区，本区内的各物体不可能遭到直接雷击，流往各导体的电流比LPZOB区进一步减少，电磁场衰减和效果取决于整体的屏蔽措施。后续的防雷区（LPZ2区等）如果需要进一步减小所导引的电流和电磁场，就应引入后续防雷区，应按照需要保护的系统所要求的环境区选择且续防雷区的要求条件。保护区序号越高，预期的干扰能量和干扰电压越低。在现代雷电防护技术中，防雷区的设置具有重要意义，它可以指导我们进行屏蔽、接地、等电们连接等技术措施的实施。

2.均衡就是保持系统各部分不产生足以致损的电位差，即系统所在环境及系统本身所有金属导电体的电位在瞬态现象时保持基本相等，这实质是基于均压等电位连接的。由可靠的接地系统、等电位连接用的金属导线和等电位连接器（防雷器）组成一个电位补偿系统，在瞬态现象存在的极短时间里，这个电位补偿系统可以迅速地在被保护系统所处区域内所有导电部件之间建立起一个等电位，这些导电部件也包括有源导线。通过这个完备的电位补偿系统，可以在极短时间内形成一个等电位区域，这个区域相对于远处可能存在数十千伏的电位差。重要的是在需要保护的系统所处区域内部，所有导电部件之间不存在显著的电位差。3.雷电防护系统由三部分组成，各部分都有其重要作用，不存在替代性。外部防护，由接闪器、引下线、接地体组成，可将绝大部分雷电能量直接导入地下泄放。过渡防护，由合理的屏蔽、接地、布线组成，可减少或阻塞通过各入侵通道引入的感应。内部防护，由均压等电位连接、过电压保护组成，可均衡系统电位，限制过电压幅值。

二、防雷器的作用及技术参数

防雷器又称等电位连接器、过电压保护器、浪涌抑制器、突波吸收器、防雷保安器等，用于电源线防护的防雷器称为电源防雷器。鉴于目前的雷电致损特点，雷电防护尤其在防雷整改中，基于防雷器防护方案是最简单、经济的雷电防护解决方案。防雷器的主要作用是瞬态现象时将其两端的电位保持一致或限制在一个范围内，转移有源导体上多余能量。

进入地下泄放，是实现均压等电位连接的重要组成部分。防雷器的一些主要技术参数：额定工作电压、额定工作电流，特批串并式电源防雷器的载流量。通流能力，防雷器转移雷电流的能力，以千安为单位，与波开开式有关。防雷器在功能上可分为可防直击雷的防雷器和防感应雷的防雷器。可防直击雷的防雷器通常用于可能被直击雷击中的线路保护，如LPZOA区与LPZ1区交界处的保护。用10/35μs电流波形测试与表示其通流能力。防感应雷的防雷器通常用于不可能被直击雷击中的线路保护，如LPZOB区与LPX1区、LPZ1区交界处的保护。用8/20μs电流波形测试与表示其通流能力响应时间，防雷器对瞬态现象起控制作用所需的时间，与波形性质有关。残压，防雷器对瞬态现象的电压限制能力，与雷电流幅值及波形性质有关。

三、防雷器的选用

基于防雷器的防护想要取得理想的效果，应注重“在合适的地方合理地装设合适的防雷器”，防雷器的选择十分重要。

1.进入建筑物的各种设施之间的雷电流分配情况如下：约有50%的雷电流经外部防雷装置泄放入地，另有50%的雷电流将在整个系统的金属物质内进行分配。这个评估模式用于估算在LPAOA区、LPZOB区和LPZ1区交界处作等电位连接的防雷器的通流能力和金属导线的规格。该处的雷电流为10/35μs电流波形。在各金属物质中雷电流的分配情况下：各部分雷电流幅值取决于各分配通道有的阻抗与感抗，分配通道是指可能被分配到雷电流的金属物质，如电力线、信号线、自来水管、金属构架等金属管级及其它接地，一般仅以各自的接地电阻值就可以大致估算。在不能确定的情况下，可以认为接是电阻相等，即各金属管线平均分配电流。

