试析弱电设备的雷电防护措施

摘要：雷电是一自然现象，它的产生和对我们人类的伤害都是不能为我们能力所控制的。随着科学技术的提高，以及信息技术的发展，在人们生活中越来越多的弱电设备得到了广泛的应用，比如通讯设备、自动控制系统等等。但是当这些弱电设备在受到雷击干扰时，会造成严重破坏，影响到人们的使用。

关键词：弱点设备雷电危害防护措施

中图分类号：O646文献标识码： A 文章编号：

现代科技的发展，信息技术的应用，使得人们对各种各样的电子产品的依赖性越来越强，这些电子产品已经成为我们生活的一部分。不过，在实际应用中电子产品自身存在着很多缺点，比如绝缘性差、抗干扰性差等，当有较大的电压和电流经过时会造成很大损害，因为电子产品一般对电磁干扰都特别敏感，一旦有雷电发生，就会很容易遭到过电压和电流的损坏。我们所谓的弱点设备主要包括自动监控系统、通讯设备以及相关计算机网络设备等。在实际生活中，由于雷击的影响所造成弱电设备的故障是由发生，为了保证弱电设备的正常使用和安全，应对雷电给其带来的影响给予应有的重视。

1雷电危害的类型

通常情况下，弱电设备受到雷电的危害是很多的，截至目前还对雷电所带来的危害还没有一种全面有效的防护方法，所以只能是采用多种方法在最大程度上减少雷电给弱电设备带来的危害。首先应找到雷电给弱电设备造成危害的主要类型和原因，为保护措施的制定提供可靠的依据。

1.1直击雷

直击雷就是指雷电直接击中设备或者是建筑物的现象，即就是直接雷击。在发生雷电时，电流会直接进入到电气管道或者是金属管道之内，经过传输设备将电流传送到远方，这不断会破坏管道而且会给用电设备以及操作人员的人身安全带来危害。在整个传输的过程当中，从导线到用电设备之间，将会有一个很强大的雷电击产生，其还带有反射分量。

1.2感应雷

感应雷是在雷电放电的时候，由于地面的建筑物外部的电力线以及通讯设备等受到雷电所产生电磁侵入的影响，给相关的弱电设备带来破坏。感应雷和直击雷相比，所造成的危害相对较弱，但是其发生的几率却比直击雷发生的几率要高出很多。

1.3雷电浪涌

雷电浪涌主要发生在电源和通讯线路中，属于一种在弱电设备中较为常见的雷电危害，随着各种电子设备的应用，在近些年来该种危害较为常见，一方面由于电子设备内部结构高度集成化(VLSI芯片)，从而造成设备耐压、耐过电流的水平下降，对雷电(包括感应雷及操作过电压浪涌)的承受能力下降，另一方面由于信号来源路径增多，系统较以前更容易遭受雷电波侵入。近年来人们也对雷电浪涌给弱电设备造成的危害引起了高度的重视。

2弱电设备雷电危害的防护措施

2.1弱电设备雷电外部防护系统

第一，可以通过建筑物上面的避雷针实现雷电流向大地的导入，而在这个过程中应通过分流设备实现雷电流的分流，以免设备遭受到过电流的危害；第二，可利用建筑物中的钢筋构件以及金属分工程组成具有不规则形状的法拉第笼，以起到屏蔽作用；第三，若在建筑物中的弱电设备是低电压电器，应增加专门的屏蔽网，可在屋面组装小于或者是等于6m×4m，5m×5m的网格，对于所有的均压环应采用避雷带等连接来实现。为了避免电位差给弱电设备带来危害应确保建筑物各电位的均衡性；第四，当雷电击中建筑物时，为了降低接电点电位给设备带来的破坏，应确保建筑物的接地系统良好。

2.1.1电源防护

通常情况下，雷电流对弱电设备所造成的危害经过电气管道然后通过电气线路而入侵的。一般外部高压装置上都装有高压避雷装置，电力在传输时会将电压控制在600V以下才会进行传输，而在线和线的传输中是不可能控制电流大小的，所以在380V的低压线路中应采取相应的过压保护措施。依据规定，目前是利用分流技术即就是利用分流系统或设备实现雷电过压能量的分流，以免太大的电流导入到大地中，进而实现过压保护。为了保证对高电压保护的效果，就要确保所采用的分流设备的质量，应选择性价比最佳的避雷设备来实现对弱电设备的防护。

