探索电子信息设备防雷技术

摘要：本文分析了雷电对电子信息设备的危害及其机理，探讨了一些行之有效的电子信息设备防雷方法，具有一定的参考价值。

关键词：电子信息设备；设备防雷；措施

中图分类号：F407.63 文献标识码：A 文章编号：

0.引言：要掌握好设备的安全防护措施，除了要掌握好设备网络间的系统信息安全问题，同样也要对与设备物理伤害相关的问题，即对电子信息设备物理伤害中的一大自然灾害，雷电高压电流的影响与直接破坏性作用，愈发严格对待，加以重视；要以科学的防雷方法以及理论知识为导向，在实践生活中加以有效利用；同时还要考虑现代建筑的整体防雷的设计问题，从而使防雷措施的效能能够良好发挥出来，保护现代电子信息设备不受损害。

1 直击雷对设备造成的受损以及防护

直接雷往往通过雷云之间或者雷云对地面的建筑物上的某一点直接放电。这种雷电对电子设备的破坏影响直接体现在以下几点：

（1）雷电流热效应破坏影响。雷电自身本就存在大量的电力，然而在其击中某一对象时，所产生的能量也就极为多，这时就会导被击中的对象的温度马上急剧升高，甚至高达数千摄氏度，致使金属以及相关元器件等短时间速熔，引起火灾。

（2）雷电流冲击波的破坏影响。当雷电流的通道温度上升至数千度时，空气受高温影响，急剧膨胀，并伴随着超声速逐渐向外扩张，其的附近冷空气就会被迫压缩，这时就会促成“激波”，“激波”形成后又马上会在空气中流动、传播，从而造成建筑以及人员、树木等的伤亡或破坏。

（3）雷电流电动力效应的破坏影响。由于通电导体常常受电磁场的磁力影响，也就是说，能量巨大的电磁场会使处在其中的通电导体受力影响而产生严重变形，甚至折损。

2 感应雷击的破坏影响以及防护

（1）静电感应的破坏影响。当雷云出现后，受到雷云影响的建筑物，其往往是通过静电感应作用，产生出大量相反电荷。而相关受牵连的某一对象或某些对象在雷击过后，就会迅速中和。但是地面上的部分架空线路上的感应电荷，却由于地面的电阻相对过大，从而致使不能得到迅速中和；也就是说，这就促成了部分、局部地区的电压高达数千伏特，甚至上百千伏特，而这种高压直接会对接地性能不良好的信息设备造成严重影响，使其受损。

（2）电磁感应的破坏影响。由于雷电自身存在极大的峰值，在其周围也会形成强大有力的变化电磁场。这使电磁场中的通电通体导体会感应到这种电压，同时这种电压可传达到数公里以外的信息设备周围。据相关资料表明，这种高压属于数千伏特级别，绝对会对弱电子信息系统造成严重破坏。

（3）地电位反击的破坏影响。从目前来看，现代高度集成化的弱电子设备以及广播电台的相关信息电子设备，都要求要有一个良好地段才能展开相应工作。往往这些设备的存放或者使用时，经常会选取两三个地段，如果这时被雷电流导入的话，会引起地电位不均，通常是由高压的地电位向低压的地段之间流动，从而致使设备受损。具体影响情况如下：