2.在电力线架空引入，并且电力线可能被直击雷击中时，进入建筑物内保护区的雷电流取决于外引线路、防雷器放电支路和用户侧线路的阻抗和感抗。如内外两端阻抗一致，则电力线被分配到一半的直击雷电流。在这种情况下必须采用具有防直击雷功能的防雷器。

3.后续的评估模式用于评估LPZ1区以后防护区交界处的雷电流分配情况。由于用户侧绝缘阻抗远远大于防雷器放电支路与外引线路的阻抗，进入后续防雷区的雷电流将减少，在数值上不需特别估算。一般要求用于后续防雷区的电源防雷器的通流能力在20kA（8/20μs）以下，不需采用大通流能力的防雷器。后续防雷区防雷器的选择应考虑各级之间的能量分配和电压配合，在许多因素难以确定时，采用串并式电源防雷器是个好的选择。串并式是根据现代雷电防护中许多应用场合、保护范围层次区分等特点提出的概念（相对于传统的并式防雷器而言）。其实质是经能量配合和电压分配的多级放电器与滤波器技术的有效结合。串并式防雷有如下特点：应用广泛。不但可以按常规进行应用，也适合保护区难以区别的场所。感生退耦器件在瞬态过电压下的分压、延迟作用，以帮助实现能量配合。减缓瞬态干扰的上升速率，以实现低残压与长寿命以及极快的响应时间。

4.防雷器的其它参数选择取决于各个被保护物所在防雷区的级别，其工作电压以安装在引电路中所有部件的额定电压为准。串并式防雷器还需注意其额定电流。

5.影响电子线雷电流分配的其它因素：变压器端接地电阻降低将使电子线中分配电流增大。供电线缆的长度的增加将使电力线中分配电流减少，并使几要导线中有平衡的电流分配。过短的电缆长度和过低的中性线阻抗将使电流不平衡，从而引起差模干扰。供电线缆并接多用户将降低有效阻抗，导致分配电流增大，在连成网状的供电状态下，雷临时性流主要流入电力线，这是多数雷损发生在电力线处的原因。

四、防雷器的安装 1.电源线应实现多级防护，多级防护是以各防雷区为层次，对雷电能量的逐级减弱（能量分配），使各级限制电压相互配合，最终使过电压值限制在设备绝缘强度之内（电压配合）。

在下列情况下，多级防护成为必须：某一级防雷器失效或防雷器某一路失效。防雷器的残压不配合设备绝缘强度，线缆在建筑物内长度较长时。

2.几乎所有情况下的线缆防护，至少应分成两级以上，同一级防雷器还可能包含多级保护（如串并式防雷器）。为了达到有效的保护，可在各防雷区界面处设置相应的防雷器，防雷器可针对单个电子设备，或一个装有多个电子设备的空间，所有穿过通常具有空间屏蔽的防雷区的导线，在穿过防雷区界面同时接有防雷器。另外，防雷器的保护范围是有限的，一般防雷器与设备线路距离超过10m以后将使防护效果劣化，这是因为防雷器和需要保护的设备之间的电缆上有反射造成的振荡电压，其幅值与线路长度、负载阻抗成正比。

3.在使用电源孩子雷器的多级防护中，如果不注意能量分配，则可能引入更多的雷电能量进入保护区域。这要求防雷器应根据前述评估模式选择。一般防雷器都有通过雷电流越大，残压越高的特点，通过能量分配后未级防雷器流过的雷电流极小，有利于电压限制。注意，不考虑电压配合而仅仅选择低响应电压的防雷器作末级保护是危险的。

实现能量分配与电压配合的要点在于利用两级防雷器之间线缆本身的感抗。线缆本身的感抗有一定的阻碍埋电流及分压作用，使雷电流更多地被分配到前级泄放。一般要求两级防雷器之间线缆长度在15m左右，适用于保护地线与其它线缆紧贴敷设或处于同一条电缆之内的情况。线缆上分支线路的长度对线缆要求长度有影响，当保护地线与被保护线缆有一定距离（>1m），这时要求线缆长度大于5m即可。在一些不适合??或线缆长度较短时，可利用专门的退耦器件，这时无距离要求。

