电子系统的防雷击感应保护

陶春

（中国船舶重工集团公司第七一五研究所，浙江杭州，310012）

0 引言

近年来，电子系统几乎遍布城乡各地，为人们的日常生活以及社会各行各业的生产发挥着一定的价值，正如雨后春笋般快速发展。电子设备雷击感应的防护，已经成为社会各界人士关注的热点话题，如何预防雷击感应的破坏是一个重要的议题摆在了相关领域的专家学者面前。总的来看，外部避雷系统更容易建立，具体来讲，外部避雷系统主要包括埋地体、下行导体和空中尖端三个组成部分，可用于保护工商建筑免受雷击。但是，外部避雷系统的使用具有一定的局限性，不能够用于保护室内的设备免受雷击损害，因此，相关领域的专家学者还需要针对大楼内的设备防雷击损害进行深入的分析与研究。

1 感应雷击的几种方式

通常情况下，雷击可以采用电感耦合和电阻耦合两种方式进入某一区域的电子系统。当发生雷击情况时，雷击点的所在地定位会比未遭受雷击时抬高很多，一般情况下，抬高点电卫士，从几万伏到几十万伏不等在特殊的情况下雷点的电位将高达上百万伏，不难想象，遭受雷击的电子系统处于，危险之中与此同时当渐渐远离雷击点时随着距离的推移，电位也会随之下降。具体来讲被雷电机中的电子系统发挥了导体的功能把电流从高电位向低电位传递因此对于雷击区域而言不论是买地的数据的，架空的还是电源的全部电脑体都处于危险之中而雷击就是电子系统，与接地系统之间流动我们把雷击感应形式可以归纳为以下几个方面

双绞线两端绝缘在这种情况下线的两端绝缘就会导致两地间存在几百万伏的电位差，并且分配鱼线的两端当然这样的高电位并不会一直存在他们会在瞬间损坏电子系统促使电流流过电缆例如，移动通讯系统，转换器系统。

双绞线一端绝缘一端接地。在这种情况下，只有在绝缘端会出现感应电压，也就是说，当绝缘端被雷击后，绝缘端所产生的感应电流会流向接地端，进而接地端也遭到破坏。例如，程控交换机系统的接收端是绝缘的，而驱动端是接地的。

双绞线中的一条不接地，一条两端接地。对于双绞线中的接地电缆而言，当有电流通过时，将会产生一个电压，即便是小小的电流，当通过这条接地的电缆时，每百米电缆会产生将近千伏的电压。与此同时，两条电缆线之间的耦合较低，接地电缆两端会分别分配有电阻压降和电感压降，进而对电缆造成损坏。例如，RS232。

屏蔽线的一端接地。在这种情况下，如果一端接地，那么，在屏蔽线上将不会有电流通过。

屏蔽线两端接地。当发生这种情况时，屏蔽感应会自然而然的产生电流，从一端流经屏蔽线后，产生电感电压和电阻电压。与此同时，周围的其他电缆会发生磁场耦合，这里的耦合通常为全耦合，也就是说，屏蔽线上电感电压将全部耦合到电缆的屏蔽层上，只保留有电阻压降。基于电磁感应原理，电缆上所耦合的电压同样会产生磁场，电缆线与屏蔽线所产生的磁场发生抵消，进而只留下电阻压降，而电杆压将消失，这也起到了有效的降低雷击感应电压作用。

因此，要想一直使用金属包层的电缆线，还需要科学的选择屏蔽层，并尽量使得电缆线两端接地。所选择的电缆线也要有很好的耦合系数以及较小的金属包层电阻。通常情况下，仪表工程师会把金属包层两端接地，而把屏蔽线的一端接地，既有利于防雷击感应，同时也起到了屏蔽作用。

2 信号防雷器的使用

把屏蔽线的两端接地将会起到良好的防雷效果，但是，在不带屏蔽电缆或者是参数不满足要求时，除了使用光纤和重新布线以外，信号防雷器可以说是唯一的选择。一般情况下，信号防雷器是由电阻、气体放电管、顺压抑制二极管构成。另外，信号防雷器用途可分成cctv防雷器、信号防雷器、电源防雷器、网络防雷器、电话线网防雷器，等等。有短路或开路两种工作方式，具体来讲，开路方式工作防雷器的工作原理是，遇到高电压时，防雷器会选择自动断开进而保护电子负载设备。短路方式工作的防雷器工作原理是，采用一定的短路办法，控制瞬间过电压。换言之，当电流从短路流走，以起到对电子负载设备的保护，短路方式工作的防雷器也较为常用的。

3 结语

据不完全数据显示，全世界每年由于雷击而造成的电子系统损失超过100亿美元。其中，感应雷击占90%以上，而电子系统的防雷击感应保护最切实可行的办法就是安装防雷器。从目前的防雷器使用现状来看，尽管大多数防雷器都明确能够起到保护电子设备免受瞬间高压或雷击的损坏，但是，当使用国际标准对其进行测试时，发现很多防雷器依然允许高电压通过，依然会引发电子设备的击穿或损坏问题。需要强调的是，购买防雷器需要考虑几个方面的注意事项：第一，远通电压；第二，安装说明是否清晰；第三，额定最高漏电电压。