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摘要：随着社会的发展，科学已经发展到日新月异的水平。人们的生活和学习几乎已经不能离开各种现代化设备的帮助。本文针对这个现状，浅谈在防雷方面，我们该如何更好的保护现代化电子设备。
关键字：现代化电子设备；防雷；电磁脉冲
Abstract: with the development of society, science has developed to the level of the changes with each new day. People's life and learning has almost can't leave all kinds of modern equipment to help. In this paper the current situation, showing in the lightning protection, we how to better protect the modern electronic equipment.
Key word: modern electronic equipment; Lightning protection; Electromagnetic pulse
中图分类号：G267 文献标识码：A 文章编号
引言：八十年代，中国防雷还处于发展初期，当时科技水平相对也比较落后，防雷工作的重点多在保护建筑物及其内部的人身安全。但在如今的二十一世纪，建筑物的直击雷防护工作已经相当普及。与此同时，生活中我们频频看到各种电子设备因雷电影响而损坏。其危害度及广泛度已经引起了人们广泛的重视，为此我们将从以下几方面来做探讨 。
1、闪电是如何影响到电子设备。
1.1 闪电是自然界中最为重要的电磁骚扰源之一，由闪电引起的冲击电流可高达100kA，上升时间仅几微秒一方面。此冲击电流波会在系统中感应出高达100~200kV 浪涌电压；另一方面，雷电云每米几十kV的强大电场，在导体端部可引起静电放电，造成大气电磁骚扰。
1.2 首先雷电所产生的电磁骚扰通过电磁辐射向外辐射电磁波，干扰建筑物内部的电磁环境，破坏各种设备电磁兼容性。其次，雷电直接击中设备的外线路，注入巨大的电流并通过布线进行传播，从而引起尖峰干扰，串入电子设备造成损害。再次，闪电击中地面，在接地通路上产生高电压，反串进入建筑物内电子设备。最后闪电所产生的电磁骚扰能量可在电子线路中产生耦合电压，将电磁能转移到与其相连的设备中，从而干扰电子设备的正常运作，甚至损毁设备。
以上四个方面就是闪电对电子设备产生干扰的主要方式。因此，在对建筑物进行内部LPS 的LEMP 设计时，要通过采用屏蔽、接地和等电位连接等方法，以消除雷电对建筑物内部设备的干扰，从而提高设备的EMC。这也是综合防雷思想所要达到的主要目标之一。
2、电子设备受遭受雷电危害的特点
如今先进的电子设备层出不穷，它正向智能化方向快速发展。出于电子设备普遍存在着绝缘程度低，过电压和过电流耐受能力差，对电磁干扰敏感等弱点，如果系统内设备数目越多、集成度越高，电磁兼容能力就越差。电子信息系统不仅有电源进线接口，还有信号输入输出接口，这些接口的线路较长，易与闪电耦合，也是感应脉冲过电压波侵入的主要通道。进行防雷的系统设计是实现全方位保护的重要思想，从直击雷保护、均压设计、到感应脉冲过电压的保护等设计均应考虑到位。确定设备的等电位连接目的，在于减少需要防雷的空间内各种金属部件和系统之间的电位差。要求穿过各防雷区交界的金属部件和系统，以及在一个防雷区内部的金属部件和系统，都应在防雷区交界处做等电位连接。此外，这些线路LPZ分区交界处应安装SPD。
3、如何对电子设备进行雷电防护
3.1 从设备的安装及使用环境分析，设备多因摆放位置不合理，或者综合布线不合理而遭受雷击危害。
