曾天强
广东海格怡创科技有限公司
摘要：在自然界中，雷电是非常常见的现象之一，当前电子信息设备由于其自身的电磁兼容能力不强，雷电容易对其造成破坏。电子信息系统为了保证稳定运行确保电子信息安全，尽可能降低雷电对电子信息设备造成的物理损害，那么就需要应用有效的防雷手段于电子设备中。本文主要分析了雷电给电子信息设备造成的损害及有效的防雷对策。
关键词：电子设备，防雷保护，措施
随着我国信息产业的迅速发展，各个行业当中都普遍应用到了电子信息设备，与人们的生活密不可分，但是在电子信息设备的具体应用当中，由于其自身抗干扰能力以及兼容性不佳的特点，容易遭到雷电的损害，进而给人们财产造成损失，那么就需要制定科学有效的防雷措施。
1 直击雷电对设备带来的影响和防护
直击雷电通常对雷云与雷云之间或是雷云对地面建筑物放电，此雷电给电子设备造成的破坏一般表现在以下几个方面：其一，雷电热流效应破坏影响。雷电本身具有极多的电力，在地面上的某一点被雷电击中以后，那么就会产生巨大的能量，此时会造成被击中的对象温度迅速上升，可能会产生数千摄氏度，导致金属和有关元器件短期速熔，从而引发火灾。其二，雷电流冲击破坏影响。雷电流温度高达数千度左右的情况下，高温影响到空气，迅速膨胀，随着超声速不断往外扩张，外围周围冷空气就会压缩，那么会产生激波，之后会快速流动和传播在空气当中，进而破坏建筑以及树木并威胁到人员的安全。其三，雷电流电动力效应破坏影响。因通电导体经常被电磁场磁力影响，那么电磁场极大能量会导致在通电导体受力影响出现非常严重的变形，设置出现折损情况。
2 感应雷击破坏影响和防护
其一，静电感应破坏影响。发生雷云之后，被雷云影响的建筑物，一般是根据静电的感应，出现较多的相反电荷。被影响的对象或是一些被雷击之后的对象能够快速中和。由于地面中一些架空线路中感应电荷，因地面电阻较大，进而使得无法快速中和：那么就导致部分以及局部区域的电压能够达到数千伏特还可能达到上百千伏特，那么此高压会严重损害接地性能较差的信息设备。其二，电磁感应破坏影响。因雷电本身峰值非常大，在附近存在的变化电磁场强大且有利。此电磁场当中通电通体导体能够感应到此电压。另外此电压能影响到高达数千公里的信息设备附近。通过有关资料来看，从高压在数千伏的级别，会严重影响到弱电子信息系统。其三，低电位反击破坏影响。当前情况而言，现代高度集成化弱电子设备和广播电台有关信息电子设备都需要在合适的地段进行工作。一般这部分设备在使用或是存放的过程中，会采用两三个地段，若是此时导入雷电流的情况下，会导致电位不均的情况出现，一般是因高压地电位流向低压地段间，进而损坏设备，一般影响有下面几个方面：因建筑物中入侵了信息线路，情况有三种：其一，地面物体被直击雷击中的情况下，强雷电击穿附近的土壤，雷电流会直接进入电缆外皮，并将其击穿，导致线路充满高压。其二，雷云放电地面的情况下，线路中有上千伏的过电压。将和线路连接的设备击损，利用设备连线进入到通信线路当中。通过通信线路传递，牵涉到的范围非常广。其三，经过多芯电缆于各种来源的导线相连的情况下，只要雷电击中当中的一条导线，那么附近的导线会产生过电压，对低压电子设备造成破坏。
地电位反击电压通过接地体传播，雷击时，因过大的电流通过引下线和接地体传播至地面，那么附近区域就会产生放射性电位分布，由于其中的信息设备离附近接地体距离很近时，会出现高压电位反击，此高压可能高达上万伏特。此外，利用防雷设施，例如避雷网的设施吸收较大的电流需要通过引下线平分给大地电压，附近会有巨大的电磁场效益，若是临近的电源线和信号线等会将此高压感应出来，那么雷电避雷系统设施不但无法确保电子设备安全，还会引导雷电，严重损害到电子设备，电子信息设备的芯片以及集成电路板耐电压强度不佳，一般来说在100V之下，那么就无法承受此高压，那么就需要建立多层防护防雷系统。
