防雷保護(hù)的原理及方法

1、傳統(tǒng)的防雷方法

傳統(tǒng)的防雷方法主要就是直擊雷的防護(hù)，參見GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》，其技術(shù)措施可分接閃器、引下線、接地體和法拉第籠。

其中接閃器包括避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)等金屬接閃器。根據(jù)建筑物的地理位置、現(xiàn)有結(jié)構(gòu)、重要程度等，決定是否采用避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)或其聯(lián)合接閃方式。

2、現(xiàn)代防雷保護(hù)的原理及方法

德國防雷專家希曼斯基在《過電壓保護(hù)理論與實(shí)踐》一書中，給出了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的防雷框架圖：

■外部防雷——將絕大部分雷電流直接引入地下泄散；
■內(nèi)部防雷——快速泄放沿著電源或信號(hào)線路侵入的雷電波或各種危險(xiǎn)過電壓；
這兩道防線，互相配合，各盡其職，缺一不可。因此防雷工程是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。

（1）、外部防雷

外部防雷主要指建筑物的防雷，一般是防止建筑物或設(shè)施（含室外獨(dú)立電子設(shè)備）免遭直擊雷危害，其技術(shù)措施可分接閃器（避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)等金屬接閃器）、引下線、接地體和法拉第籠。

接閃器——根據(jù)建筑物的地理位置、現(xiàn)有結(jié)構(gòu)、重要程度等情況，決定是否采用避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)聯(lián)合接閃方式。

引下線——斷面積足夠大，連接牢固。

接地體——根據(jù)GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(2000年版)，建筑物的防直擊雷接地宜和防雷電感應(yīng)、電氣設(shè)備、信息系統(tǒng)等接地共用同 一接地裝置（對(duì)于室外獨(dú)立設(shè)備可以采用獨(dú)立接地），并宜與埋地金屬管道相連接；某些設(shè)備制造廠商有特殊接地要求，將直流地與其它六個(gè)地分開以避免電磁干擾 和零地電壓升高。但當(dāng)有雷電對(duì)地泄放時(shí)，高電壓將可能通過直流地反擊設(shè)備。因此對(duì)于這種情況宜在防雷地和直流地之間加裝地網(wǎng)均壓儀，避免反擊現(xiàn)象，此為暫 態(tài)接地方式。

（2）、內(nèi)部防雷

內(nèi)部防雷系統(tǒng)主要是對(duì)建筑物內(nèi)易受過電壓破壞的電子設(shè)備（或室外獨(dú)立電子設(shè)備）加裝過壓保護(hù)裝置，在設(shè)備受到過電壓侵襲時(shí)，防雷保護(hù)裝置能快速動(dòng)作泄放能量，從而保護(hù)設(shè)備免受損壞。內(nèi)部防雷又可分為電源線路防雷和信號(hào)線路防雷。

◆電源線路防雷

電源防雷系統(tǒng)主要是為了防止雷電波通過電源線路而對(duì)計(jì)算機(jī)及相關(guān)設(shè)備造成危害。為避免高電壓經(jīng)過避雷器對(duì)地泄放后的殘壓過大，或因更大的雷電流在擊毀 避雷器后繼續(xù)毀壞后續(xù)設(shè)備，以及防止線纜遭受二次感應(yīng)，依照GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（2000年版）和GB50343-2004《建 筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》，應(yīng)采取分級(jí)保護(hù)、逐級(jí)泄流原則。一是在大樓電源的總進(jìn)線處安裝放電電流較大的首級(jí)電源避雷器，二是在重要樓層或重要設(shè)備 電源的進(jìn)線處加裝次級(jí)或末級(jí)電源避雷器。為了確保遭受雷擊時(shí)，高電壓首先經(jīng)過首級(jí)電源避雷器，然后再經(jīng)過次級(jí)或末級(jí)電源避雷器，首級(jí)電源避雷器和次級(jí)電源 避雷器之間的距離要大于5米，如果兩者間距不夠，可采用帶線圈的防雷箱，這樣可以避免次級(jí)或末級(jí)級(jí)電源避雷器首先遭受雷擊而損壞。

◆信號(hào)線路防雷

由于雷電波在線路上能感應(yīng)出較高的瞬時(shí)沖擊能量，因此要求網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備（包括消防報(bào)警設(shè)備、視頻監(jiān)控設(shè)備、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等）能夠承受較高能量的瞬時(shí) 沖擊，而目前大部分通信設(shè)備由于電子元器件的高度集成化而致耐過壓、耐過流水平下降，通信設(shè)備在雷電波沖擊下遭受過電壓而損壞的現(xiàn)象越來越多，其后果是可 能造成整個(gè)通信系統(tǒng)的運(yùn)行中斷，消防系統(tǒng)失靈等，因此必須在網(wǎng)絡(luò)通信口處加裝必要的防雷保護(hù)裝置以確保網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

對(duì)通信系統(tǒng)進(jìn)行防雷保護(hù)，選取適當(dāng)保護(hù)裝置非常重要，應(yīng)充分考慮防雷產(chǎn)品與通信系統(tǒng)匹配。通信接口避雷器考慮的主要因素如下：

●線路上可能感應(yīng)的浪涌形式（例如波形、時(shí)間參數(shù)和峰值）；
●接口電路模擬雷電沖擊擊穿電壓臨界指標(biāo)；
●保護(hù)對(duì)象在正常工作狀態(tài)下的數(shù)據(jù)信號(hào)電平；
●保護(hù)裝置在模擬雷電沖擊下的殘壓參數(shù)指標(biāo)；
●保護(hù)裝置的耐沖擊能力；
●系統(tǒng)的工作頻率；
●保護(hù)對(duì)象的接口方式；
●工作電壓。