4.退耦器件是实现能量分配与电压配合的重要措施，以下几种材料可作为退耦器件：线缆、电感和电阻。

串并式电源防雷器就是一种考虑了能量分配与电压配合，利用滤波器作为退耦器件的防雷器组合形式，适合于各种场合的应用。

5.在某些极端情况下，装上防雷器反而会增加设备损坏的可能，必须杜绝；这类情况发生。防雷器保护几条线，其中一条线上的防雷器失效或响应速度过慢。这可能使共模干扰转化为差模干扰而损坏设备。这要求必须实施多级防护及注意防雷器的维护。不考虑防雷保护区、能量配合及电压分配而随便安装防雷器，比如仅仅在设备前端装设一只防雷器，由于没有前级保护，强大的雷电流将被吸引到设备前端，致使防雷器残压超过设备绝缘强度。这要求防雷器必须按层次性原则安装。

6.在另外的一些情况下，错误的安装将使设备得不到有效保护。过长的防雷器连接线、防雷器工作时，连接线上由感抗引起的电压将极高，加在设备上的仍会危险电压，这个问题在末级防雷器的应用中更加明显。解决这个问题的方法是采用短的连接线，也要以采用两要以上分开的连接线以分担磁场强度，减少压降，单线加粗连接线是没有什么效果的。必要时可通过改变被保护线的布线，使其靠近等电位连接排（接地点）以减少连接线长度。

防雷器输出线和输入线、接地线靠近、并排敷设。这种情况对串并式防雷器的影响比较严重。当串并式电源防雷器的输出线（已保护的线）和输入线（未保护线）、地线靠近敷设，会使输出线内感应出瞬态浪涌，虽然其强度较原来小，但仍可能是危险的。解决这个问题的方法是将输入线、地线与输出线分开敷设或垂直敷设，尽量减少并行敷设的长度，拉开敷设的距离。

防雷器接地线没有与被保护设备的保护地相连，即采取单独的防雷接地。这将使被保护线与设备保护地之间在瞬态时存在危险电压，解决这个问题的方法是防雷器的接地应与设备保护地相连。

第四篇：防雷器原理及应用

防雷器在电源系统中原理以及应用

一、雷电防护基本原理

雷电及其它强干扰对通信系统的致损及由此引起的后里是严重的，雷电防护将成为必需。雷电由高能的低频成份与极具渗透 性的高频成份组成。其主要通过两种形式，一种是通过金属管线或地线直接传导雷电致损设备；一种是闪电通道及泄流通道 的雷电电磁脉冲以各种耦合方式感应到金属管线或地线产生浪涌致损设备。绝大部分雷损由这种感应而引起。对于电子信息 设备而言，危害主要来自于由雷电引起的雷电电磁脉冲的耦合能量，通过以下三个通道所产生的瞬态浪涌。金属管线通道，如自来水管、电源线、天馈线、信号线、航空障碍灯引线等产生的浪涌；地线通道，地电们反击；空间通道，电磁小组的辐 射能量。

其中金属管线通道的浪涌和地线通道的地电位反击是电子信息系统致损的主要原因，它的最见的致损形式是在电力线上引起 的雷损，所以需作为防扩的重点。由于雷电无孔不入地侵袭电子信息系统，雷电防护将是个系统工程。雷电防护的中心内容 是泄放和均衡。

1.泄放是将雷电与雷电电磁脉冲的能量通过大地泄放，并且应符合层次性原则，即尽可能多、尽可能远地将多余能量在引 入通信系统之前泄放入地；层次性就是按照所设立的防雷保护区分层次对雷电能量进行削弱。防雷保护区又称电磁兼容分区，是按人、物和信息系统对雷电及雷电电磁脉冲的感受强度不同把环境分成几个区域：LPZOA 区，本区内的各物体都可能遭

到直接雷击，因此各特体都可能导走全部雷电流，本区内电磁场没有衰减。LPZOB 区，本区内的各物体不可能遭到直接雷

击，但本区电磁场没有衰减。LPZ1 区，本区内的各物体不可能遭到直接雷击，流往各导体的电流比LPZOB 区进一步减少，电磁场衰减和效果取决于整体的屏蔽措施。后续的防雷区（LPZ2 区等）如果需要进一步减小所导引的电流和电磁场，就应 引入后续防雷区，应按照需要保护的系统所要求的环境区选择且续防雷区的要求条件。保护区序号越高，预期的干扰能量和

