浅谈电子信息系统的防雷

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1、浅谈电子信息系统的防雷　　(呼伦贝尔市气象局，内蒙古呼伦贝尔02108) 　　摘要：文章针对电子信息设备对雷电较敏感的问题，深入浅出地分析了雷电对电子信息系统的影响及危害，提出了预防雷电灾害的对策。 关键词：电子信息系统；雷电；预防 　　中图分类号：TP303+.3∶P483文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)03—0202—02 1雷电造成的破坏性后果 　　众所周知，雷电具有极大的破坏性，其电压高达数百万伏，瞬间电流可高达数十万安培。雷击所造成的破坏性后果体现于下列三种层次：①设备损坏，人员伤亡；②设备或元器件寿命降低；③传

2、输或储存的信号、数据(模拟或数字)受到干扰或丢失，甚至使电子设备产生误动作而暂时瘫痪或整个系统停顿。随着电子技术的迅速发展，微电子技术的应用已渗透到各种生产和生活领域。大量精密电子设备的使用和联网，每年电子信息设备因雷击而受破坏的事例屡见不鲜，受到雷击引起设备损坏，自动化失灵的事件也常有发生。 2雷电对电子信息系统的影响 　　电子信息系统遭受雷电的影响是多方面的，雷电对电子信息设备影响，主要由以下四个方面造成：①直击雷；②感应雷；③雷电电磁脉冲；④开关过电压。 　　雷电直接击中建筑物，雷电的不到50%的能量将会从引下线等外部避雷设施泄放到大地，其

3、中接近40%的能量将通过建筑物的供电系统分流，其中5%左右的能量通过建筑物的通信网络线缆分流，其余的雷击能量通过建筑物的其他金属管道、缆线分流。这里的能量分配比例会随着建筑物内的布线状况和管线结构而变化。除了建筑物本身遭受雷击所受影响外，还有在建筑物附近落雷形成的电磁场感应等。所以电子信息系统的防护不但要考虑防直接雷击，还要考虑防感应雷、雷电电磁脉冲、开关过电压、雷电电磁感应等。总体上还是应根据建筑物的特点做好外部防雷措施和内部防雷措施，将外部防雷和内部防雷进行全面规划，做到协调统一。 3电子信息系统的防雷方案 　　电子信息系统防雷方案包括外部防雷和内

4、部防雷两个方面(见图)。 3.1外部防雷 　　电子信息系统的第一道防线是防直击雷，直击雷的防护最经济最有效的方法是避雷针(避雷带、避雷网)法，通过接闪器、引下线、接地装置的作用分别完成接闪、分流、散流的过程，把雷电流散流到大地中去，从而达到防护的目的。其主要的功能是为了确保建筑物外部本体免受直击雷的侵袭，将可能击中建筑物的雷电通过避雷针、引下线等，泄放入大地。 　　740)this.width=740"border=undefined#111nmousewheel="returnzoom_img(event,this)"> 　　然而

5、，外部的防雷措施只能保护建筑物本身免受直击雷的损毁，它并没有消除雷击。接闪器只是将雷电流引向自身从而通过引下线将雷电流引导至接地装置把雷电流散入大地，这样会带来地电位反击、雷电电磁干扰等多种形式及途径破坏电子信息系统，而内部防雷系统则是防止感应雷和其他形式的过电压侵入设备造成损坏，这是外部防雷系统无法保证的。 3.2内部防雷 　　是为保护建筑物内部的设备以及人员的安全而设置的。内部防雷措施的作用是防止雷电电磁脉冲、雷电电磁感应、反击、接触电压、跨步电压等二次雷害，对于侵入室内的雷击电磁场等雷害则需要采取综合防护措施，主要包括等电位连接(均压)、屏蔽(

6、隔离)、共用接地、合理布线、安装浪涌保护器(SPD)等措施。 　　等电位连接即均压，它是现代防雷技术重要的防护措施。为了消除雷电瞬态电流路径与金属物体之间的击穿放电，保证设备和防止雷电电磁脉冲入侵而干扰和损坏微电子设备。均压措施就是将室内的设备、组件和元件的金属外壳或构架连接在一起，并与建筑物的防雷接地系统相连接，形成一个电气连续的整体，这样可以在发生雷击时避免在不同的金属外壳或构架之间出现瞬态电位差使得它们彼此等电位，并维持电位的水平。等电位连接的目的在于减少需要防雷的空间内各金属物与各系统之间的电位差。所有的引入部件(水管和气管、电力和数据电缆)都

7、应该连接至一个单独的地参考点上，这个等电位连接带可以是电源地、金属板、内部的环形导体或外墙内部的局部导体环；无论它是什么类型，这个等电位屏蔽连接带还应与接地系统的接地极连接。所有的金属管和电力、数据电缆最好集中在一处引入和引出，并且将它们或它们的金属外层集中连接在一个点上后再与总的地线端子连接，这样可减少建筑物内的雷电流。 　　屏蔽是减少电磁干扰的基本措施。由于电子设备大量采用半导体器件和集成电路，且这些微电子元器件是十分脆弱的。为减小雷电电磁脉冲对电子信息设备的影响，利用屏蔽体来阻挡或衰减电磁脉冲的能量传播是一种有效的防护措施。电子设备常用的屏蔽体有

8、设备的金属外壳、屏蔽室的外部金属网和电缆的金属护套等，为减少感应效