3.1.1 如何摆放设备才能获得最好的综合效果呢？根据国际电工委员会IECl312一l《雷电电磁脉冲的防护》的有关规定，把建筑物划分4个区：LPZ0A区，在本区内的物体都可能遭到直接雷击，区内电磁场没有衰减；LPZOB区，在本区内的物体不可能遭到直接雷击，区内电磁场也没有衰减；LPZl区，在本区内的物体不可能遭到直接雷击，区内的电磁场有可能衰减；LPZ2区为后续防雷区。根据以上分区原则，应尽可能把设备放在LPZ2区，以减少雷电电磁脉冲对设备的影响。
3.1.2 现代化的建筑物都离不开照明、动力、电话、电视和计算机等设备的管线，在防雷设计中，必须考虑防雷系统与这些管线的关系，即综合布线。为了保证在防雷装置接闪时这些管线不受影响应做到如下三点：1)将这些电线穿于金属管内，金属管做接地处理，以实现可靠的屏蔽；2)把这些线路的主干线的垂直部分尽量设置在高层建筑物的中心部位，如电梯井内。避免靠近用作引下线的柱筋，以尽量缩小被感应的范围。在管线较长或桥架等设施较长的路线上，还需要两端接地；3)注意电源线、天线和屋顶高处的彩灯及航空障碍灯等线路的引入做法，防止雷电波侵入。
3.2 根据信息防雷的需要，直击雷的保护应适可而止，力求减少或避免遭受直接雷击，因此应防止滥用避雷针保护，宜用避雷网或避雷带保护。均压设计应采用严格的一点接地网络系统，使所有电子信息设备均从一点获得基准零电位，使雷电流通过一点接地网络，各地线之间不会出现大的电位差。
3.3 很多情况下，线路和设备在安装初期，设计方案不合理，造成需要补救的情况。此时必须对建筑物内部易受过电压破坏的设备加装过压保护装置（SPD），在设备受到过电压侵袭时，SPD能快速动作泄放能量，从而保护设备免受损坏。
3.3.1 电源防雷系统。电源防雷系统主要是防止雷电波通过电源线路对相关设备造成危害。为避免高电压经过防雷器对地泄放后的残压或因更大的雷电流在击毁防雷器后继续毁坏后续设备，以及防止线缆遭受二次感应，应采取分级保护、逐级泄流的原则。一是在电源的总进线处安装放电电流较大的一级电源SPD，二是在重要楼层或重要设备电源的进线处加装二级或三级电源SPD。为了确保遭受雷击时，高电压首先经过一级电源SPD，然后再经过二级电源SPD。一级电源SPD和二级电源SPD之间的距离要大于10～15米．如果两者间距不够，可加装退耦元件或采用带线圈的防雷箱．这样可以避免二级电源SPD首先遭受雷击而损坏。
3.3.2 信號防雷系统。由于雷电波在线路上能感应出较高的瞬时冲击能量，因此要求弱电系统通信设备能够承受较高量的瞬时冲击，必须在网络通信接口处加装必要的防雷保护装置以确保弱电系统的安全运行。对通信系统进行防雷保护。选取适当保护装置非常重要，应充分考虑防雷产品与通信系统匹配。对于信息系统，应分为粗保护和精细保护。粗保护量级根据所属保护区的级别确定，精细保护要根据电子设备的敏感度来进行确定。目前在弱电系统中使用的主要防护设备有：用于2MHz以下音频通信线路的MDF保安单元。用于15MHz以下接入网线路的XDSL型SPD，于百兆局域网的宽带网络型SPD，用于控制系统、低速网络的数据线型SPD，用于天馈回路的天馈型SPD等。
弱电通信网络的主要功能是进行大量的信息传送。特别是高速通信系统对网络的传输性能有很高的要求，通信网络上使用的防护设备必须同时具备良好的防护性能和优异的传输指标。如安装的防护设备传输性能较差．势必降低网络传输速率，影响网络稳定性。所造成的损失可能比遭雷电破坏还大得多。因此，在选择通信网络防护设备时需要根据防护要求和信号传输要求综合选择。
4、结束语：电子信息系统的雷电防护是一个系统性的工程。需要分别针对不同的系统采取不同的防护方法。使用不同的防护产品，根据现场情况作好方案设计是十分重要的。要求在楼宇的设计以及设备的安装中，以一个完整的系统来考虑各种方案和施工要求。仅仅针对重点设备或以往发生过事故的设备做一些局部的防护是错误的想法。这就是为什么有的用户反映在完成防雷工程后，设备依旧经常损坏的原因。因此必须同时考虑所有设备、线路的防护要求。优质防雷产品配合合理的系统设计，才能为现代化电子系统保驾护航。
参考文献：
1 《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）
2 雷电电磁脉冲的防护（I EC61312 -1 ）.第一部分：通则，1995.2.
