池景波（浙江省臺(tái)州市三門(mén)縣氣象局,浙江 臺(tái)州 317100）

淺談弱電設(shè)備的雷電危害與防護(hù)

池景波
（浙江省臺(tái)州市三門(mén)縣氣象局,浙江 臺(tái)州 317100）

摘 要：我們的祖國(guó)迅速發(fā)展的現(xiàn)代電子技術(shù)，使得雷電不僅在每個(gè)領(lǐng)域給人類(lèi)的生活帶來(lái)了比較大的危害，還給弱電設(shè)備帶來(lái)非常嚴(yán)重的危害。本文通過(guò)對(duì)雷電現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)以及其對(duì)弱電設(shè)備的危害進(jìn)行分析，提出了如何對(duì)弱電設(shè)備遭受到的雷電危害進(jìn)行防護(hù)。

關(guān)鍵詞：雷電;弱電設(shè)備;雷電危害

1　概況-對(duì)雷電現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)以及其危害

雷電產(chǎn)自于自然的一種現(xiàn)象。雷電能夠通過(guò)一系列的反應(yīng)，向自然界釋放巨大能量，容易對(duì)外界造成破壞。當(dāng)?shù)孛嫔虾兴羝目諝馐軣嵩丛床粩嗟厣礁呖盏臅r(shí)候，變成積雨云，地面因?yàn)槭艿娇拷孛娴睦子暝频碾姾筛袘?yīng)，也會(huì)帶有跟云低極性相反的電荷。當(dāng)雷雨云的電場(chǎng)達(dá)到相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度的時(shí)候，它就會(huì)把空氣擊穿，生成一條細(xì)窄的放電通道，并且發(fā)出強(qiáng)烈而耀眼的光，也就是閃電，放電通道上的高溫會(huì)讓空氣快速膨脹，因而形成沖擊波，也就是雷聲。

幾百年來(lái)，人們?nèi)藗冡槍?duì)雷電現(xiàn)象進(jìn)行了一些研究，針對(duì)雷電有可能造成的一些迫害也采取了一系列的辦法。從而減少雷電存在的傷害。隨著科技的發(fā)展，人們針對(duì)雷電而研究的微電子技術(shù)以及自動(dòng)控制的相關(guān)系統(tǒng)，也在人們的生活中被普及并被廣泛地被使用，人類(lèi)在得益于微電子技術(shù)帶來(lái)的極大便利的時(shí)候，也承受著它如果損壞就會(huì)帶來(lái)巨大的損失的代價(jià)。一旦被雷電入侵，設(shè)備就會(huì)損壞，而系統(tǒng)的癱瘓所造成的損失更加是無(wú)法估量。

2　雷電對(duì)弱電設(shè)備的影響

眾所周知，雷電現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生出人意料的迫害，盡管如此，人們目前也并未找到一些能夠防止雷電所帶來(lái)的一些危害。雷電現(xiàn)象容易給弱電設(shè)備造成一定的危害，舉例證明四次因?yàn)槿祟?lèi)的考慮不足所造成這樣的結(jié)果。

不足的結(jié)果。以下就是直擊雷、感應(yīng)雷以及球形雷的主要雷電形式以及雷害情況：

2.1 直擊雷

通常，雷暴活動(dòng)區(qū)域是能夠直接對(duì)人體和建筑物架構(gòu)造成危害的直擊雷。動(dòng)植物上的雷云，會(huì)使得建筑物以及人們因電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)等造成損壞和傷亡。所謂的直接雷擊，就是建筑物或設(shè)備等因?yàn)閷?duì)地面放電所引發(fā)的電擊的現(xiàn)象。具有高溫?zé)嵝?yīng)的雷電流，能夠灼傷人體并且使建筑物燃燒以及熔化設(shè)備的零部件。當(dāng)通道有雷電電流流過(guò)，水分受熱汽化會(huì)使得物體發(fā)生劇烈膨脹，從而產(chǎn)生巨大的沖擊性機(jī)械力。這種可達(dá)到5000～6000N的機(jī)械力，將會(huì)斷裂破碎人體的器官組織，建筑物結(jié)構(gòu)以及設(shè)備的各種部件等，因而造成人類(lèi)的傷亡、建筑物被破壞，以及設(shè)備被毀壞等情況的發(fā)生。

2.2 感應(yīng)雷

雷云之間或者雷云對(duì)電放電的時(shí)候產(chǎn)生的雷電現(xiàn)象就是感應(yīng)雷，它不僅會(huì)侵入設(shè)備還會(huì)使戶(hù)外的一些傳輸信號(hào)線(xiàn)路與設(shè)備間的連線(xiàn)能夠產(chǎn)生電磁感應(yīng)。這種現(xiàn)象造成線(xiàn)路中間串聯(lián)的終端的電子設(shè)備造成一定的損害，雖然感應(yīng)雷較溫和于直擊雷，來(lái)說(shuō)相對(duì)溫和，可是它發(fā)生的概率卻比直擊雷高出許多。感應(yīng)雷可以進(jìn)行二次破壞。因?yàn)樗哂凶兓荻群艽蟮睦纂娏鳎瑫?huì)生成強(qiáng)大的交變磁場(chǎng)，周?chē)慕饘贅?gòu)件會(huì)相應(yīng)地發(fā)生感應(yīng)電流，周?chē)矬w可能會(huì)接受到來(lái)自這種電流的放電，比如不遠(yuǎn)處如果有可燃物就可能發(fā)生火災(zāi)甚至爆炸，如果正在聯(lián)機(jī)的導(dǎo)線(xiàn)被感應(yīng)到則有可能對(duì)設(shè)備產(chǎn)生極大的破壞力。

