電子設備的防雷與接地技術探析

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備中所發生的雷擊事故，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，會產生過壓現象，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備。

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

（3）電子設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中等。

2.電子設備的防雷與接地技術的改進應用

導致當前電子設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防雷設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）有電子設備的建筑物具有足夠的防范措施

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

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生影響。如果雷電流低于某一數值時，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備置于富蘭克林避雷針的保護范圍內，也存在被雷擊的可能，甚至會將高電位引進建筑物內。

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，可誘導避雷設備尖端同雷云電荷產生雷閃，同時引導雷電流流向大地，這樣能夠確保建筑物不出現側閃和帶電現象，從而保護建筑物內的電子設備，該模型在很多通信傳遞系統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系，為了確保電子設備的接地能夠同其它接地間產生最小電位差，避免電子設備因遭到接地線的反擊電壓而損壞，必須將室內電子設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進行測驗，無法滿足設備要求的只有在整改合格后方可投入使用。

（2）電子設備及所有連接線有良好的過電壓保護裝置

在發生雷電時，一定范圍內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象是過電壓的具體表現，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備的最大承受極限時，就會對電子設備造成破壞。

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的。因此必須將過電壓保護器，即避雷器安裝在電子設備線路的控制線、通訊線及電力線的入口及連接處。

（3）電子設備的接地能為所有的過電流提供最暢通的泄流通道

有關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間的電壓是否低于危險限值，通常情況下，對于電子設備必須單獨設置的接地與防雷、電源接地間的間距來說，很多規范都定為20 m，事實表明，并不是所有時間、所有地區不同接地系統間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備單獨設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間連接地電位均衡器，既可以確保兩個接地系統間在發生雷擊或發生故障時達到最小的電位差，避免電子設備由于地電位的反擊而遭到破壞，也可以將電子設備的干擾降到最小。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.結束語

對于電子設備防雷和接地技術來說，它不僅具有較高的科技含量，而且技術應用較為復雜。在進行設計時要及時掌握該行業的最新標準，嚴格按照國家行業標準執行，在此基礎上參照并引進國際電工委員會的有關防雷技術標準，并選用質量有保障的安全專用產品，不斷提升設計施工水平，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。