3 金磊，王时煦．最新现代建筑防雷与电气安全设计资料选集．北京：电杂志出版社，1996．
4 肖稳安，张小青. 2006《雷电与防护技术基础》北京：气象出版社
关键字：现代化电子设备；防雷；电磁脉冲
Abstract: with the development of society, science has developed to the level of the changes with each new day. People's life and learning has almost can't leave all kinds of modern equipment to help. In this paper the current situation, showing in the lightning protection, we how to better protect the modern electronic equipment.
Key word: modern electronic equipment; Lightning protection; Electromagnetic pulse
中图分类号：G267 文献标识码：A 文章编号
引言：八十年代，中国防雷还处于发展初期，当时科技水平相对也比较落后，防雷工作的重点多在保护建筑物及其内部的人身安全。但在如今的二十一世纪，建筑物的直击雷防护工作已经相当普及。与此同时，生活中我们频频看到各种电子设备因雷电影响而损坏。其危害度及广泛度已经引起了人们广泛的重视，为此我们将从以下几方面来做探讨 。
1、闪电是如何影响到电子设备。
1.1 闪电是自然界中最为重要的电磁骚扰源之一，由闪电引起的冲击电流可高达100kA，上升时间仅几微秒一方面。此冲击电流波会在系统中感应出高达100~200kV 浪涌电压；另一方面，雷电云每米几十kV的强大电场，在导体端部可引起静电放电，造成大气电磁骚扰。
1.2 首先雷电所产生的电磁骚扰通过电磁辐射向外辐射电磁波，干扰建筑物内部的电磁环境，破坏各种设备电磁兼容性。其次，雷电直接击中设备的外线路，注入巨大的电流并通过布线进行传播，从而引起尖峰干扰，串入电子设备造成损害。再次，闪电击中地面，在接地通路上产生高电压，反串进入建筑物内电子设备。最后闪电所产生的电磁骚扰能量可在电子线路中产生耦合电压，将电磁能转移到与其相连的设备中，从而干扰电子设备的正常运作，甚至损毁设备。
以上四个方面就是闪电对电子设备产生干扰的主要方式。因此，在对建筑物进行内部LPS 的LEMP 设计时，要通过采用屏蔽、接地和等电位连接等方法，以消除雷电对建筑物内部设备的干扰，从而提高设备的EMC。这也是综合防雷思想所要达到的主要目标之一。
2、电子设备受遭受雷电危害的特点
如今先进的电子设备层出不穷，它正向智能化方向快速发展。出于电子设备普遍存在着绝缘程度低，过电压和过电流耐受能力差，对电磁干扰敏感等弱点，如果系统内设备数目越多、集成度越高，电磁兼容能力就越差。电子信息系统不仅有电源进线接口，还有信号输入输出接口，这些接口的线路较长，易与闪电耦合，也是感应脉冲过电压波侵入的主要通道。进行防雷的系统设计是实现全方位保护的重要思想，从直击雷保护、均压设计、到感应脉冲过电压的保护等设计均应考虑到位。确定设备的等电位连接目的，在于减少需要防雷的空间内各种金属部件和系统之间的电位差。要求穿过各防雷区交界的金属部件和系统，以及在一个防雷区内部的金属部件和系统，都应在防雷区交界处做等电位连接。此外，这些线路LPZ分区交界处应安装SPD。
3、如何对电子设备进行雷电防护
3.1 从设备的安装及使用环境分析，设备多因摆放位置不合理，或者综合布线不合理而遭受雷击危害。
3.1.1 如何摆放设备才能获得最好的综合效果呢？根据国际电工委员会IECl312一l《雷电电磁脉冲的防护》的有关规定，把建筑物划分4个区：LPZ0A区，在本区内的物体都可能遭到直接雷击，区内电磁场没有衰减；LPZOB区，在本区内的物体不可能遭到直接雷击，区内电磁场也没有衰减；LPZl区，在本区内的物体不可能遭到直接雷击，区内的电磁场有可能衰减；LPZ2区为后续防雷区。根据以上分区原则，应尽可能把设备放在LPZ2区，以减少雷电电磁脉冲对设备的影响。
