防雷接地系統工程

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雷電的力量是人力無法抵抗的，但是雷擊還是年復一年的發生著，對于地球上的各種生命造成嚴重威脅。不僅如此對于通信等弱電設備的破壞也是越來越多，規模越來越大。一方面大型電子計算機網絡，程控交換機組等系統設備耐過電流、耐雷電壓的水平越來越低，另一方面由于信號來源路徑增多，系統較以前更容易遭受雷電波的侵入，致使雷電災害頻頻發生。我國防雷界情況與國際電工委員會同步，1994年1月1日起執行的強制國標GB50057-94，2004年又實施GB50343-2004《建筑物電子信息系統防雷技術規范》等一系列制度標準，目的在于加強和提高我國各行業系統對于防雷減災的意識和相關措施。

根據防雷中心的統計，近年來雷電與過電壓損壞在電子設備的損害事故原因中已占絕對的因素，而且還有逐年上升的趨勢。并且由于雷電過電壓損壞造成的系統停頓、業務停頓、重要資料丟失、甚至系統崩潰，給用戶造成的間接經濟損失遠遠超過直接的硬件損失。因此對弱電設備的避雷、過電壓防護已成為具有時代特點的一項迫切要求。根據不同的破壞機理，雷這種特殊的自然放電現象表現為兩種形式：直擊雷和感應雷。

現代過電壓防護技術強調全方位防護，為了預防雷電災害所造成的巨大損失，用戶用電系統、網絡系統、中控系統、有線電視系統、通訊系統等用電設備系統須做好防雷措施，以系統設計，全方位保護以防止雷擊災害的原則，綜合治理，建立一套完整過電壓防護系統，并把過電壓防護看做一個系統工程。除建筑過電壓防護要符合規范外，并且對電源系統、信號系統、地電位反擊等各個方面，要求嚴格作好雷電防護工作；并且，確保安裝LEO過電壓防護器件后對供電、監控及通信設備的正常使用沒有任何影響。因此，合理進行過電壓防護設計，提供高質量完整的防護設備，通過有效措施防止雷電波侵入設備，形成層層保護結構，確保設備的安全，使其在雷電環境中能安全可靠運行。

雷電的危害及電子設備遭受雷電的途徑和防雷原理

雷電是一種大氣中放電現象，產生于積雨中，積雨云在形成過程中，某些云團帶正電荷，某些云團帶負電荷。它們對大地的靜電感應，使地面或建（構）筑物表面產生異性電荷，當電荷積聚到一定程度時，不同電荷云團之間，或與大地之間的電場強度可以擊穿空氣（一般為25-30KV/cm），游離放電，我們稱之為"先導放電"。云對地的先導放電是云向地面跳躍式逐漸發展的，當到達地面時（地面上的建筑物，架空輸電線等），便會產生由地面向云團的逆導主放電。在主放電階段里，由于異性電荷的劇烈中和，會出現很大的雷電流（一般為幾十千安至幾百千安），并隨之發生強烈的閃電和巨響，這就形成雷電。

帶電的云層與大地上某一點之間發生迅猛的放電現象，稱之為“直擊雷”，其破壞機理主要是機械破壞作用；帶電云層由于靜電感應作用，使地面某一范圍帶上異種電荷，直擊雷發生以后，云層帶電迅速消失，而地面某些范圍由于散流電阻的存在，以至出現局部高電壓。直擊雷放電過程中，強大的脈沖電流對周圍的導線或金屬物產生電磁感應發生高電壓以致發生閃擊的現象，叫做“二次雷擊”或稱“感應雷”，其破壞機理主要是雷電高壓以波的形式沿電源線、電話線等侵入室內，危害設備和人身的安全。

近些年來由于高新技術的發展，尤其是電子技術的飛速發展，推動了電子用電設備的普及和應用，其中借助計算機系統進行信息處理、數據處理、自動化控制、網絡通訊、設計開發等，大大提高了人們的工作質量和效率。但先進的電子設備包括電子計算機耐受過電壓、過電流的能力相對較低，同時也缺乏必要的雷害防護技術措施，

