(呼伦贝尔市气象局，内蒙古 呼伦贝尔 02108)
摘 要：文章针对电子信息设备对雷电较敏感的问题，深 入浅出地分析了雷电对电子信息系统的影响及危害，提出了预防雷电灾害的对策。
关键词：电子信息系统；雷电；预防
中图分类号：TP303+.3∶P483 文献标识码：A 文 章编号：1007—6921(2009)03—0202—02
1 雷电造成的破坏性后果
众所周知，雷电具有极大的破坏性，其电压高达数百万伏，瞬间电流可高达数十万安培。雷 击所造成的破坏性后果体现于下列三种层次：①设备损坏，人员伤亡；②设备或元器件寿命 降低；③传输或储存的信号、数据(模拟或数字)受到干扰或丢失，甚至使电子设备产生误 动作而暂时瘫痪或整个系统停顿。随着电子技术的迅速发展，微电子技术的应用已渗透到各 种生产和生活领域。大量精密电子设备的使用和联网，每年电子信息设备因雷击而受破坏的 事例屡见不鲜，受到雷击引起设备损坏，自动化失灵的事件也常有发生。
2 雷电对电子信息系统的影响
电子信息系统遭受雷电的影响是多方面的，雷电对电子信息设备影响，主要由以下四个方面 造成：①直击雷；②感应雷；③雷电电磁脉冲；④开关过电压。
雷电直接击中建筑物，雷电的不到50%的能量将会从引下线等外部避雷设施泄放到大地，其 中接近40%的能量将通过建筑物的供电系统分流，其中5%左右的能量通过建筑物的通信网络 线缆分流，其余的雷击能量通过建筑物的其他金属管道、缆线分流。这里的能量分配比例会 随着建筑物内的布线状况和管线结构而变化。除了建筑物本身遭受雷击所受影响外，还有在 建筑物附近落雷形成的电磁场感应等。所以电子信息系统的防护不但要考虑防直接雷击，还 要考虑防感应雷、雷电电磁脉冲、开关过电压、雷电电磁感应等。总体上还是应根据建筑物 的特点做好外部防雷措施和内部防雷措施，将外部防雷和内部防雷进行全面规划，做到协调 统一。
3 电子信息系统的防雷方案
电子信息系统防雷方案包括外部防雷和内部防雷两个方面(见图)。
3.1 外部防雷
电子信息系统的第一道防线是防直击雷，直击雷的防护最经济最有效的方法是避雷针( 避雷带、避雷网)法，通过接闪器、引下线、接地装置的作用分别完成接闪、分流、散流的 过程，把雷电流散流到大地中去，从而达到防护的目的。其主要的功能是为了确保建筑物外 部本体免受直击雷的侵袭，将可能击中建筑物的雷电通过避雷针、引下线等，泄放入大地。 
然而，外部的防雷措施只能保护建筑物本身免受直击雷的损毁，它并没有消除雷击。接闪器 只是将雷电流引向自身从而通过引下线将雷电流引导至接地装置把雷电流散入大地，这样会 带来地电位反击、雷电电磁干扰等多种形式及途径破坏电子信息系统，而内部防雷系统则是 防止感应雷和其他形式的过电压侵入设备造成损坏，这是外部防雷系统无法保证的。
3.2 内部防雷
是为保护建筑物内部的设备以及人员的安全而设置的。内部防雷措施的作用是防止雷电 电磁脉冲、雷电电磁感应、反击、接触电压、跨步电压等二次雷害，对于侵入室内的雷击电 磁场等雷害则需要采取综合防护措施，主要包括等电位连接(均压)、屏蔽(隔离)、共用 接地、合理布线、安装浪涌保护器(SPD)等措施。
等电位连接即均压，它是现代防雷技术重要的防护措施。为了消除雷电瞬态电流路径 与金属物体之间的击穿放电，保证设备和防止雷电电磁脉冲入侵而干扰和损坏微电子设备。 均压措施就是将室内的设备、组件和元件的金属外壳或构架连接在一起，并与建筑物的防雷 接地系统相连接，形成一个电气连续的整体，这样可以在发生雷击时避免在不同的金属外壳 或构架之间出现瞬态电位差使得它们彼此等电位，并维持电位的水平。等电位连接的目的在 于减少需要防雷的空间内各金属物与各系统之间的电位差。所有的引入部件(水管和气管、 电力和数据电缆)都应该连接至一个单独的地参考点上，这个等电位连接带可以是电源地、 金属板、内部的环形导体或外墙内部的局部导体环；无论它是什么类型，这个等电位屏蔽连 接带还应与接地系统的接地极连接。所有的金属管和电力、数据电缆最好集中在一处引入和 引出，并且将它们或它们的金属外层集中连接在一个点上后再与总的地线端子连接，这样可 减少建筑物内的雷电流。