2.1.2信号保护

对于弱电设备信号部分的保护，不同的电子设备自身的敏感性都是各不相同的，应该根据具体情况来确定，通常对敏感度较高的电子设备的信号部分的保护会更加精细，受到的重视程度也更高。

2.1.3过流保护要求

弱电设备的过流能力一般设计为额定电流的1.5-2倍,以此为标准选择电子元器件.如额定电流为0.22A的计算机其最大过流能力约为0.45A。当电流大于该值时,弱电设备所选用的电子元器件将会烧坏而无法正常工作,因而应该保证到达电子设备的瞬间过电流小于其额定电流的1.5-2倍。

2.1.4接地系统的防护

应确保弱电设备防雷设备的接地系统良好，因为雷电向大地泄入必须要经过接地系统的，以以保证设备和人身安全。若接地系统存在问题，可能会使得设备故障，严重的话会危害设备和人类的生命安全。对弱电设备作可靠的接地保护，能使到达弱电设备外壳的电压较小，起到安全保护的作用。但仅作接地保护是远远不够的,还必须加装浪涌保护装置。因外界侵入的浪涌能量将首先通过弱电设备再对地泄放,这样流经弱电设备的浪涌电流基本不变,其能量有可能很大，弱电设备仍有可能被损坏.因此接地保护对于弱电设备而言只能是一种辅保护。另外，应通过系统来对实现抗干扰的屏蔽和静电的防止。

2.2弱电设备的内部防护

根据电磁的兼容性，在弱电设备中的防雷工作从外之内可以分为不同级别，通常越往内部，安全系数越高，若按照安全程度来分通常最外层的安全系数（0级）是最低的，因为在发生雷电时会和其直接接触，无疑危险性会更大所造成的破坏也是最严重的，改层主要是通过建筑的防雷系统来完成保护的。

对于弱电设备的由外至内的保护主要是由防雷系统、钢筋混凝土以及金属管道共同组成屏蔽层实现对雷电的屏蔽来实现的，这样以来就可以将电压减低到弱电设备可以承受的范围之内。通常雷电发生后雷电流一部分会经过避雷装置泄入到大地中，还有一部分雷电流将会进入到电气管道中，而现在电子通信设备应用的非常广泛，在发生雷电时将会给这些设备造成严重的危害，所以针对这些设备应采取一定的防护措施，考虑到保护的可靠性，应从原来单一的防护系统变为三维防护，做到雷电的电磁波以及过电压等对弱电设备所带来的危害。同时应根据不同的弱电设备的具体情况，采取分类和分层保护的方法，依据雷电发生时过电压可能进入的的通道，做好电源线和通信线路的全面保护，以实现对弱电设备的全面保护。

3结语

综上所述，目前弱电设备已经普及，给我们的生活和生产带来了很多方便，但是弱电设备遭受雷击而造成的破坏一直是令人头疼的问题，而其防雷问题又是一项非常复杂的工作，首先对于弱电设备受到雷电的影响应形成正确的认识，然后应通过科学合理防雷措施来确保弱电设备的安全稳定运行。进而使得弱电设备为我们的生活和生产更好的提供服务。

参考文献：

[1]吕东波，韩盛涛，景华颖.弱电设备的雷电灾害分析及防护措施[J].黑龙江科技信息.2010（15）.

[2]张虎，李超.智能建筑弱电系统的雷电防护设计[J].武汉理工大学学报（信息与管理工程版）.2011（1）.

[3]樊晶.弱电设备的雷电危害分析及防护分析[J].科技与生活.2010（22）.

[4]蒯玉泉.关于电力配电系统中防雷与接地技术的探讨[J].科技资讯.2010（3）.

[5]黄正宏.加油站的雷害个例分析及防护探讨[J].广西气象.2006（1）.