電子設(shè)備的防雷與接地技術(shù)探析

1.雷擊的方式

目前，按照防雷理論劃分可將雷擊分為感應雷擊和直接雷擊兩種。感應雷擊是指在弱電設(shè)備中所發(fā)生的雷擊事故，它的破壞程度主要有以下幾方面：

（1）隨著雷電流所形成的電磁場的變化，周圍的導體在通過電磁感應時，會產(chǎn)生過壓現(xiàn)象，因此感應電壓順著導線進行傳導，這樣就毀壞了與之相連接的電子設(shè)備。

（2）因為雷電所引發(fā)的電荷分布不勻，在通過靜電感應時，會發(fā)生局部過壓現(xiàn)象，從而導致電子設(shè)備被損害。

（3）電子設(shè)備的電位由于受到雷擊會變得不均，因而造成高電位的反擊，進而損害了電子設(shè)備。

直接雷擊是最為常見的一種雷擊方式，即雷電直接擊在物體上，進而引發(fā)熱效應、電效應，并導致機械力破壞的一種雷擊反應。

目前，在如何防護直接雷擊的問題上，除了采用在建筑物上安裝避雷針和避雷帶外，也可以選擇將高低壓避雷器裝置安裝在強電系統(tǒng)中等。

2.電子設(shè)備的防雷與接地技術(shù)的改進應用

導致當前電子設(shè)備雷電防護水平較低，頻繁遭受雷擊的主要原因是由于傳統(tǒng)防雷設(shè)計和措施存在一定的片面性和落后性。下面就該問題提出幾點建議。

（1）有電子設(shè)備的建筑物具有足夠的防范措施

電子設(shè)備自身并不具備防御直接雷擊的能力，將電子設(shè)備放置在傳統(tǒng)富蘭克林避雷針的傘形保護范圍內(nèi)也無法完全避免雷擊。依據(jù)雷閃數(shù)學模型可知：

當有比還小的雷電流可能對被保護物的空間形成雷擊時，只有雷先導頭部電壓完全滿足擊穿地面目標間間隙的時候，地面物體才能對雷先導的定向產(chǎn)生影響。如果雷電流低于某一數(shù)值時，雷閃很可能會不受接閃器影響而對被保護物形成雷擊，這表明即使將電子設(shè)備置于富蘭克林避雷針的保護范圍內(nèi)，也存在被雷擊的可能，甚至會將高電位引進建筑物內(nèi)。

因此，必須采取一些較為特殊的防雷措施，比如當雷電場強度較強時，可誘導避雷設(shè)備尖端同雷云電荷產(chǎn)生雷閃，同時引導雷電流流向大地，這樣能夠確保建筑物不出現(xiàn)側(cè)閃和帶電現(xiàn)象，從而保護建筑物內(nèi)的電子設(shè)備，該模型在很多通信傳遞系統(tǒng)中都取得了良好的防雷效果。

防雷措施是否有效同接地裝置有直接關(guān)系，為了確保電子設(shè)備的接地能夠同其它接地間產(chǎn)生最小電位差，避免電子設(shè)備因遭到接地線的反擊電壓而損壞，必須將室內(nèi)電子設(shè)備的接地線同建筑物底層接地匯流總排相連接，同時對建筑物的整體接地系統(tǒng)進行測驗，無法滿足設(shè)備要求的只有在整改合格后方可投入使用。

（2）電子設(shè)備及所有連接線有良好的過電壓保護裝置

在發(fā)生雷電時，一定范圍內(nèi)的導體會因電磁場的感應而形成過電壓，線路自身在進行能量轉(zhuǎn)化或傳遞期間也會形成過電壓。微秒至毫秒級的浪涌及瞬間現(xiàn)象是過電壓的具體表現(xiàn)，它們具有極快的速度和較大幅值，當浪涌的沖擊能量高于電子設(shè)備的最大承受極限時，就會對電子設(shè)備造成破壞。

事實上，七成以上的雷害事故都是由于高電壓沿低壓架空線路傳入而引發(fā)的。因此必須將過電壓保護器，即避雷器安裝在電子設(shè)備線路的控制線、通訊線及電力線的入口及連接處。

（3）電子設(shè)備的接地能為所有的過電流提供最暢通的泄流通道

有關(guān)分開安裝接地體的任何決定，不管在何種情況下，都應考慮跨在接地系統(tǒng)間的電壓是否低于危險限值，通常情況下，對于電子設(shè)備必須單獨設(shè)置的接地與防雷、電源接地間的間距來說，很多規(guī)范都定為20 m，事實表明，并不是所有時間、所有地區(qū)不同接地系統(tǒng)間20 m的距離都是安全的，而且，很多工程是很難做到讓電子設(shè)備單獨設(shè)置的接地需要與防雷接地之間能保持20 m的靜距離。

通過在不同接地系統(tǒng)間連接地電位均衡器，既可以確保兩個接地系統(tǒng)間在發(fā)生雷擊或發(fā)生故障時達到最小的電位差，避免電子設(shè)備由于地電位的反擊而遭到破壞，也可以將電子設(shè)備的干擾降到最小。其中，直流擊穿電壓、導通壓降、電容量等是地電位均衡器的主要性能指標。

3.結(jié)束語

對于電子設(shè)備防雷和接地技術(shù)來說，它不僅具有較高的科技含量，而且技術(shù)應用較為復雜。在進行設(shè)計時要及時掌握該行業(yè)的最新標準，嚴格按照國家行業(yè)標準執(zhí)行，在此基礎(chǔ)上參照并引進國際電工委員會的有關(guān)防雷技術(shù)標準，并選用質(zhì)量有保障的安全專用產(chǎn)品，不斷提升設(shè)計施工水平，另外，還應依照安全保護進行等級劃分，以不斷滿足防雷擊、防電磁干擾及等電位連接接地的需要，從而達到安全防護的目的。