屏蔽是减少电磁干扰的基本措施。由于电子设备大量采用半导体器件和集成电路，且 这些微电子元器件是十分脆弱的。为减小雷电电磁脉冲对电子信息设备的影响，利用屏蔽体 来阻挡或衰减电磁脉冲的能量传播是一种有效的防护措施。电子设备常用的屏蔽体有设备的 金属外壳、屏蔽室的外部金属网和电缆的金属护套等，为减少感应效应宜采取以下措施：外 部屏蔽措施、线路敷设于合适的路径、线路屏蔽，这些措施宜联合使用。当雷电流流过屏蔽 体时，由于屏蔽层等整体起到阻挡、和衰减及均流的作用，使雷电流较均匀地流过屏蔽网， 从而降低了电磁场的强度。据调查资料，雷电波沿各种线路侵入高电位而造成的事故占总雷 害事故的70％以上，它引起人身伤亡和设备损坏的损失也是最大的，因此防止雷电波侵入也 是内部防雷措施的重要一环。为防止雷电波侵入，进出建筑物的电缆均应采用屏蔽电缆，并 在屏蔽两端及雷电防护区交界处做等电位连接并接地。屏蔽是防止任何形式电磁干扰的基本 手段之一。
为防止防雷装置与邻近的金属物体之间出现高电位反击，减少其间的电位差，除了要 将建筑物内的各种金属物体做好等电位连接外，还应使电子信息系统防雷接地采用共用接地 装置形式。交流工作地、安全保护地、直流工作地、防雷接地共用一组接地装置，共用接地 电阻值，其接地电阻必须按接入设备中要求的最小值确定。共用接地系统的目的是达到均压 、等电位以减小各种接地设备间以及不同系统间的电位差。
合理布线：电子信息系统的正常运行离不开电源线路、信号线路等各种管线，为了保 证在防雷装置接闪时，这些管线不受影响，就必须考虑防雷系统与这些管线的关系，合理地 敷设这些管线才能获得最好的综合防护效果。①应将这些管线穿于金属管内，以实现可 靠屏蔽；②应将这些线路的主干线的垂直部份设置在建筑物的中心部位，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在两 端接地。③电子信息系统线缆与其他各种管线及配电箱、变电室、电梯机房空调机房之 间应保持一定的间距；④电子信息系统信号线的布置应尽量减少由线缆自身形成的感应 环路面积。
为了保护电子信息设备免受浪涌过电压的破坏，减少雷电过电压、电磁脉冲等破坏强 度，有效地防止雷电对电子信息系统设备的损坏，还需要在各种线路上安装浪涌保护器(电 源线路浪涌保护器、信号线路浪涌保护器、天馈线路浪涌保护器)用以限制瞬态过电压和分 流浪涌电流。据有关统计资料表明，雷电对设备的破坏有80%是经由电源线路侵入的，所以 电源系统的防护尤其重要。电源线路应根据实际情况采用多级防护，以达到分级泄流,避免 单级防护随过大的雷击电流而出现损坏概率高和产生高残压。
4 结束语
总之，在电子信息系统中采用等电位联结、屏蔽、合理布线、共用接地、加装电涌保 护器是电子信息系统防雷击的有效方法。这些措施联合使用，互相配合，各行其责、缺一不 可。全方位综合治理、层层设防、相互补充。只有这样，才能有效防止雷击事故，减少雷击 灾害。
［参考文献］
［1］ 建筑物防雷设计规范 (GB50057-94)［S］.2000.
［2］ 建筑物电子信息系统防雷技术规范(GB50343)［S］.2004.
［3］ 雷电电磁脉冲的防护(IEC 6I312)［S］.