摘要：本文阐述了雷电电涌对建筑物内电子信息系统的危害及侵害途径，并对其保护措施进行了探讨，以供同仁参考。
关键词：建筑物内；电子信息系统；雷电电涌；危害；侵害途径；保护措施
一、前言
电子信息系统是现代建筑的灵魂，直接影响建筑物应有的智能性功能的发挥和安全运行。建筑物电子信息系统本体虽然轻、小、简练，但其构成多样、复杂，发展变化很快，配置更是差异性大，使得其防雷保护也变化多端，不易统一。而且电子信息系统的防雷处于整个建筑防雷系统的末端，受其他防雷措施和信息系统本体性能要求的制约，影响因素很多。基于此，本文主要对雷电电涌对建筑物内电子信息系统的危害及侵害途径进行了分析，并提出了保护措施，以供同仁参考。
二、雷电电涌对建筑物内电子信息系统的危害及侵害途径
现在计算机网络中使用的集成电路元件和接口芯片通常具有很低的耐压水平，它们对电涌过电压的耐受值一般在50v以下，对于那些高速CMOS电路，超过10v的过电压就可以使其永久性损坏。在发生雷击时，侵入电子信息系统中的雷电电涌过电压常会达到数百至数千伏，甚至上万伏。据国外研究者估计，在出现一次雷击时，雷电电涌可以危害到距离雷击点2km范围内的电子设备。由此可见，由于电子设备的脆弱性，雷电电涌对它点们的危害性是十分严重的，必须采取措施加以有效防护。
当前，雷电电涌对电子设备的侵害途径主要有以下几种：一是雷云间放电产生空中电磁波，在输电线路、 信号线路上感应出雷电过电压波并沿电源线侵入电子设备。二是雷云对大地放电产生的脉冲电磁场，在电子设备所连接的空间导线回路中感应出高峰值的暂态电动势。雷云对地下线路附近放电，雷击点与线路之间的土壤被击穿，在线路上产生雷电电涌过电压并侵入与线路连接的设备。
三、建筑物内电子信息系统对雷电电涌的主要保防护措施
近年来，越来越多的电子信息设备进入建筑物，由于其灵敏度高、精密性强， 很容易受雷电磁脉冲干扰，如果雷电流或磁场侵入，均能使建筑物内的电气、电子设备受到影响，轻者导致设备误动作，重者可能导致设备损坏，甚至报废，对安全及财产将产生严重的损失。建筑物电子信息系统应根据需要保护的设备数量、 类型、重要性、耐冲电压额定值及所要求的电磁环境等情况选择雷电电磁脉冲的防护措施：一是等电位联结；二是共用接地系统；三是电磁屏蔽和合理布线；四是能量配合的浪涌保护器防护。
（1）等电位联结和。目前的图纸设计和施工中，对等电位联结的布置位置、机械强度、连接导体的主要材料、横截面积、防腐措施和具体怎样连接到接地装置设计的很少，但这些都是在规范中有明确要求的。等电位联结在内部防雷措施中占相对重要的位置。防雷规范中明确要求：等电位联结是将配电系统中 PE（PEN）干线、公用设备的金属管道、 建筑物金属结构在 LPZ0A（LPZ0B） 与 LPZ1 交界面处连接，并且不同的导电物连接至等电位端子时用的连接导体材料不同时，最小截面积也不尽相同，这些都应该在图纸设计的详细图中明确设计出来，以防止后续施工时，施工人员因图纸上未设计或者设计不明确而出现施工达不到规范要求问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（2）共用接地系统。现在普遍的图纸设计中要求的电阻值要小于 1 欧姆，按照防雷设计的原理，的确是电阻值越小越好，但是一味的追求较小的电阻值，在实际中的意义却不大，而且会给施工带来不必要的麻烦。往往为了达到设计的要求会投入大量的精力，反而违背了“经济合理”的防雷设计规范理念，真正合理的设计应在“安全可靠”的基础上因地制宜，尽量达到“技术先进、经济合理”的要求。根据《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010），第 4.4.4 条规定：“防雷装置的接地应与电气和电子系统等接地共用接地装置”。当防雷接地装置与其他接地系统共用时，其接地电阻值应根据相关规范要求，取各系统要求的最小值， 没必要非要小于 1 欧姆。当实测达不到设计的要求时，需要补打人工接地极。
（3）电磁屏蔽和综合布线方面。电磁屏蔽和综合布线往往是最容易被设计者和施工方忽略的。如果能保证它们合理和规范，往往会达到投入少而防雷效果明显的好处。当屏蔽达到规范要求时，对雷电电涌和电磁脉冲有很好的抑制和衰减的作用。当综合布线敷设所形成的环路面积较小时，可以有效地防止雷电流在设备端口感应出的电压对设备造成危害。
（4）电涌保护器设计和安装。电涌保护器在电源及信号系统中是必不可少的， 而且在设计和施工中是极难把握的。但是在现有的图纸和设计施工中，往往设计简单，施工随意，而达不到规范要求。其实电涌保护器的设计选型是很复杂的，并不是看看说明书就可以直接设计那么简单。而且在施工中的工艺要求也很严格， 连接导体长度和截面积都在规范中有明确要求。在设计中往往需要考虑各种因素， 并凸显电涌保护器的两大功能：泄流和限压。下面针对电源系统和信号系统设计来简述其过程：在电源系统中，要考虑设备损坏的原因有两种：一是设备外壳与线路之间发生击穿；二是线路相线和中性线发生击穿。同时还要考虑被保护设备的电源是稳压电源还是开关电源，被保护设备的耐压值，所在位置等因素，然后再计算电涌保护器前后级的能量配合，最后选择出最经济合理的电涌保护器。在信号系统中，电涌保护器的选型设计更为复杂，如果设计不合理往往会适得其反， 有时还会影响正常工作。例如：安装电涌保护器后信号不能正常传输，网速变慢等。这就需要我们根据信号线路的工作频率、传输介质、传输速率、传输带宽、 工作电压、接口形式、特性阻抗等参数，选用电压驻波比插入损耗最小的适配的电涌保护器。
四、结语
总之，电子信息系统雷电防护工程应是一个系统工程，电涌保护器在电子信息系统的雷击电磁脉冲防护中起到的作用是极其重要的，同时，其元器件的选择， 又关系到电涌保护器的是否能够真正对电子设备起到雷击防护作用。所以，必须慎重选择电子信息系统中的电涌保护器，这样才能起到可靠的雷击电磁脉冲防护作用。
参考文献
[1]中国中元国际工程公司.GB50057—2010建筑物防雷技术规范［S］.北京：中国建设出版社，2010.
[2]上海市防雷中心，安徽省防雷中心，天津市中力防雷技术有限公司， 等.DB31/T 389—2015 防雷装置安全检测技术规范［S］.北京：中国标准出版社，2015.
[3]中国建筑标准设计研究院，四川中光防雷科技股份有限公司.GB 50343—2012 建筑物电子信息系统防雷技术规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，2012.
论文作者:梁旗俊,梁著文
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/17
标签：防雷论文; 雷电论文; 信息系统论文; 建筑物论文; 过电压论文; 保护器论文; 电子论文; 《基层建设》2019年第12期论文;