防雷也要“兩手抓”

劉叢嶺 李寶華

（作者單位：1.黑龍江省雞西傳媒集團(tuán)；2.吉林省延邊廣播電視臺(tái)）

1 直擊雷與雷電感應(yīng)的區(qū)別

直擊雷是雷電在放電時(shí)直接擊中用電設(shè)備和電力設(shè)備，雷電感應(yīng)是雷電并沒(méi)有直接擊中設(shè)備或線路，而是雷電擊中電子設(shè)備或供電線路備附近，由于雷電流是一個(gè)脈沖電流，在其周圍產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，在該磁場(chǎng)的作用下，處在該磁場(chǎng)范圍內(nèi)的導(dǎo)線（高壓線、電源線、信號(hào)線）中會(huì)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，在該電動(dòng)勢(shì)的作用下，電源線或信號(hào)線中或產(chǎn)生雷電脈沖電流，該電流具有破壞作用，對(duì)電子設(shè)備造成破壞。

2 雷電感應(yīng)的破壞原理與防護(hù)策略

2.1 對(duì)電源系統(tǒng)的破壞原理

由于高壓供電線路一般都比較長(zhǎng)，據(jù)實(shí)踐得出規(guī)律，電源系統(tǒng)侵入的雷電感應(yīng)脈沖絕大多數(shù)都是由高壓輸電線路進(jìn)入的，特別是室外架空高壓線路，如圖1所示，圖1是雷電感應(yīng)示意圖，由于雷電的電磁感應(yīng)，在高壓線路上產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，進(jìn)而產(chǎn)生感生電流，該電流是一個(gè)脈沖電流，該電流通過(guò)高壓線侵入到高壓變壓器，通過(guò)高壓變壓器的初次及線圈之間的分布電容耦合到變壓器的次級(jí)，進(jìn)入低壓端而侵入設(shè)備，如圖2所示，這一類的雷電脈沖雖然強(qiáng)度較雷電直擊的能量和強(qiáng)度小得多，但它的發(fā)生概率要比雷電直擊大得多，由于該脈沖是疊加在相線（火線）上，當(dāng)交流電壓負(fù)（正）達(dá)到最大值時(shí)來(lái)了正脈沖，會(huì)有800 V左右的脈沖可通過(guò)浪涌保護(hù)器，如圖3所示，圖3是雷電脈沖疊加相線示意圖，此時(shí)浪涌保護(hù)器無(wú)法識(shí)別，從而造成電子設(shè)備的損壞。

圖1 雷電感應(yīng)示意圖

圖2 雷電脈沖有變壓器侵入示意圖

圖3 雷電脈沖疊加相線示意圖

2.2 對(duì)信號(hào)系統(tǒng)的破壞原理

在打雷時(shí)，雷電流本身產(chǎn)生磁場(chǎng)，特別是接地的引下線流經(jīng)雷電流時(shí)也會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，當(dāng)信號(hào)線處在這一磁場(chǎng)范圍內(nèi)，信號(hào)線的內(nèi)外導(dǎo)體就會(huì)產(chǎn)生感生電流，這個(gè)電流就是破壞電流，致使電子設(shè)備的信號(hào)部分損壞。

2.3 防護(hù)策略

由于雷電感應(yīng)脈沖發(fā)生頻繁，所以應(yīng)當(dāng)引起高度重視，在標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)內(nèi)容較少，基本上是以防護(hù)雷電直擊的方法代替防護(hù)雷電感應(yīng)，防雷公司在洽談業(yè)務(wù)時(shí)也沒(méi)有依據(jù)，有的剛做完防雷工程還沒(méi)走人，設(shè)備就又被雷擊而損壞，而防雷公司只能按照標(biāo)準(zhǔn)行事。

根據(jù)雷電感應(yīng)自身的特點(diǎn)制定有針對(duì)性的措施進(jìn)行防護(hù)是比較可行的。對(duì)于信號(hào)系統(tǒng)，包括采用磁場(chǎng)屏蔽方法切斷雷電感應(yīng)，安裝“雷電感應(yīng)能量吸收器”和信號(hào)浪涌保護(hù)器等都是很好的方法；對(duì)于電源系統(tǒng)，采用電感電容組合濾波方法，嵌入式安裝供電系統(tǒng)中能很好地濾除電源中的雷電感應(yīng)脈沖；安裝電源變壓器時(shí)采用角型接法，并將變壓器的初次級(jí)之間分布電容降低等措施（防雷變壓器），都是不錯(cuò)的選擇。

3 結(jié)語(yǔ)

雷電直擊和雷電感應(yīng)雖然都是雷電對(duì)電子設(shè)備的損壞，但是破壞原理不同，防護(hù)方法也應(yīng)當(dāng)不一樣，根據(jù)雷電特點(diǎn)有針對(duì)地展開(kāi)防護(hù)是當(dāng)務(wù)之急，兩種防雷措施不能相互代替，要“兩手抓，兩手都要硬”。