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3 建筑物防雷设计原则手段
3.1设置联合共用接地系统建设等电位防雷体系
把建筑物的基础钢筋、金属框架以及梁柱钢筋、建筑物防雷引下线相连，并接地建筑物的各个部分。包含有安全保护地、直流以及交流工作。防止各个接线间出现电位差，清除感应过电压。
3.2装置避雷装置
避雷针是通过尖端放电的形式和云团里的大量电荷发生反映，进而让电子秤不被雷击损伤。在设计的过程中，需要对避雷的覆盖范围进行考虑，让覆盖度可以将全部电子秤覆盖。一般避雷范围通过避雷针作为圆心，一点五米高度当作半径来画圆对避雷空间区域范畴进行确立。另外，需要合理设置别的引线。例如地线设置是非常关键的，不仅不可连接秤架地线，同时还要使地线与避雷针间的有效距离得以保证，另外地线应牢靠焊接。
3.3配套使用元器件
电源避雷器当中的雷电能量吸收，一般通过气体放电管和氧化锌压敏电阻。氧化锌压敏电阻作为限压型保护器件在不受到脉冲电压的情况下为高阻状态，只要有脉冲电压，就即可限制电压到一定程度，并呈现低阻状态，对比气体放电管，其最突出的优点为它在将脉冲电压吸收的过程中由于残压要比工作电压高，不会导致电源发生短路情况，同时还不会出现续流。气体放电管承受大能量冲击力较强，在实际应用的过程中，因气体管放电过程中残压非常低，且类似于短路，那么无法单独应用于电源避雷器中。气体放电管耐流能够关系到管径，管径大就表示耐流能力更强。
4 电子信息设备防雷措施
自从避雷针应用开始，能够在很大程度上保护建筑物的安全。建筑物自身没有被雷击，而建筑物中的电视机、计算机等电子电器设备却屡屡被雷击，甚至还会导致室内人员伤亡的情况发生，导致易燃易爆物体发生爆炸和燃烧。预防室内电子设备雷击问题是非常关键的，本人人为，电子电器被雷击损坏并不一定是雷电对电子电器设备当中的建筑物直接击中。若雷电直击建筑物时，那么由于电磁感应会损坏到室内电子电气设备，而建筑物直接遭雷击的概率不大，80%之上的室内电子电器设备被雷击损坏是因雷电作用在建筑物周围的金属管道、架空线路，或是放电过程中产生电磁感应于附近导体中成为雷电过压过电流，随着架空电源线、网络线、电话线以及闭路电视线等破坏室内电器设备，还可能影响到人身安全。那么避免室内电子电器设备遭受雷击，不但需要装设避雷针等防直击雷装置，同时还需要在网络线、电源线以及闭路电视线等位置装置有关电涌保护器，如此才可以有效方式建筑物和室内人员电器设备的安全，减少设备损坏程度。安装避雷针等防直击雷装置于建筑物面，不可代替在电源线、网络线以及闭路电视线装设电涌保护器。
5 结语
为了使人们的信息安全和经济利益得到保障，那么就需要电力工作人员了解电子信息设备安全防护手段，雷电非常容易给设备带来较大的物理影响，所以需要高度关注电子信息工程。在具体防雷当中，需要通过结合合理的方式以及科学的理论，并联系电子信息设备自身特点，采取适当的防雷材料以及防雷方案，使防雷手段的成效充分发挥出来，使电子信息设备的安全能够被充分保障。
参考文献：
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[4]姜春,李吉平,张华刚,常鑫.电子设备防雷击有关问题的看法[J].科技信息,2009,(5).
论文作者:曾天强
论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/7
标签：雷电论文; 防雷论文; 建筑物论文; 设备论文; 电子设备论文; 电子信息论文; 电压论文; 《防护工程》2018年第18期论文;