干扰电压越低。在现代雷电防护技术中，防雷区的设置具有重要意义，它可以指导我们进行屏蔽、接地、等电们连接等技术 措施的实施。

2.均衡就是保持系统各部分不产生足以致损的电位差，即系统所在环境及系统本身所有金属导电体的电位在瞬态现象时

保持基本相等，这实质是基于均压等电位连接的。由可靠的接地系统、等电位连接用的金属导线和等电位连接器（防雷器）组成一个电位补偿系统，在瞬态现象存在的极短时间里，这个电位补偿系统可以迅速地在被保护系统所处区域内所有导电部 件之间建立起一个等电位，这些导电部件也包括有源导线。通过这个完备的电位补偿系统，可以在极短时间内形成一个等电 位区域，这个区域相对于远处可能存在数十千伏的电位差。重要的是在需要保护 的系统所处区域内部，所有导电部件之间不 存在显著的电位差。

3.雷电防护系统由三部分组成，各部分都有其重要作用，不存在替代性。外部防护，由接闪器、引下线、接地体组成，可

将绝大部分雷电能量直接导入地下泄放。过渡防护，由合理的屏蔽、接地、布线组成，可减少或阻塞通过各入侵通道引入的

感应。内部防护，由均压等电位连接、过电压保护组成，可均衡系统电位，限制过电压幅值。

二、防雷器的作用及技术参数

防雷器又称等电位连接器、过电压保护器、浪涌抑制器、突波吸收器、防雷保安器等，用于电源线防护的防雷器称为电源防

雷器。鉴于目前的雷电致损特点，雷电防护尤其在防雷整改中，基于防雷器防护方案是最简单、经济的雷电防护解决方案。

防雷器的主要作用是瞬态现象时将其两端的电位保持一致或限制在一个范围内，转移有源导体上多余能量。

三、防雷器背景：

最原始的防雷器是羊角形间隙，出现于19世纪末期，用于架空输电线路，防止雷击损坏设备绝缘而造成停电，故称“防雷器”。20世纪20年代,出现了铝防雷器,氧化膜防雷器和丸式防雷器。30年代出现了管式防雷器。50年代出现了碳化硅防雷器。70年代又出现了金属氧化物防雷器。现代高压防雷器，不仅用于限制电力系统中因雷电引起的过电压，也用于限制因系统操作产生的过电压。

自从1967年日本发现氧化锌压敏特性

以来，具有优异非线性伏安特性的金属氧化 物电阻片及金属氧化物避雷器迅速发展，在 全球低压、高压及超高压领域的应用日益广 泛，近年来，又不断呈现新的特点，引起业 内人士注目。

四、国内外现状

国外避雷器发展较快又具特色的

应是日本，不仅仅是其最早研究与开发。日 本最高输电线路是1000kV，于1996年建成，但按500kV运行至今．近年来，其在避雷器 开发方面具有以下几点： 高梯度电阻片的开发

首先研究、开发出高梯度电阻片为上世 纪九十年代中期，其梯度为400V／mm，约是 通常电阻片的两倍，近年来研究已达

600V／mm。这种高梯度电阻片，开始主要用 于金属封闭避雷器和油浸避雷器中，随后用 于所有的避雷器产品。第一台使用高梯度电 阻片的154kV金属封闭避雷器运行已超过 六年，到目前采用高梯度电阻片的避雷器业

已超过5000相，运行情况正常。2．线路避雷器的开发

据介绍，在日本输电线路的电气故障超 过半数是由于雷电引起的，为了降低雷电灾 害，采取了多种对策，如降低接地电阻、架 设保护线、保护角减小等等。利用金属氧化 物避雷器保护线路，于1980年开始，用在 66kV和77kV系统，目前已发展至500l【v线 路。

线路避雷器绝大部分为有间隙。电压等 级集中在66kV和77kV系统，截止2001年 3月的安装使用统计情况见表。

近几年的发展表明，66-154kV线路安装仍然较多，产品是小型化后的轻便型(见图1)，便于安装，也减低了成本。铁塔单方向全装的情况为多。这种紧凑结构的轻便线路避雷器值

