趙亮

過(guò)去的防雷主要針對(duì)強(qiáng)電系統(tǒng)，雷電磁波（LEMP）的存在危害不了它；而現(xiàn)在的防雷技術(shù)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向弱電系統(tǒng)。隨著微電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，雷電對(duì)設(shè)備的破壞途徑更加多樣，破壞程度更加廣泛和深入。因此，防雷工程技術(shù)需要一個(gè)大轉(zhuǎn)變、大提高，必須要從系統(tǒng)的角度進(jìn)行綜合防御。根據(jù)國(guó)際公認(rèn)的觀點(diǎn)，全面的防雷就是要提供高效的接閃體，安全引導(dǎo)雷電流入地，完善低電阻地網(wǎng)，清除地面回路，電源浪涌沖擊防護(hù)，信號(hào)及數(shù)據(jù)線瞬變防護(hù)。

一、過(guò)電壓的入侵途徑及危害

1、雷電

直擊雷是指雷電直接擊在建筑物構(gòu)架、動(dòng)埴物上，因電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)等造成建筑物等損壞以及人員的傷亡。帶電云層與大地上某處發(fā)生迅猛的放電現(xiàn)象，在放電的瞬間，會(huì)產(chǎn)生一股峰值在1000到100，000安培的脈沖電流，它的上升時(shí)間約為一微秒。如果雷電直接擊中建筑物、房屋及與地基接地連接的所有電器設(shè)施，接地網(wǎng)的地電位水平會(huì)在數(shù)微妙之內(nèi)被抬高數(shù)萬(wàn)或數(shù)十萬(wàn)伏。雖然直擊雷的能量巨大，但由于遭受雷電直接襲擊的范圍通常很小，傳統(tǒng)安裝于建筑物頂上的富蘭克林避雷針將放電電流引導(dǎo)到大地，實(shí)踐證明，對(duì)建筑物設(shè)施的保護(hù)，避雷針是經(jīng)濟(jì)和有效的。

感應(yīng)雷是雷電在雷云之間或雷云對(duì)地的放電時(shí)，并在附近的戶外傳輸信號(hào)線路、埋地電力線、設(shè)備間連接線和電磁感應(yīng)并侵入設(shè)備，使串聯(lián)在線路中間或終端的電子設(shè)備遭到損害。感應(yīng)雷雖然沒(méi)有直擊雷猛烈，但其發(fā)生的機(jī)率比直擊雷高得多。此外直擊雷一次只能襲擊一個(gè)小范圍的目標(biāo)，而一次雷閃擊都可以在較大的范圍內(nèi)多個(gè)小局部同時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)雷過(guò)電壓現(xiàn)象并且這種感應(yīng)高壓可以通過(guò)電力線、電話線等傳傳輸?shù)胶苓h(yuǎn)，至使雷害范圍擴(kuò)大。

雷電波侵入。由于雷電電流有極大峰值和陡度，在它周圍的出現(xiàn)瞬變電磁場(chǎng)，處在這瞬變電磁場(chǎng)中的導(dǎo)體會(huì)感應(yīng)出較大的電動(dòng)勢(shì)，而此瞬變電磁場(chǎng)，都會(huì)在空間一定的范圍內(nèi)產(chǎn)生電磁作用，也可以是脈沖電磁波輻射，而這種空間雷電電磁脈沖波（LEMP）是在三維空間范圍里對(duì)一切電子設(shè)備發(fā)生作用。因瞬變時(shí)間及短或感應(yīng)的電壓很高，以致產(chǎn)生電火花，其磁脈沖往往超過(guò)2.4高斯?，F(xiàn)代銀行、郵電、證券機(jī)房或營(yíng)業(yè)柜臺(tái)普通應(yīng)用微機(jī)進(jìn)行貨幣存取、信息傳遞與交換，其對(duì)磁脈沖承受限度一般為小于0.007高斯，故在新機(jī)房建設(shè)或舊機(jī)房改造時(shí)應(yīng)對(duì)防雷與磁屏蔽措施必須充分注意。

