電子系統(tǒng)的防雷擊感應(yīng)保護(hù)

陶春

（中國船舶重工集團(tuán)公司第七一五研究所，浙江杭州，310012）

0 引言

近年來，電子系統(tǒng)幾乎遍布城鄉(xiāng)各地，為人們的日常生活以及社會各行各業(yè)的生產(chǎn)發(fā)揮著一定的價值，正如雨后春筍般快速發(fā)展。電子設(shè)備雷擊感應(yīng)的防護(hù)，已經(jīng)成為社會各界人士關(guān)注的熱點話題，如何預(yù)防雷擊感應(yīng)的破壞是一個重要的議題擺在了相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者面前?？偟膩砜?，外部避雷系統(tǒng)更容易建立，具體來講，外部避雷系統(tǒng)主要包括埋地體、下行導(dǎo)體和空中尖端三個組成部分，可用于保護(hù)工商建筑免受雷擊。但是，外部避雷系統(tǒng)的使用具有一定的局限性，不能夠用于保護(hù)室內(nèi)的設(shè)備免受雷擊損害，因此，相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者還需要針對大樓內(nèi)的設(shè)備防雷擊損害進(jìn)行深入的分析與研究。

1 感應(yīng)雷擊的幾種方式

通常情況下，雷擊可以采用電感耦合和電阻耦合兩種方式進(jìn)入某一區(qū)域的電子系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)生雷擊情況時，雷擊點的所在地定位會比未遭受雷擊時抬高很多，一般情況下，抬高點電衛(wèi)士，從幾萬伏到幾十萬伏不等在特殊的情況下雷點的電位將高達(dá)上百萬伏，不難想象，遭受雷擊的電子系統(tǒng)處于，危險之中與此同時當(dāng)漸漸遠(yuǎn)離雷擊點時隨著距離的推移，電位也會隨之下降。具體來講被雷電機(jī)中的電子系統(tǒng)發(fā)揮了導(dǎo)體的功能把電流從高電位向低電位傳遞因此對于雷擊區(qū)域而言不論是買地的數(shù)據(jù)的，架空的還是電源的全部電腦體都處于危險之中而雷擊就是電子系統(tǒng)，與接地系統(tǒng)之間流動我們把雷擊感應(yīng)形式可以歸納為以下幾個方面

雙絞線兩端絕緣在這種情況下線的兩端絕緣就會導(dǎo)致兩地間存在幾百萬伏的電位差，并且分配魚線的兩端當(dāng)然這樣的高電位并不會一直存在他們會在瞬間損壞電子系統(tǒng)促使電流流過電纜例如，移動通訊系統(tǒng)，轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)。

雙絞線一端絕緣一端接地。在這種情況下，只有在絕緣端會出現(xiàn)感應(yīng)電壓，也就是說，當(dāng)絕緣端被雷擊后，絕緣端所產(chǎn)生的感應(yīng)電流會流向接地端，進(jìn)而接地端也遭到破壞。例如，程控交換機(jī)系統(tǒng)的接收端是絕緣的，而驅(qū)動端是接地的。

雙絞線中的一條不接地，一條兩端接地。對于雙絞線中的接地電纜而言，當(dāng)有電流通過時，將會產(chǎn)生一個電壓，即便是小小的電流，當(dāng)通過這條接地的電纜時，每百米電纜會產(chǎn)生將近千伏的電壓。與此同時，兩條電纜線之間的耦合較低，接地電纜兩端會分別分配有電阻壓降和電感壓降，進(jìn)而對電纜造成損壞。例如，RS232。

屏蔽線的一端接地。在這種情況下，如果一端接地，那么，在屏蔽線上將不會有電流通過。

屏蔽線兩端接地。當(dāng)發(fā)生這種情況時，屏蔽感應(yīng)會自然而然的產(chǎn)生電流，從一端流經(jīng)屏蔽線后，產(chǎn)生電感電壓和電阻電壓。與此同時，周圍的其他電纜會發(fā)生磁場耦合，這里的耦合通常為全耦合，也就是說，屏蔽線上電感電壓將全部耦合到電纜的屏蔽層上，只保留有電阻壓降?；陔姶鸥袘?yīng)原理，電纜上所耦合的電壓同樣會產(chǎn)生磁場，電纜線與屏蔽線所產(chǎn)生的磁場發(fā)生抵消，進(jìn)而只留下電阻壓降，而電桿壓將消失，這也起到了有效的降低雷擊感應(yīng)電壓作用。

因此，要想一直使用金屬包層的電纜線，還需要科學(xué)的選擇屏蔽層，并盡量使得電纜線兩端接地。所選擇的電纜線也要有很好的耦合系數(shù)以及較小的金屬包層電阻。通常情況下，儀表工程師會把金屬包層兩端接地，而把屏蔽線的一端接地，既有利于防雷擊感應(yīng)，同時也起到了屏蔽作用。

2 信號防雷器的使用

把屏蔽線的兩端接地將會起到良好的防雷效果，但是，在不帶屏蔽電纜或者是參數(shù)不滿足要求時，除了使用光纖和重新布線以外，信號防雷器可以說是唯一的選擇。一般情況下，信號防雷器是由電阻、氣體放電管、順壓抑制二極管構(gòu)成。另外，信號防雷器用途可分成cctv防雷器、信號防雷器、電源防雷器、網(wǎng)絡(luò)防雷器、電話線網(wǎng)防雷器，等等。有短路或開路兩種工作方式，具體來講，開路方式工作防雷器的工作原理是，遇到高電壓時，防雷器會選擇自動斷開進(jìn)而保護(hù)電子負(fù)載設(shè)備。短路方式工作的防雷器工作原理是，采用一定的短路辦法，控制瞬間過電壓。換言之，當(dāng)電流從短路流走，以起到對電子負(fù)載設(shè)備的保護(hù)，短路方式工作的防雷器也較為常用的。

3 結(jié)語

據(jù)不完全數(shù)據(jù)顯示，全世界每年由于雷擊而造成的電子系統(tǒng)損失超過100億美元。其中，感應(yīng)雷擊占90%以上，而電子系統(tǒng)的防雷擊感應(yīng)保護(hù)最切實可行的辦法就是安裝防雷器。從目前的防雷器使用現(xiàn)狀來看，盡管大多數(shù)防雷器都明確能夠起到保護(hù)電子設(shè)備免受瞬間高壓或雷擊的損壞，但是，當(dāng)使用國際標(biāo)準(zhǔn)對其進(jìn)行測試時，發(fā)現(xiàn)很多防雷器依然允許高電壓通過，依然會引發(fā)電子設(shè)備的擊穿或損壞問題。需要強(qiáng)調(diào)的是，購買防雷器需要考慮幾個方面的注意事項：第一，遠(yuǎn)通電壓；第二，安裝說明是否清晰；第三，額定最高漏電電壓。