得我们研究、借鉴。

第五篇：系统思考在企业管理中的应用

系统思考在企业管理中的应用

姜丽媛

摘 要：本文主要研究系统动力学在企业管理中的应用问题。系统动力学方法是一种以反馈控制理论为基础，以计算机仿真技术为手段，通常用以研究复杂的社会经济系统的定量方法。追求长期不断的成长虽已成为大多数企业的目标之一, 但并非所有的企业都能如愿以偿, 究其原因, 决策中“系统思考”的缺失是其中关键因素。本文分析了阻碍企业决策中“系统思考”应用的一些因素, 在分析阻碍系统思考在企业决策中应用的因素的基础上, 提出几条有助于企业决策中应用“系统思考”的建议和意见。

关键词：企业管理;系统动力学;系统思考

中图分类号：F270 文献标识码：A

文章编号：(2008)01-0103-0

4一、引言

当代的社会经济的发展呈现明显的动态复杂性。动态性就时间而言，是指变化很快；就空间而言，是指变革涉及的范围很广。无论是国家还是各级组织所处的环境都具有动态的复杂性。因此，只有“与时俱进”，以变应变，也就是实施变革，并且不断的变革才能立于不败之地。21 世纪是个变革的世纪，学习将成为时代的主旋律，这就肯定了创建学习形团队、组织、社会等能为深度变革中的各类组织注入蓬勃的活力，特别是对于融入全球化浪潮的中国更具有非同寻常的理论与实践意义。然而，变革需要创新，首先变革等于创造，变革的着眼点不是改良现在，而是创造未来；其次，深度变革是把内部的变革和外部的变革结合起来的组织变革。内部的变革是变革人脑子里面的价值观，变革他们的远景、理念和习惯；外部变革包括程序、战略、时间和组织架构的变革。

要创新首先要解放思想，按学习形组织理论的说法叫做改变心智模型。心智模型是特别重要的，因为人们的一切活动是由头脑中的心智模型控制的。建立在系统动力学基础上的系统思考已发展成一套崭新的思维方法，它既具备完整的知识体系，也拥有实用性的工具。可以帮助我们认清各种客观系统的整体变化形态，并了解应如何有效地掌握它的变化规律，开创新的局面。所以用系统思考来解决实际问题有着非常重要的现实意义。1 摘自: 系统思考在企业管理中的应用.2008(1)：103~106

作者简介：姜丽媛(1983-),女，吉林华桥外国语学院国际商学院，助教，长春130117

二、系统动力学与系统思考

系统动力学（System Dynamics）是美国麻省理工学院福瑞斯特（Jay W.Forrcester）教授于1956 年首创的一种运用结构、功能、历史相结合的方法，通过建立DYNAMO模型并借助于计算机仿真定量研究高阶次、非线性、多重反馈复杂时变系统的系统分析技术。70 年代初，他利用系统动力学方法为罗马俱乐部构建了一个全球模型，用于预测未来的发展。他与来自7 个国家的17 名专家重点研究了决定增长的人口、农业、工业、资源、污染等五大因素的变化趋势。根据模拟运算结果写出了著名的《增长的极限》一书。书中声言，世界人口、生产发展、资源消耗和环境污染如果仍保持本世纪以来的趋势不变，则到2100 年以前，工业基础及其伴随的服务业和农业系统将相继崩溃，人类将出现全面的生存危机。当时他提出的解决方案是，使人口控制在1975 年的水平，经济顺其自然增长到1990 年的水平，以后让投资率等于折旧率，使工业资本稳定。这种悲观结论有些显然是荒谬的，在当时引起了广泛争论。然而，重要的是，系统动力学得到迅速发展，到今天已经广泛用于各种微观和宏观系统，小到企业管理、产品开发、经济效益分析、中型的如行业规划、城市规划、资源开发利用，大则有国家模型和全球模型。