由建筑物内计算机通信等信息线路人侵。可分为三种情况：

1）当地面突出物遭直击雷打击时，强雷电压将邻近土壤击穿，雷电流直接人侵到电缆外皮，进而击穿外皮，使高压人侵线路。

2）雷云对地面放电时，在线路上感应出上千伏的过电压，击坏与线路相连的电器设备, 通过设备连线侵人通信线路。这种人侵沿通信线路传播，涉及面广，危害范围大。

3）若通过一条多芯电缆连接不同来源的导线或者多条电缆平行铺设时，当某一导线被雷电击中时，会在相邻的导线感应出过电压，击坏低压电子设备。

地电位反击电压凭借接地体入侵。

雷击过程中，由于强大的电流经过引下线以及接地体的逐步引入大地，就会在地段周围形成放射性的电位分布，这是当某一信息设备与周围的接地体距离较近时，就会立即产生高压电位反击，这种高压甚至会达到上万伏特。另外，建筑物在通过防雷设施，诸如避雷网的系列的设施引入强大的电流也要凭借引下线分摊给大地电压，周围会存在强大的电磁场效应，这时如果某一相邻的电源线以及信号线等会感应出这种高压。由此可以见得，雷电避雷系统的系列设施不但不会保障计算机信息设备的安全，反而还会接引雷电，对计算造成严重损害。从某种程度上说，电子信息设备的集成电路板、芯片的耐电压强度非常脆弱，常规耐压强度为100V以下，因此其不可能受得了这种高压的“侵犯”，所以只有建立出多层防护的防雷系统，保障计算机的物理安全。

3 预防受到雷电感应的相关对策

3.1 采用适合的电缆。 为了可以最大限度的降低收到电磁效应以及静电效应的影响，电子信息机房的总电源电力设备需要选择一些含有金属保护层的线缆或者是有塑料包装的线缆通过金属类型的管道进线，直接压在地面地下。在进线的初始端将这些线缆的金属皮连接到预防雷电的效应接地设备上。依照这种方式其他的通讯线缆也一样进线，即使有一些不能全部把线埋入地下，也要保证直接埋在地下的线长度大于等于二米。

3.2 金属管道需要与防雷设施相通。 将金属通道先架空，然后在建筑物的进出口处与各个防雷设备相连接。与房屋建筑每隔100米的范围内，这些管道需要每二十五米就连接地面一次。

3.3 各个线缆要接入到同一个地网中。 一个单独的房屋建筑包含的电源线、电话通讯线、电视传输线等等各种通讯线缆都需要连接在一个适合的避雷装置上面，并且需要注意的是这些接地的一端应该统一的连接到一个共用的地网中去。

3.4 选择适合的浪涌保护设备并正确安装。 在进行电子信号线路的浪涌保护设备选择时，需要依照该线路的实际工作频率、工作电压参数、接口方式等等各方面条件，择优选择损耗小、配置优良的浪涌保护器。

在安装浪涌保护装置时需要特别注意一个地方，就是需要被保护的电源线缆各个前端，每个装置相互连接的线缆应该是平整的，长度不可以超过0.5米。

3.5电子信息机房的电力连接

每个电子机房的信息系统都需要设定相同的电位，之后在进行网络连接。电子设备的外壳需要有金属保护，各个机柜以及机架都需要接地这样才可以起到保护的作用。预防雷击进行的接地与进行交流的工作场所以及直流的工作地和安全保护地最好选择同一个接地系统，这样做的目的是为了可以达到一个平均电压，相同的电位之间可以减小每个接地装置以及不同系统间的电位差距，最终实现保护电子信息系统的最初目的。

4 电子信息设备的全面防雷举措

自发明避雷针以来，建筑物得到了有效的保护。建筑物本身未遭受雷击，室内计算机、电视机、电话机等电子电气设备却频繁遭受雷电的侵袭，更有甚者，造成室内人员伤亡，引起易燃易爆物品的燃烧、爆炸。笔者认为，雷击损坏室内的电子电器设备，并不一定就是雷电直接击中电子电器设备所置的建筑物。雷电直接击中电子电器设备所置的建筑物时，因电磁感应会造成室内电子电器设备的损坏，但建筑物直接遭雷击的几率比较小，80%以上室内的电子电器设备遭雷击损坏，是由于雷电放电时在附近导体上产生电磁感应形成的雷电过电压过电流，沿着架空电源线、电话线、网络线、闭路电视线等侵入室内造成电子电器设备损坏，甚至危及人身安全。所以，预防室内电子电器设备雷击，不仅要在建筑屋面安装避雷针、带等防直击雷装置进行外部防护，还要在电源线、电话线、网络线、闭路电视线等雷电波侵入的通道安装相应的电涌保护器，才能对建筑物及室内人员和电子、电气设备进行有效的防护，减轻设备损坏。

参考文献：

[1]王开宇,宫沿平.电子设备防雷应用解决方案[J].黑龙江水利科技,2009(2).

[2]刘远全.电子设备防雷击有关问题的分析[J].科技创新导报,2008(24)