另外，在現代高新技術電子產品的生產中大量采用了大規模及超大規模的電子集成電路制造技術，當今電子設備、計算機系統的網絡化程度越來越高，一方面大型電子計算機網絡、程控交換機組等系統設備富含大量的CMOS半導體集成模塊，而耐過電流、耐雷電壓的水平反而隨之降低，另一方面由于信號來源路徑增多，系統較以前更容易遭受雷電波的侵入，如通訊系統、視頻、信號、工業自動化控制網絡、計算機網絡系統等，它們的傳輸線路，特別是暴露在室外的長距離輸送線，以及動力電源輸送線路等，都有可能遭受雷擊，產生雷擊過電壓，并侵入設備，將設備擊毀。

計算機、通信和儀表控制系統（以下統稱“微電子系統”）在工業化社會得到了廣泛的應用，隨著科學技術的快速發展，這些系統的微電子器件的集成化和微型化程度愈來愈高，而其元器件的抗電氣沖擊水平卻都很低，因此，防雷問題和元器件間、系統間的電磁兼容問題日顯突出。

雷擊的分類

直擊雷擊——是指雷電直接擊在建筑物、構架、樹木、動植物上，由于電效應、熱效應和機械效應等混合力作用，直接摧毀建筑物，構筑物以及引起人員傷亡等，由于直擊雷的電效應，有可能使己方微電子設備遭受浪涌過電壓的危害。

感應雷——（又稱二次雷擊），是指雷云之間或雷云對地之間的放電而在附近的架空線路、埋地線路、金屬管線等類似的傳導上產生感應電壓，該電壓通過傳導體傳送至設備，間接摧毀微電子設備。LEMP對微電子設備，特別是通訊設備和電子計算機網絡系統的危害最大，據資料顯示，微電子設備遭雷擊損害，80%以上是由但應雷引起的。

操作過電壓——是指當電流在導體上流動時，會產生磁場儲存能量，電流越大，導線越長，儲能越多，所以當負載（特別是電感性大負荷）電器設備開關時，會產生瞬時過電壓，操作過電壓同LEMP一樣，可以間接損害微電子設備。

雷擊屬于浪涌的一種，浪涌也叫突波，顧名思義超出正常工作電壓的瞬間過電壓。

雷電概述

雷擊是年復一年的嚴重自然災害之一。隨著我國現代化建設的不斷提高，通信、控制等弱電設備越來越多，規模越來越大。一方面大型電子計算機網絡，程控交換機組等系統設備耐過電流、耐雷電壓的水平越來越低，另一方面由于信號來源路徑增多，系統較以前更容易遭受雷電波的侵入，致使雷電災害頻頻發生。我國防雷界情況與國際電工委員會同步，1994年1月1日起執行的強制國標GB50057-94，2004年又實施GB50343-2004《建筑物電子信息系統防雷技術規范》等一系列制度標準，目的在于加強和提高我國各行業系統對于防雷減災的意識和相關措施。

根據防雷中心的統計，近年來雷電與過電壓損壞在電子設備的損害事故原因中已占絕對的因素，而且還有逐年上升的趨勢。并且由于雷電過電壓損壞造成的系統停頓、業務停頓、重要資料丟失、甚至系統崩潰，給用戶造成的間接經濟損失遠遠超過直接的硬件損失。因此對弱電設備的避雷、過電壓防護已成為具有時代特點的一項迫切要求。根據不同的破壞機理，雷這種特殊的自然放電現象表現為兩種形式：直擊雷和感應雷。

現代過電壓防護技術強調全方位防護，為了預防雷電災害所造成的巨大損失，用戶用電系統、網絡系統、中控系統、有線電視系統、通訊系統等用電設備系統須做好防雷措施，以系統設計，全方位保護以防止雷擊災害的原則，綜合治理，建立一套完整過電壓防護系統，并把過電壓防護看做一個系統工程。除建筑過電壓防護要符合規范外，并且對電源系統、信號系統、地電位反擊等各個方面，要求嚴格作好雷電防護工作；并且，確保安裝LEO過電壓防護器件后對供電、監控及通信設備的正常使用沒有任何影響。因此，合理進行過電壓防護設計，提供高質量完整的防護設備，通過有效措施防止雷電波侵入設備，形成層層保護結構，確保設備的安全，使其在雷電環境中能安全可靠運行。