系统动力学方法是一种以反馈控制理论为基础，以计算机仿真技术为手段，通常用以研究复杂的社会经济系统的定量方法。模型中虽然常常遇到数据不足或某些数据难于量化的问题，但系统动力学几个要素间的因果关系及有限的数据集一定的结构仍可进行推算分析。所以，自50 年代中美国麻省理工学院的福雷斯特教授创立以来，它已成功地应用于企业、城市、地区、国家甚至世界规模的许多战略与决策等分析中，被誉为“战略与决策实验室”。这种模型从本质上看是带时间滞后的一阶差微分方程组，由于建模是借助于“栈流图”，其中表达积累的“栈”、表达流率的“流”和其他辅助变量都具有明显的物理意义，因此可以说是一种接近实际的建模方法。

三、系统思考的发展进程

激烈的竞争和环境的快速变化，分等级的稳定的管理系统的效力显示出严重的局限性。系统是个实体，作为一个整体，通过各部分的相互作用存在并起作用，同时，展示出对于它

[1]的内部结构和复杂程度来说唯一浮现的行为。

系统拥有一些特征，这些特征是孤立的看其各部分是不能发现的。仅仅分析系统的各部分，是不能预知或者了解系统的这些特征的。即使一个给定的系统行为是反映它所在的环境的，各部分如何相互连接，比如说系统设计，还是完全影响和决定系统。系统思考研究的是系统各部分之间关联结果的这个整体；所以系统思考与简化论相反，简化论说的是任何事物都是它各部分的简单相加。

即使系统由比较小的部分组成，因为各部分相联系，他们常常还是拥有动态复杂性。只要一个部分有一些不同的可能情况，那么就存在无数种不同方式与其他部分连接。在任何组织中，管理的真正目的是减少动态复杂性对效率和企业事实行为的功效的消极影响。[2]

系统动力学不仅仅关注整体的行为还关注不同理论之间的联系。反馈结构和系统短期以及长期对它们的反应，决定了要怎样设计改变方针，并以此为方向，确保预定目标的实现。

[3]

学者和管理人员越来越重视系统思考。很多文献将系统思考与企业的实际管理结合起来，得出了宝贵的理论。

系统思考的内涵包括整体思考和全过程思考。整体思考是企业在制定决策时, 要尽量考虑到与企业经营相关的各种因素, 而不是仅仅考虑与企业有直接关系的企业或个人。这一点

可以从波特的“影响行业竞争程度五种作用力”模型加以分析。系统思考认为企业在了解行业的竞争程度时, 不仅仅要考虑行业内现有公司间的竞争、潜在进入者、替代品生产商、供应商、买方这五种因素, 还应考虑影响这五种因素的因素。全过程思考认为，决策制定也应

[4]该考虑今天的决策对明天的影响，应该动态地看问题。

但是，在企业中真正运用系统思考则会遇到重重阻碍。首先，各部门分工不同会造成“本位主义”，只做好自己部门的那部分而不理其他；其次在发生问题时，更多地从外界寻找原因，而不是在内部发现问题；再次，更愿意用以往的经验来解决现在的问题，而现在的情况可能与以往不同，这时人们往往不愿意考虑情况的变化；第四，人们往往对外界变化缺乏敏锐的反应，如果企业不能适时跟踪、把握外界的变化，就会落后于市场和顾客的需求被市场淘汰；最后，企业文化和制度的制约，是制约企业员工系统思考的最直接原因。[5]

四、系统思考在企业管理方面的应用

随着国内学者越来越关心系统思考的思想给企业现代管理带来的重大影响，国内的很多文献纷纷阐述系统思考运用在企业管理的三个方面：决策管理、经营管理和人本管理。[6]

1.决策管理。企业决策中应用“系统思考”需要注意的问题包括：首先要在不同利润中心之间建立联盟，在保持各部门自身独立性的同时，建立较为稳固的合作伙伴关系，从而取得“双赢”的效果。其次，加强对公司员工的系统思考培训，提高每一个员工的系统思考能力，使公司每一时刻都处于系统思考的状态。再次，要密切关注环境的变化，以保证决策的合理性与可行性。

2.经营管理。科学的经营管理是企业发展的必要条件，制造企业中的经营管理就更加重要。很多文献把系统思考与制造企业的生产过程联系起来研究，得出了不少有用的理论和模型。

比如，柔性制造系统是大型复杂的自动化制造系统,其运行效益至关重要,但其不可预见性也很大，相应的投资风险和人力、物力浪费的潜在可能性也较大，一旦建成后发现设计不合理, 要改动或重建，又要耗费大量人力、物力。可以通过建模与仿真确定机械制造企业应用柔性制造系统是否意义。[7]

