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防雷和浪涌保护知识 雷击和电压浪涌产生及危害 雷击感应 压浪涌途径 电压浪涌 直接雷击可造成巨大破坏。在直接雷击附近的电源线和数据 是指电子系统额定工作电压瞬时升高，其幅度达到额定工作 线上感应的电压浪涌也会造成损害。由雷击感应电压浪涌称雷击 电压的几倍～几百倍。电压浪涌可能引起通信系统的数据失真和 二次效应。其主要的耦合途径有三种：1）电阻耦合，2）电感耦 丢失，甚至造成电子设备损坏。产生电压浪涌的原因有：雷击、设 合，3 ）电容耦合。 备开关、静电放电和线路故障。雷击发生的频率相对其它原因要 电阻耦合 少得多，但危害最大。 当雷击发生在某一建筑物A 接闪器上或附近大地上时，会引 起建筑物附近地电位急剧升高。由于存在大地电阻，在A、B 两地 雷 间将会产生巨大的电势差。这个电势差通过电子接地系统，A、B 内电子设备连接导线会产生巨大的浪涌电流，对电子设备造成损 是一种常见的自然现象，雷云中的电荷累积到一定程度，云 害 （如图1 所示）。 与云之间或云与地 间就会发生空气击穿而引起静电放电。这种 通过大地上的建筑物、高架输电线或通信电缆直接放电而产生的 电压浪涌称直接雷击，其放电电流可达3～200KA。在建筑物、高 架输电线或通信电缆附近发生的静电放电通过地电位变化或电磁 耦合引起的雷击电压浪涌称为间接雷击。一个距离数据电缆或建 筑物100m 的雷击放电，可能在该数据电缆上感应6KV、3KA 的电 压浪涌。 图1 雷击和 压浪涌的危害 我国地域辽阔，大部分地区属雷暴日多发地区。除了西北 地区雷暴日较少外，其他地区如东北地区年均雷暴日有30 天左 电感耦合 右，华北地区40～50天，长江以南大部分地区都在40～80天，而 当雷击通过建筑物外防雷系统 （如避雷针）放电时，巨大的 福建、广东、广西、云南、海南等地区长达80 天以上。 雷电流产生的电磁场会在建筑物内电子设备连接电缆线上感应出 破坏性的电压浪涌 （如图2 所示）。 在我国主要经济活动地区如长三角及长江经济带、珠三角地 区，都处于雷暴多发地区，不管 直接雷击还 间接雷击，它除 了危及到人身安全外还将对电子设备造成巨大损害。在这些地区 计算机控制系统及电子信号产品使用量最大，遇到雷击造成的危 害也最大。由于科学技术的进步，电子信息系统集成度的不断提 高，但同时其耐受电涌冲击的能力却在下降，导致因雷击电涌引 起的电子信息系统数据丢失或损坏而造成的损失逐年增多。 图2 115 防雷和浪涌保护知识 防雷对策 电容耦合