2.3 雷電浪涌

近年來(lái)，雷電浪涌這種雷電危害形式因?yàn)槲㈦娮拥氖褂妙l率增大所以使得人們重視起來(lái)，同時(shí)人們也一直在完善其防護(hù)方式。雷電現(xiàn)象對(duì)于電子設(shè)備的損害一般都是通過(guò)電流浪涌以及處于通電過(guò)程中的感應(yīng)造成的。像一些感應(yīng)雷擊，電磁干擾以及無(wú)線(xiàn)電干擾都能夠造成浪涌電壓遭受不同程度的損害。一些金屬物體如果遭受到了這樣的損害，會(huì)造成一些誤碼，降低傳輸?shù)臏?zhǔn)確性以及傳輸?shù)乃俾省?/p>

3　關(guān)于弱電設(shè)備的防雷舉措

通常，弱電設(shè)備有不同的防護(hù)范圍。像一些大型的建筑物體本身的安全防護(hù)可以通過(guò)外部防護(hù)的方法，減弱對(duì)雷電的危害，比如通過(guò)安裝避雷針，屏蔽網(wǎng)以及均衡電位等來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些都是一些比較常見(jiàn)的措施，用這種方法相對(duì)來(lái)說(shuō)還算比較完善。一些建筑物也可以通過(guò)內(nèi)部防護(hù)的辦法，通過(guò)物理上的一些電位聯(lián)接，保護(hù)隔離以及屏蔽，采取合理的布線(xiàn)等措施，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部防護(hù)的辦法。相對(duì)來(lái)說(shuō)，內(nèi)部防護(hù)針對(duì)于一些實(shí)體的建筑物算是比較新的一種措施。因此，只有更加完善才能夠更好的實(shí)現(xiàn)內(nèi)部防護(hù)的措施，盡可能的減少雷電現(xiàn)象對(duì)建筑物的危害。

3.1 弱電設(shè)備的外部保護(hù)

首先，采用外部防護(hù)的方法將雷電流引向地面從而減少對(duì)弱電設(shè)備的保護(hù)。其次，被引向大地的電流只有不斷的被分流，才能夠減少對(duì)設(shè)備的危害。再者，建筑物都是有一些金屬設(shè)備組成，將這些金屬通過(guò)借助法拉第籠，使得一些電子邏輯系統(tǒng)，產(chǎn)生一定的防護(hù)作用。一些防護(hù)功能必須按照相關(guān)的防護(hù)方法，遵守相關(guān)的防護(hù)策略。其防護(hù)屏蔽過(guò)程中需要運(yùn)用到的一些數(shù)據(jù)必須保持一定的嚴(yán)謹(jǐn)性。還有，在建筑物的各個(gè)電位要保持絕對(duì)的均衡，為了防止電位差有可能對(duì)設(shè)備造成的危害。最后，建筑物的一些接地保障的設(shè)備是必須具備的，這是通過(guò)電位設(shè)備來(lái)減少雷電的危害。

3.2 弱電設(shè)備內(nèi)部保護(hù)

根據(jù)電磁兼容（EMC)的角度講，防雷保護(hù)的層次劃分也應(yīng)該不同。由于物體結(jié)構(gòu)層次的不同，雷電對(duì)物體的損害程度也不同。建筑物存在最外部的保護(hù)區(qū)，根據(jù)自然規(guī)律，越是在里面的物體所遭受的雷電的危害就會(huì)越小。在防雷系統(tǒng)，鋼筋混凝土的屏蔽層所帶來(lái)的保護(hù)層面。也可以將最外面劃分為0級(jí)，直至到達(dá)最內(nèi)層的保護(hù)區(qū)。而且，雷電的電壓也會(huì)隨著物體層次的不同，減少對(duì)物體的雷電損害。一般情況下，雷電的電流流經(jīng)過(guò)具有避雷作用的物體后，會(huì)有一半的電流直接進(jìn)入大地，也會(huì)有一般的電流流入電氣各通道，像一些電源線(xiàn)，金屬管道以及信號(hào)線(xiàn)。

4　結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)的發(fā)展，信息時(shí)代的來(lái)臨。很多有利于豐富人們生活的通訊設(shè)備被廣泛的使用。而因?yàn)槔纂姮F(xiàn)象對(duì)一些通訊設(shè)備存在的危害性，一些普通的防護(hù)方法并不能滿(mǎn)足通訊設(shè)備的安全要求。因此，一些防護(hù)設(shè)備的方法與措施有待于進(jìn)一步提升。比如，可以采取一系列的三維防護(hù)可以減少直擊雷的危害。減少感應(yīng)雷電波的入侵，從而從各個(gè)方面使得雷電現(xiàn)象中的電磁感應(yīng)在不同的電壓情況下，得以系統(tǒng)的提升。

一些多級(jí)類(lèi)的保護(hù)原則因?yàn)殡姎庖约拔㈦娮釉O(shè)備的不一樣，而造成其功能也不一樣。受保護(hù)程序的影響，以及一些保護(hù)要點(diǎn)的分類(lèi)保護(hù)。一些雷電可能會(huì)對(duì)大自然造成的一瞬間的危害，也能夠在短時(shí)間內(nèi)得到多層級(jí)的保護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

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