再比如，针对汽车制造企业生产过程复杂的特点,提出了一种基于人机集成的现场生产过程监控、车间调度和计划的集成管理系统的结构框架和原理；针对汽车装配线平衡问题, 提出了一种多目标优化方案。[8]

另外，针对我国机电企业的现状, 研究并完成了机电制造企业的物流监控信息系统的典型设计,建立了质量跟踪体系软件结构, 进行计算机仿真, 并应用于现场。该系统可以大幅度提高生产效率、降低生产成本、减少库存和资金占用, 减少日益昂贵的生产和库存用地。[9]

3.人本管理。在人力资源管理不断升温的情况下，不少人由于缺乏系统、科学的认识，在观念上仍存在多或少的误区，其根本原因在于人们忽视了人力资源管理贯穿企业各部门的系统性。因此只有以系统、全局的观点来看待人力资源问题才能从根本上解决这一问题，才能使企业得到长远的发展。现代管理理论强调人力资源观，以系统、全局的观点来看待人力资源问题，即跳出人力资源的圈子看人力资源：不把人力资源局限于相关的部门，不把人力资源管理封闭于狭小的领域，而是把人力资源管理作为支持公司长远发展的战略性力量，在企业远景、企业使命、经营战略、核心价值观的指导下，使它与企业组织结构、企业文化紧密结合，以达到短期内促进企业业绩提升，长期内推动企业战略实现的目标[10]。

绩效管理是人力资源管理中的核心环节之一。企业在实施绩效管理时应注重“系统思考”，一方面要将绩效管理与组织的发展战略、人力资源战略各子系统有机结合起来；另一方面更要关注绩效管理本身的系统性，不能只强调绩效管理系统的某一局部，而应以系统的[4]

观点，将其内部各组成部分串联起来，系统实施，只有这样才能保证企业的绩效管理能够收到理想的效果。

我国的国有企业绩效考评存在以下问题：

注重国有企业微观经济发展功能的考评，忽视国有企业宏观经济保障功能的考评。● 注重国有企业经营绩效的考评，忽视国有企业经营者素质的考评。

● 注重国有企业财务因素的考评，忽视国有企业非财务因素的考评。

上述这些问题导致了本是一个完整系统的国有企业绩效考评，成为一个分割而破碎的系统，使国有企业绩效考评丧失了一体感。其最根本的症结正是美国管理学家彼得·圣吉所说的，在于我们没有采用系统思考的方式，而是采用片断而局部的思考方式，及由此所产生的行动结果。[12]

企业只要坚持以人为本思想, 建立起完善的人本管理机制, 全面加强人本管理系统工程建设, 努力为员工营造好施展才华的舞台和宽松的工作与生活环境, 就会激活企业人力资源, 企业就能持续健康稳定的发展。

参考文献：

[1] O’Connor.J.McDermott.I.The art of systems thinking[J].Hammersmith, London:

HarperCollins(1997)

[2] E.C.Martinez.Systems thinking and functional modeling of batch process management using

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[3] Kostas Galanakis.Innovation process.Make sense using systems thinking[J].Technovation，2006

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[4]杨翠兰“系统思考”在企业决策中的应用[J].桂林电子工业学院学报，2005(4)：53~55

[5]杜芹平.论“系统思考”在企业管理中的应用[J].上海企业，2002(1)：17~19

[6]郭甫强.系统思考与现代管理[J].上海商业，2001(12)：42~44

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[8]李斌，钟毅芳，肖人彬.基于人机集成的生产过程管理系统研究与开发[J].工业工程与管理，2004(J)：58~63

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[10]王济.人力资源管理是一个系统工程[J].天津市财贸管理干部学院学报，2006(1)：17~18

[11]吴子稳.用“系统思考”重新审视绩效管理[J].经济论坛，2006(3)：74-~76

[12]刘好.系统思考理论在国有企业绩效考评中的应用[J].集团经济研究，2005(9下半月刊）：

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[13]吴朝生.激活人力资源资本—论现代企业人本管理系统工程建设[J].四川劳动保障，2006：23~24 [13][11]