陶春

（中國(guó)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(lái)，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(huì)各行各業(yè)的生產(chǎn)發(fā)揮著一定的價(jià)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(huì)各界人士關(guān)注的熱點(diǎn)話題，如何預(yù)防雷擊感應(yīng)的破壞是一個(gè)重要的議題擺在了相關(guān)領(lǐng)域的專(zhuān)家學(xué)者面前?？偟膩?lái)看，外部避雷系統(tǒng)更容易建立，具體來(lái)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(gè)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(zhuān)家學(xué)者還需要針對(duì)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(shí)，雷擊點(diǎn)的所在地定位會(huì)比未遭受雷擊時(shí)抬高很多，一般情況下，抬高點(diǎn)電衛(wèi)士，從幾萬(wàn)伏到幾十萬(wàn)伏不等在特殊的情況下雷點(diǎn)的電位將高達(dá)上百萬(wàn)伏，不難想象，遭受雷擊的電子系統(tǒng)處于，危險(xiǎn)之中與此同時(shí)當(dāng)漸漸遠(yuǎn)離雷擊點(diǎn)時(shí)隨著距離的推移，電位也會(huì)隨之下降。具體來(lái)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(duì)于雷擊區(qū)域而言不論是買(mǎi)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(xiǎn)之中而雷擊就是電子系統(tǒng)，與接地系統(tǒng)之間流動(dòng)我們把雷擊感應(yīng)形式可以歸納為以下幾個(gè)方面

雙絞線兩端絕緣在這種情況下線的兩端絕緣就會(huì)導(dǎo)致兩地間存在幾百萬(wàn)伏的電位差，并且分配魚(yú)線的兩端當(dāng)然這樣的高電位并不會(huì)一直存在他們會(huì)在瞬間損壞電子系統(tǒng)促使電流流過(guò)電纜例如，移動(dòng)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(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電壓，也就是說(shuō)，當(dāng)絕緣端被雷擊后，絕緣端所產(chǎn)生的感應(yīng)電流會(huì)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(dòng)端是接地的。

雙絞線中的一條不接地，一條兩端接地。對(duì)于雙絞線中的接地電纜而言，當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電壓，即便是小小的電流，當(dāng)通過(guò)這條接地的電纜時(shí)，每百米電纜會(huì)產(chǎn)生將近千伏的電壓。與此同時(shí)，兩條電纜線之間的耦合較低，接地電纜兩端會(huì)分別分配有電阻壓降和電感壓降，進(jìn)而對(duì)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(huì)有電流通過(guò)。

屏蔽線兩端接地。當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí)，屏蔽感應(yīng)會(huì)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(shí)，周?chē)钠渌娎|會(huì)發(fā)生磁場(chǎng)耦合，這里的耦合通常為全耦合，也就是說(shuō)，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。基于電磁感應(yīng)原理，電纜上所耦合的電壓同樣會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，電纜線與屏蔽線所產(chǎn)生的磁場(chǎng)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(huì)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(shí)也起到了屏蔽作用。

2 信號(hào)防雷器的使用

把屏蔽線的兩端接地將會(huì)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(mǎn)足要求時(shí)，除了使用光纖和重新布線以外，信號(hào)防雷器可以說(shuō)是唯一的選擇。一般情況下，信號(hào)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(hào)防雷器用途可分成cctv防雷器、信號(hào)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(kāi)路兩種工作方式，具體來(lái)講，開(kāi)路方式工作防雷器的工作原理是，遇到高電壓時(shí)，防雷器會(huì)選擇自動(dòng)斷開(kāi)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(guò)電壓。換言之，當(dāng)電流從短路流走，以起到對(duì)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(yǔ)

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(guò)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(shí)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(lái)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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)很多防雷器依然允許高電壓通過(guò)，依然會(huì)引發(fā)電子設(shè)備的擊穿或損壞問(wèn)題。需要強(qiáng)調(diào)的是，購(gòu)買(mǎi)防雷器需要考慮幾個(gè)方面的注意事項(xiàng)：第一，遠(yuǎn)通電壓；第二，安裝說(shuō)明是否清晰；第三，額定最高漏電電壓。