測控雷達系統防雷技術研究

鄧世東

（中國人民解放軍91604部隊，山東 龍口 265700）

1 雷電浪涌電壓的形成和危害

雷電是一個強烈的噪聲源。當雷云直接向動力線放電時，其電壓高達5×106V，其后果相當嚴重。如果雷電擊中架空地線或鐵塔時，有時會使該處電壓急劇升高，發生對附近配電線路飛弧現象，從而損壞配電系統。當線路附近發生雷擊時，在線路上感應電荷迅速移動和消失時產生的浪涌電壓高達4×106V，破壞性很強。

雷電浪涌電壓是雷電放電時形成的，它們以電流耦合或者電感以及電容藕合方式，并且借助于放射或者電波影響，通過相連的供電線路（動力線）、數據線、信號線、控制線、侵入電子設備，造成電子設備的元器件損壞。隨著電力電子、微電子和計算機技術的發展，雷達系統所用的一部分電子元器件和電子線路具有信號電平低、速度快、元器件集成度高等特點，它們的抗電強度和抗電磁干擾的能力減弱。所以更需要解決好雷電對電子元器件的危害。

2 防雷設計的基本方法

2.1 屏蔽、接地

屏蔽、接地是抗雷電浪涌電壓的一級措施。電子設備良好的屏蔽和接地可以消除或降低外部浪涌電壓。

電子設備接地原則：

·以近可能短的接地路徑，建立一個對各有關裝置都是等電位的接地系統

·不要構成接地環路

·避免電源零線引入干擾室外設備的屏蔽

·功率變壓器加屏蔽層

·室外電子裝置加金屬屏蔽外殼并接地

·室外電纜選用屏蔽電纜

2.2 加裝浪涌電壓放電器

加裝浪涌電壓放電器是防雷電浪涌電壓的二級措施，正確選用浪涌電壓放電器可以將雷電引起的瞬變電壓降低到電子設備不構成危險的程度。

2.2.1 浪涌電壓放電器的種類

·充有惰性氣體的過壓放電器

充有惰性氣體的過壓放電器用作初級保護，一般構造的這類放電器可以排放20KA,8～20μS或2.5KA,10～350μS以內的瞬變電流。

·壓敏電阻

選用壓敏電阻作中級保護元件，它可以在排放大電流之后進一步降低線路中剩余的殘壓。壓敏電阻可以用于放電電流為2.5KA至5KA(8/20)微秒的中級保護裝置。

·抑制二極管

用作細保護的元件是反映靈敏的抑制二極管，它的響應時間可達微微秒極，元件的限壓值大約為額定電壓的1.8倍，最大放電電流大約為600A.

2.2.2 加裝浪涌電壓放電器的方法

根據雷電浪涌電壓侵入電子設備的途徑，分為供電系統浪涌電壓保護和數據、信號線、控制線、浪涌電壓保護。

·供電系統浪涌電壓保護分為三級：第一級在總配電箱加裝雷擊電流放電器，第二級在分配電箱加裝過壓放電器，第三級在設備電源入口加裝過壓放電器。采用三級過電壓保護，將雷擊浪涌電壓限制在設備允許的絕緣強度以下。

圖1 供電系統三級過壓保護原理框圖

·數據、信號線、控制線過壓保護

雷達伺服分機與室外天線座聯接有各種控制、信號線，與其它分機連接有數據線、信號線，為保證設備安全可靠運行，所有數據、信號線輸入輸出端口加裝過壓保護器件。

數據、信號線、控制線，過壓保護一般采用抑制二級管元器件。為接口和安裝方便起見，將抑制二極管加裝在專用的接口組件和接線端子，用于RS-232過壓保護接口組件原理圖見圖2所示。

圖2

3 結束語

采用防雷接地和電磁兼容設計，當前還是比較有效的防范措施和方法，能更好的解決雷達系統防雷的問題。

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