球形雷是一種特殊的雷電現(xiàn)象，簡(jiǎn)稱球雷。一般是以橙或紅色，或似紅色火焰地發(fā)光球體，（也有帶黃色、綠色、藍(lán)色或紫色的），直徑一般約為10-20厘米，最大的直徑可達(dá)一米，存在的時(shí)間大約為百分之幾秒至幾分鐘，一般是3至5秒，其下降時(shí)有的無(wú)聲，有的發(fā)出嘶嘶聲，一旦遇到物體或電氣設(shè)備時(shí)會(huì)產(chǎn)生燃燒或爆炸，其主要是沿建筑物的孔洞或開著的門窗進(jìn)入室內(nèi)，有的由煙囪或通氣管道滾進(jìn)樓房，多數(shù)沿帶電體消失。

2、操作瞬間過(guò)電壓

眾所周知，當(dāng)電流在導(dǎo)體上流動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，儲(chǔ)存能量，電流截越大，導(dǎo)線越長(zhǎng)，儲(chǔ)能越大，所以當(dāng)大型負(fù)載（特別是電感性負(fù)載）電氣設(shè)備開關(guān)時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)過(guò)電壓。

3、地電位反擊

地電位反擊是指雷擊大地或接地體，引起地電位上升而波及附近的電子設(shè)備，對(duì)設(shè)備產(chǎn)生反擊，損害其對(duì)地絕緣。

信號(hào)機(jī)械室機(jī)房?jī)?nèi)信號(hào)電纜以及地線的布放和連接通過(guò)模擬不同的布線、屏蔽和接地方式時(shí)，空間電磁場(chǎng)對(duì)信號(hào)線路的電磁感應(yīng)影響情況試驗(yàn)，對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在建筑物樓內(nèi)的布線和接地方式有如下結(jié)論：信號(hào)電纜以及地線的布放應(yīng)盡量集中在建筑物的中部。信號(hào)電纜線槽以及地線線槽的布放應(yīng)盡量避免緊靠建筑物立柱或橫梁并沿建筑物立柱或橫梁布線較長(zhǎng)的距離，信號(hào)電纜線槽以及地線線槽的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能位于距離建筑物立柱或橫梁較遠(yuǎn)的位置。

二、防雷器的應(yīng)用方案

應(yīng)在不同使用范圍內(nèi)選用不同性能的防雷器（SPD）。在選用電源SPD時(shí)要考慮供電系統(tǒng)的形式、額定電壓等因素。LPZ0與LPZ1區(qū)交界處的SPD必須是經(jīng)過(guò)10/350us波形沖擊試驗(yàn)達(dá)標(biāo)的產(chǎn)品。對(duì)于通信SPD在選型時(shí)應(yīng)考慮SPD與電子設(shè)備的相容性。

SPD保護(hù)必須是多級(jí)的，例如對(duì)電子設(shè)備電源部分雷電保護(hù)而言，至少應(yīng)采取泄流型SPD與限壓型SPD前后兩級(jí)進(jìn)行保護(hù)。

為各級(jí)SPD之間做到有效配合，當(dāng)兩級(jí)SPD之間電源線或通訊線距離未達(dá)規(guī)定要求時(shí)，應(yīng)在兩級(jí)SPD之間采用適當(dāng)退耦措施。

對(duì)于無(wú)人值守場(chǎng)合，可選用OBO之帶有遙信觸點(diǎn)的電源SPD；對(duì)于有人值守場(chǎng)合，可選用OBO之帶有聲光報(bào)警之電源SPD，所有OBO電源防雷器都具有老化顯示。

通信SPD應(yīng)滿足信號(hào)傳輸帶率、工作電平、網(wǎng)絡(luò)類型的需要，同時(shí)接口應(yīng)與被保護(hù)設(shè)備兼容。通信SPD由于串接在線路中，在選用時(shí)應(yīng)選用插入損耗較小的SPD。在選用SPD時(shí)，供應(yīng)商應(yīng)提供相關(guān)SPD技術(shù)參數(shù)資料。正確的安裝才能達(dá)到預(yù)期的效果。SPD的安裝應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)廠方提供的安裝要求進(jìn)行。endprint