3.1.2 现代化的建筑物都离不开照明、动力、电话、电视和计算机等设备的管线，在防雷设计中，必须考虑防雷系统与这些管线的关系，即综合布线。为了保证在防雷装置接闪时这些管线不受影响应做到如下三点：1)将这些电线穿于金属管内，金属管做接地处理，以实现可靠的屏蔽；2)把这些线路的主干线的垂直部分尽量设置在高层建筑物的中心部位，如电梯井内。避免靠近用作引下线的柱筋，以尽量缩小被感应的范围。在管线较长或桥架等设施较长的路线上，还需要两端接地；3)注意电源线、天线和屋顶高处的彩灯及航空障碍灯等线路的引入做法，防止雷电波侵入。
3.2 根据信息防雷的需要，直击雷的保护应适可而止，力求减少或避免遭受直接雷击，因此应防止滥用避雷针保护，宜用避雷网或避雷带保护。均压设计应采用严格的一点接地网络系统，使所有电子信息设备均从一点获得基准零电位，使雷电流通过一点接地网络，各地线之间不会出现大的电位差。
3.3 很多情况下，线路和设备在安装初期，设计方案不合理，造成需要补救的情况。此时必须对建筑物内部易受过电压破坏的设备加装过压保护装置（SPD），在设备受到过电压侵袭时，SPD能快速动作泄放能量，从而保护设备免受损坏。
3.3.1 电源防雷系统。电源防雷系统主要是防止雷电波通过电源线路对相关设备造成危害。为避免高电压经过防雷器对地泄放后的残压或因更大的雷电流在击毁防雷器后继续毁坏后续设备，以及防止线缆遭受二次感应，应采取分级保护、逐级泄流的原则。一是在电源的总进线处安装放电电流较大的一级电源SPD，二是在重要楼层或重要设备电源的进线处加装二级或三级电源SPD。为了确保遭受雷击时，高电压首先经过一级电源SPD，然后再经过二级电源SPD。一级电源SPD和二级电源SPD之间的距离要大于10～15米．如果两者间距不够，可加装退耦元件或采用带线圈的防雷箱．这样可以避免二级电源SPD首先遭受雷击而损坏。
3.3.2 信號防雷系统。由于雷电波在线路上能感应出较高的瞬时冲击能量，因此要求弱电系统通信设备能够承受较高量的瞬时冲击，必须在网络通信接口处加装必要的防雷保护装置以确保弱电系统的安全运行。对通信系统进行防雷保护。选取适当保护装置非常重要，应充分考虑防雷产品与通信系统匹配。对于信息系统，应分为粗保护和精细保护。粗保护量级根据所属保护区的级别确定，精细保护要根据电子设备的敏感度来进行确定。目前在弱电系统中使用的主要防护设备有：用于2MHz以下音频通信线路的MDF保安单元。用于15MHz以下接入网线路的XDSL型SPD，于百兆局域网的宽带网络型SPD，用于控制系统、低速网络的数据线型SPD，用于天馈回路的天馈型SPD等。
弱电通信网络的主要功能是进行大量的信息传送。特别是高速通信系统对网络的传输性能有很高的要求，通信网络上使用的防护设备必须同时具备良好的防护性能和优异的传输指标。如安装的防护设备传输性能较差．势必降低网络传输速率，影响网络稳定性。所造成的损失可能比遭雷电破坏还大得多。因此，在选择通信网络防护设备时需要根据防护要求和信号传输要求综合选择。
4、结束语：电子信息系统的雷电防护是一个系统性的工程。需要分别针对不同的系统采取不同的防护方法。使用不同的防护产品，根据现场情况作好方案设计是十分重要的。要求在楼宇的设计以及设备的安装中，以一个完整的系统来考虑各种方案和施工要求。仅仅针对重点设备或以往发生过事故的设备做一些局部的防护是错误的想法。这就是为什么有的用户反映在完成防雷工程后，设备依旧经常损坏的原因。因此必须同时考虑所有设备、线路的防护要求。优质防雷产品配合合理的系统设计，才能为现代化电子系统保驾护航。
参考文献：
1 《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）
2 雷电电磁脉冲的防护（I EC61312 -1 ）.第一部分：通则，1995.2.
3 金磊，王时煦．最新现代建筑防雷与电气安全设计资料选集．北京：电杂志出版社，1996．
4 肖稳安，张小青. 2006《雷电与防护技术基础》北京：气象出版社