浅谈弱电设备的雷电危害与防护

池景波（浙江省台州市三门县气象局,浙江 台州 317100）

浅谈弱电设备的雷电危害与防护

池景波
（浙江省台州市三门县气象局,浙江 台州 317100）

摘 要：我们的祖国迅速发展的现代电子技术，使得雷电不仅在每个领域给人类的生活带来了比较大的危害，还给弱电设备带来非常严重的危害。本文通过对雷电现象的认识以及其对弱电设备的危害进行分析，提出了如何对弱电设备遭受到的雷电危害进行防护。

关键词：雷电;弱电设备;雷电危害

1　概况-对雷电现象的认识以及其危害

雷电产自于自然的一种现象。雷电能够通过一系列的反应，向自然界释放巨大能量，容易对外界造成破坏。当地面上含有水蒸汽的空气受热源源不断地升到高空的时候，变成积雨云，地面因为受到靠近地面的雷雨云的电荷感应，也会带有跟云低极性相反的电荷。当雷雨云的电场达到相当的强度的时候，它就会把空气击穿，生成一条细窄的放电通道，并且发出强烈而耀眼的光，也就是闪电，放电通道上的高温会让空气快速膨胀，因而形成冲击波，也就是雷声。

几百年来，人们人们针对雷电现象进行了一些研究，针对雷电有可能造成的一些迫害也采取了一系列的办法。从而减少雷电存在的伤害。随着科技的发展，人们针对雷电而研究的微电子技术以及自动控制的相关系统，也在人们的生活中被普及并被广泛地被使用，人类在得益于微电子技术带来的极大便利的时候，也承受着它如果损坏就会带来巨大的损失的代价。一旦被雷电入侵，设备就会损坏，而系统的瘫痪所造成的损失更加是无法估量。

2　雷电对弱电设备的影响

众所周知，雷电现象会产生出人意料的迫害，尽管如此，人们目前也并未找到一些能够防止雷电所带来的一些危害。雷电现象容易给弱电设备造成一定的危害，举例证明四次因为人类的考虑不足所造成这样的结果。

不足的结果。以下就是直击雷、感应雷以及球形雷的主要雷电形式以及雷害情况：

2.1 直击雷

通常，雷暴活动区域是能够直接对人体和建筑物架构造成危害的直击雷。动植物上的雷云，会使得建筑物以及人们因电效应、热效应和机械效应等造成损坏和伤亡。所谓的直接雷击，就是建筑物或设备等因为对地面放电所引发的电击的现象。具有高温热效应的雷电流，能够灼伤人体并且使建筑物燃烧以及熔化设备的零部件。当通道有雷电电流流过，水分受热汽化会使得物体发生剧烈膨胀，从而产生巨大的冲击性机械力。这种可达到5000～6000N的机械力，将会断裂破碎人体的器官组织，建筑物结构以及设备的各种部件等，因而造成人类的伤亡、建筑物被破坏，以及设备被毁坏等情况的发生。

2.2 感应雷

雷云之间或者雷云对电放电的时候产生的雷电现象就是感应雷，它不仅会侵入设备还会使户外的一些传输信号线路与设备间的连线能够产生电磁感应。这种现象造成线路中间串联的终端的电子设备造成一定的损害，虽然感应雷较温和于直击雷，来说相对温和，可是它发生的概率却比直击雷高出许多。感应雷可以进行二次破坏。因为它具有变化梯度很大的雷电流，会生成强大的交变磁场，周围的金属构件会相应地发生感应电流，周围物体可能会接受到来自这种电流的放电，比如不远处如果有可燃物就可能发生火灾甚至爆炸，如果正在联机的导线被感应到则有可能对设备产生极大的破坏力。

2.3 雷电浪涌

近年来，雷电浪涌这种雷电危害形式因为微电子的使用频率增大所以使得人们重视起来，同时人们也一直在完善其防护方式。雷电现象对于电子设备的损害一般都是通过电流浪涌以及处于通电过程中的感应造成的。像一些感应雷击，电磁干扰以及无线电干扰都能够造成浪涌电压遭受不同程度的损害。一些金属物体如果遭受到了这样的损害，会造成一些误码，降低传输的准确性以及传输的速率。

3　关于弱电设备的防雷举措

通常，弱电设备有不同的防护范围。像一些大型的建筑物体本身的安全防护可以通过外部防护的方法，减弱对雷电的危害，比如通过安装避雷针，屏蔽网以及均衡电位等来实现。这些都是一些比较常见的措施，用这种方法相对来说还算比较完善。一些建筑物也可以通过内部防护的办法，通过物理上的一些电位联接，保护隔离以及屏蔽，采取合理的布线等措施，实现内部防护的办法。相对来说，内部防护针对于一些实体的建筑物算是比较新的一种措施。因此，只有更加完善才能够更好的实现内部防护的措施，尽可能的减少雷电现象对建筑物的危害。

3.1 弱电设备的外部保护

首先，采用外部防护的方法将雷电流引向地面从而减少对弱电设备的保护。其次，被引向大地的电流只有不断的被分流，才能够减少对设备的危害。再者，建筑物都是有一些金属设备组成，将这些金属通过借助法拉第笼，使得一些电子逻辑系统，产生一定的防护作用。一些防护功能必须按照相关的防护方法，遵守相关的防护策略。其防护屏蔽过程中需要运用到的一些数据必须保持一定的严谨性。还有，在建筑物的各个电位要保持绝对的均衡，为了防止电位差有可能对设备造成的危害。最后，建筑物的一些接地保障的设备是必须具备的，这是通过电位设备来减少雷电的危害。

3.2 弱电设备内部保护

根据电磁兼容（EMC)的角度讲，防雷保护的层次划分也应该不同。由于物体结构层次的不同，雷电对物体的损害程度也不同。建筑物存在最外部的保护区，根据自然规律，越是在里面的物体所遭受的雷电的危害就会越小。在防雷系统，钢筋混凝土的屏蔽层所带来的保护层面。也可以将最外面划分为0级，直至到达最内层的保护区。而且，雷电的电压也会随着物体层次的不同，减少对物体的雷电损害。一般情况下，雷电的电流流经过具有避雷作用的物体后，会有一半的电流直接进入大地，也会有一般的电流流入电气各通道，像一些电源线，金属管道以及信号线。

4　结语

随着社会的发展，信息时代的来临。很多有利于丰富人们生活的通讯设备被广泛的使用。而因为雷电现象对一些通讯设备存在的危害性，一些普通的防护方法并不能满足通讯设备的安全要求。因此，一些防护设备的方法与措施有待于进一步提升。比如，可以采取一系列的三维防护可以减少直击雷的危害。减少感应雷电波的入侵，从而从各个方面使得雷电现象中的电磁感应在不同的电压情况下，得以系统的提升。

一些多级类的保护原则因为电气以及微电子设备的不一样，而造成其功能也不一样。受保护程序的影响，以及一些保护要点的分类保护。一些雷电可能会对大自然造成的一瞬间的危害，也能够在短时间内得到多层级的保护。

参考文献：

[1]战丽红.浅谈弱电设备的雷电危害及防护[D].中国科技纵横,2011:06.

[2]王尧,王开宇.从雷电灾害浅谈弱电设备的雷电防护[D].黑龙江气象,2009:02.