雷電的危害及電子設備遭受雷電的途徑和防雷原理

雷電是一種大氣中放電現象，產生于積雨中，積雨云在形成過程中，某些云團帶正電荷，某些云團帶負電荷。它們對大地的靜電感應，使地面或建（構）筑物表面產生異性電荷，當電荷積聚到一定程度時，不同電荷云團之間，或與大地之間的電場強度可以擊穿空氣（一般為25-30KV/cm），游離放電，我們稱之為"先導放電"。云對地的先導放電是云向地面跳躍式逐漸發展的，當到達地面時（地面上的建筑物，架空輸電線等），便會產生由地面向云團的逆導主放電。在主放電階段里，由于異性電荷的劇烈中和，會出現很大的雷電流（一般為幾十千安至幾百千安），并隨之發生強烈的閃電和巨響，這就形成雷電。

帶電的云層與大地上某一點之間發生迅猛的放電現象，稱之為“直擊雷”，其破壞機理主要是機械破壞作用；帶電云層由于靜電感應作用，使地面某一范圍帶上異種電荷，直擊雷發生以后，云層帶電迅速消失，而地面某些范圍由于散流電阻的存在，以至出現局部高電壓。直擊雷放電過程中，強大的脈沖電流對周圍的導線或金屬物產生電磁感應發生高電壓以致發生閃擊的現象，叫做“二次雷擊”或稱“感應雷”，其破壞機理主要是雷電高壓以波的形式沿電源線、電話線等侵入室內，危害設備和人身的安全。

近些年來由于高新技術的發展，尤其是電子技術的飛速發展，推動了電子用電設備的普及和應用，其中借助計算機系統進行信息處理、數據處理、自動化控制、網絡通訊、設計開發等，大大提高了人們的工作質量和效率。但先進的電子設備包括電子計算機耐受過電壓、過電流的能力相對較低，同時也缺乏必要的雷害防護技術措施，

另外，在現代高新技術電子產品的生產中大量采用了大規模及超大規模的電子集成電路制造技術，當今電子設備、計算機系統的網絡化程度越來越高，一方面大型電子計算機網絡、程控交換機組等系統設備富含大量的CMOS半導體集成模塊，而耐過電流、耐雷電壓的水平反而隨之降低，另一方面由于信號來源路徑增多，系統較以前更容易遭受雷電波的侵入，如通訊系統、視頻、信號、工業自動化控制網絡、計算機網絡系統等，它們的傳輸線路，特別是暴露在室外的長距離輸送線，以及動力電源輸送線路等，都有可能遭受雷擊，產生雷擊過電壓，并侵入設備，將設備擊毀。

計算機、通信和儀表控制系統（以下統稱“微電子系統”）在工業化社會得到了廣泛的應用，隨著科學技術的快速發展，這些系統的微電子器件的集成化和微型化程度愈來愈高，而其元器件的抗電氣沖擊水平卻都很低，因此，防雷問題和元器件間、系統間的電磁兼容問題日顯突出。

雷擊的分類

直擊雷擊——是指雷電直接擊在建筑物、構架、樹木、動植物上，由于電效應、熱效應和機械效應等混合力作用，直接摧毀建筑物，構筑物以及引起人員傷亡等，由于直擊雷的電效應，有可能使己方微電子設備遭受浪涌過電壓的危害。

感應雷——（又稱二次雷擊），是指雷云之間或雷云對地之間的放電而在附近的架空線路、埋地線路、金屬管線等類似的傳導上產生感應電壓，該電壓通過傳導體傳送至設備，間接摧毀微電子設備。LEMP對微電子設備，特別是通訊設備和電子計算機網絡系統的危害最大，據資料顯示，微電子設備遭雷擊損害，80%以上是由但應雷引起的。

操作過電壓——是指當電流在導體上流動時，會產生磁場儲存能量，電流越大，導線越長，儲能越多，所以當負載（特別是電感性大負荷）電器設備開關時，會產生瞬時過電壓，操作過電壓同LEMP一樣，可以間接損害微電子設備。

雷擊屬于浪涌的一種，浪涌也叫突波，顧名思義超出正常工作電壓的瞬間過電壓。

防雷接地系統工程

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