關于電子設備的防雷設計

王瑜

【摘要】電子設備由于是由若干個電子元件構成的，所以電子設備在雷擊電流下極導造成損壞，使設備的使用性能受到破壞，所以為了有效的確保電子設備運行的安全性，則需要電子設備使用企業做好防雷結構設計，確保電子設備能夠穩定、安全的運行。

【關鍵詞】電子設備;防雷設計;雷擊;電子均衡器

在夏季來臨時，經常會有雷電現象發生，一旦雷電產生，則會使地面上部分設備帶來較大的影響，特別是一些貴重的電子設備更易受到雷電的襲擊，使電子設備所屬企業帶來嚴重的損失。所以需要企業加大對電子設備的防雷設計，有效的掌握雷電發生的規律，從而使企業的經濟損失得以有效的降低。

1.電子設備受到雷擊損壞路徑

雷電在發生時，由于其形成強大的電流和電壓，當其作用在電子設備上或是電子設備周圍的地面及接地體時則會產生過電壓，從而使電子設備受到不同程度的損壞。由于雷電過電壓給電子設備帶來的損壞形式主要表現在三個方面。其一是由于直接雷擊所給電子設備和元器件所帶來的損害，這種損害具有極強的破壞性;其二是由于感應雷作用在電子設備和元件所給間接破壞，其相對于直接雷擊的破壞來講程度要稍輕些;當直擊雷直接作用于電子設備周圍的地面及其它設備的接地體時，則會導致高電位的發生，使電子設備受到較大程度的破壞。

在長期的實踐工作中發現，電子設備受到雷擊而發生損害，其多數情況下都是由于間接雷擊所導致的，當電子設備的導致狀態為開口環形感應電壓時，則在雷擊發生時，則會導致開口處的兩點被擊穿而產生電火花。但對于導體為閉合回咱時，則會由于感應電壓的存在而全電路中存在接觸異常的地方產生發熱的情況，嚴重時則會導致電子設備受到燒毀。電子設備由于是由多個電子元器件組成，而且這些電子元器件多集中于入口端，所以在間接雷擊下，極易導致元器件受損由于電子設備內部的元器件只有極小的電流能夠通過，所以在間接雷作用下，往往不可能一次性的對設備造成損壞，特別是對于絕緣能力較強的電子設備，更不易受到損壞，但在多次雷擊發生時，會導致電子設備元器件在重復多次雷擊下使其損壞情況加劇，從而導致設備受到破壞。

2.電子設備受到雷擊破壞的具體形式

雷擊并不是單一的，其方式呈現多樣化的形式，所以在雷擊作用下會對電子設備帶來不同程度的損害，因此需要對雷擊破壞的具體形式進行分析，從而提出具有針對性的防雷設計方案，確保電子設備能夠安全、有效的運行。

2.1 感應雷：感應雷所對電子設備帶來的破壞程度并不是很重，但由于其發生的頻率較高，所以不可避免的會給電子設備帶來損壞。其破壞主要集中于電子設備內部結構線路、埋地電力線和設備連接線等處，使串聯于線路之間及終端的電子設備受到雷電的侵襲，從而使電子設備受到不同程度的損壞。

2.2 直擊雷：直擊雷是直接作用于物體上，由于受到雷擊時，物體會有電效應、熱效應和機械效應同時作用，所以其具有較強的殺傷力和破壞力，通常會導致受到直擊雷的物體嚴重受損，直接導致人員傷亡事故的發生。

2.3 球形雷：由于球形雷在我們日常生活中極為罕見，所以對其了解也較少，其出現時多會呈現出橙和紅兩種顏色，為發光的球體，最大直徑可達到一米左右，其持續時間較短，沒有聲音，一旦與電氣設備接觸則會導致爆炸的發生。

2.4 電火花：由于雷電產生時會具有較強的電流，而且電流的穩定性還較差，所以其形成不穩定的電磁場，出現電磁作用從而引發電火花，相對于雷電所對電子設備帶來的損害來講，電火花的損傷程度則較弱，輕易不會給電子設備帶來較大的損壞，但在特殊下則會導致電子設備受損。

3.當代防雷技術的設計

3.1 接地電阻

在防雷設計中需要結合電子設備裝置的具體隋況，采用適合的接閃器.以及接地電阻裝置，并且保證在高度、截面積等方面都與電子設備的實際情況相符，同時可采取距離、等電位連接等多種方式來設計成綜合性的雷擊防護體系，這樣可保證良好的防雷效果。

3.2 避雷網

針對由于雷電導致靜電感應、電磁脈沖，最為科學的防雷設計要屬避雷網的運用.通常都采用籠式避雷網。其主要是結合法扣第籠原理來為建筑物內的電子設備建立一道堅固的屏障。其除了可以防止空間電磁波的輻射外，對于設備內的分流和均壓都有很好的作用。

3.3 電阻電管

電阻和電管是避雷裝置中主要的組成部分，其通常包括氧化鋅壓敏電阻、氣體放電管。氧化鋅壓敏電阻主要作用是限制電壓起到保護電子設備的作用，在吸收脈沖電壓過程中不會出現短路，而氣體放電管的抗沖擊能力極強，且耐流能力會隨著管徑的變大而變強。

3.4 等電位連接

等電位連接的防雷原理是把雷電襲擊電子設備的途徑徹底切斷，避免雷電對設備造成損壞。在等電位連接時多數采取等電位連接導體的連接方式，這樣能夠大大降低由于雷電形成的電位差，保證設備部件的電位差控制在承受范圍內，防止遭到電擊損壞。

4.電子均衡器的防雷設計

目前我國工業生產中電子設備應用的較為普遍，特別是電子均衡器更是得到廣泛的應用，由于該設備多處于露天場所使用，所以相對于其他電子設備來講，其受到雷擊襲擊的概率則更高。所以在雷擊作用下，極易導致電子均衡器中的傳感器、二次儀表和計算機系統受到雷電的襲擊而失去使用性能，所以需要加強對電子均衡器進行防雷設計。

4.1 等電位保護。電子均衡器受到雷電襲擊后，其系統內部能夠形成幾萬甚至幾十萬伏的高電位。這對于均衡器的各個裝置都是極為沉重的破壞，能給均衡器造成毀滅性的打擊。針對均衡器的接口進行等電位保護設計，能夠防止這種高電位給電子均衡器帶來的破壞。

4.2 切斷電氣連接。防雷設計中需要把傳感器與秤臺之間的鏈接切斷，并且為雷電形成的強大電流制造釋放途徑。最為關鍵的是把傳感器與秤臺之間的電氣連接切斷，這樣能夠在傳感器輸出端添加導流裝置，和秤體、接地實現連接，這樣能夠引導雷電流繞過傳感器進人大地，從而防止傳感器遭到破壞。

4.3 采取多級防護。通常對電子衡器系的電源實施三道防護設計，第一道電源防雷模塊設置于系統供電開關后，第二道電源防雷模塊設置于穩壓電源前，第三道電源防雷模塊設置于電子設備前。

4.4 建立防雷接地網。把防雷接地網建立在秤臺附近，設計時保證整個系統與秤臺周圍接單接地極，這樣能夠讓整個電子衡器系統和具體設備的等電位連接器有效結合，保持共同接地，維護電子衡器的安全。

5.結束語

目前在我國工業生產中，電子設備已得到廣泛的應用，所以加強對其防雷保護進行設計，對于提高電子設備的防雷水平具有極其重要的意義，因此在對電子設備防雷設計時，不僅需要選擇具有針對性的避雷裝置，同時還要運用科學合理的防雷技術，從而達到良好的防雷效果。

參考文獻

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