電子系統的防雷擊感應保護

陶春

（中國船舶重工集團公司第七一五研究所，浙江杭州，310012）

0 引言

近年來，電子系統幾乎遍布城鄉各地，為人們的日常生活以及社會各行各業的生產發揮著一定的價值，正如雨后春筍般快速發展。電子設備雷擊感應的防護，已經成為社會各界人士關注的熱點話題，如何預防雷擊感應的破壞是一個重要的議題擺在了相關領域的專家學者面前。總的來看，外部避雷系統更容易建立，具體來講，外部避雷系統主要包括埋地體、下行導體和空中尖端三個組成部分，可用于保護工商建筑免受雷擊。但是，外部避雷系統的使用具有一定的局限性，不能夠用于保護室內的設備免受雷擊損害，因此，相關領域的專家學者還需要針對大樓內的設備防雷擊損害進行深入的分析與研究。

1 感應雷擊的幾種方式

通常情況下，雷擊可以采用電感耦合和電阻耦合兩種方式進入某一區域的電子系統。當發生雷擊情況時，雷擊點的所在地定位會比未遭受雷擊時抬高很多，一般情況下，抬高點電衛士，從幾萬伏到幾十萬伏不等在特殊的情況下雷點的電位將高達上百萬伏，不難想象，遭受雷擊的電子系統處于，危險之中與此同時當漸漸遠離雷擊點時隨著距離的推移，電位也會隨之下降。具體來講被雷電機中的電子系統發揮了導體的功能把電流從高電位向低電位傳遞因此對于雷擊區域而言不論是買地的數據的，架空的還是電源的全部電腦體都處于危險之中而雷擊就是電子系統，與接地系統之間流動我們把雷擊感應形式可以歸納為以下幾個方面

雙絞線兩端絕緣在這種情況下線的兩端絕緣就會導致兩地間存在幾百萬伏的電位差，并且分配魚線的兩端當然這樣的高電位并不會一直存在他們會在瞬間損壞電子系統促使電流流過電纜例如，移動通訊系統，轉換器系統。

雙絞線一端絕緣一端接地。在這種情況下，只有在絕緣端會出現感應電壓，也就是說，當絕緣端被雷擊后，絕緣端所產生的感應電流會流向接地端，進而接地端也遭到破壞。例如，程控交換機系統的接收端是絕緣的，而驅動端是接地的。

雙絞線中的一條不接地，一條兩端接地。對于雙絞線中的接地電纜而言，當有電流通過時，將會產生一個電壓，即便是小小的電流，當通過這條接地的電纜時，每百米電纜會產生將近千伏的電壓。與此同時，兩條電纜線之間的耦合較低，接地電纜兩端會分別分配有電阻壓降和電感壓降，進而對電纜造成損壞。例如，RS232。

屏蔽線的一端接地。在這種情況下，如果一端接地，那么，在屏蔽線上將不會有電流通過。

屏蔽線兩端接地。當發生這種情況時，屏蔽感應會自然而然的產生電流，從一端流經屏蔽線后，產生電感電壓和電阻電壓。與此同時，周圍的其他電纜會發生磁場耦合，這里的耦合通常為全耦合，也就是說，屏蔽線上電感電壓將全部耦合到電纜的屏蔽層上，只保留有電阻壓降。基于電磁感應原理，電纜上所耦合的電壓同樣會產生磁場，電纜線與屏蔽線所產生的磁場發生抵消，進而只留下電阻壓降，而電桿壓將消失，這也起到了有效的降低雷擊感應電壓作用。

因此，要想一直使用金屬包層的電纜線，還需要科學的選擇屏蔽層，并盡量使得電纜線兩端接地。所選擇的電纜線也要有很好的耦合系數以及較小的金屬包層電阻。通常情況下，儀表工程師會把金屬包層兩端接地，而把屏蔽線的一端接地，既有利于防雷擊感應，同時也起到了屏蔽作用。

2 信號防雷器的使用

把屏蔽線的兩端接地將會起到良好的防雷效果，但是，在不帶屏蔽電纜或者是參數不滿足要求時，除了使用光纖和重新布線以外，信號防雷器可以說是唯一的選擇。一般情況下，信號防雷器是由電阻、氣體放電管、順壓抑制二極管構成。另外，信號防雷器用途可分成cctv防雷器、信號防雷器、電源防雷器、網絡防雷器、電話線網防雷器，等等。有短路或開路兩種工作方式，具體來講，開路方式工作防雷器的工作原理是，遇到高電壓時，防雷器會選擇自動斷開進而保護電子負載設備。短路方式工作的防雷器工作原理是，采用一定的短路辦法，控制瞬間過電壓。換言之，當電流從短路流走，以起到對電子負載設備的保護，短路方式工作的防雷器也較為常用的。

3 結語

據不完全數據顯示，全世界每年由于雷擊而造成的電子系統損失超過100億美元。其中，感應雷擊占90%以上，而電子系統的防雷擊感應保護最切實可行的辦法就是安裝防雷器。從目前的防雷器使用現狀來看，盡管大多數防雷器都明確能夠起到保護電子設備免受瞬間高壓或雷擊的損壞，但是，當使用國際標準對其進行測試時，發現很多防雷器依然允許高電壓通過，依然會引發電子設備的擊穿或損壞問題。需要強調的是，購買防雷器需要考慮幾個方面的注意事項：第一，遠通電壓；第二，安裝說明是否清晰；第三，額定最高漏電電壓。