電子信息時(shí)代防雷技術(shù)
20世紀70年代后，由于電子信息、航天技術(shù)的發(fā)展，半導體集成技術(shù)和微電子技術(shù)的普遍應用，導致雷電的電磁干擾、閃電脈沖的危害越來(lái)越嚴重。因此，防雷技術(shù)逐漸由電氣時(shí)代向電子信息時(shí)代邁進(jìn)。電子信息時(shí)代防雷的主要目的表現在以下幾個(gè)方面。
(1)防止雷電直接擊在建構物上產(chǎn)生電效應、熱效應和機械效應危害。
(2)防止雷電以金屬導線(xiàn)或金屬管道為通道，以雷電波的形式侵入建構物內，危害室內人身安全和毀壞設備。
(3)防止因雷雨云閃電時(shí)，強大的脈沖電流使云中電荷與地面中和，從而引起靜電場(chǎng)的強烈變化，導致附近導體上感應出與先導通道符號相反電荷產(chǎn)生的高電位對電子設備和易燃易爆場(chǎng)所的危害。
(4)防止雷電的電磁場(chǎng)感應危害，當雷電流在微秒級時(shí)間內，從零變化到幾十千安，在其周?chē)臻g中產(chǎn)生瞬變的強電磁場(chǎng)，線(xiàn)路上感應電動(dòng)勢會(huì )造成危害；同時(shí)閃電可輻射從頻率為幾赫茲的極低頻率直到幾千兆赫茲的特高頻率，當被保護物距離雷電較近時(shí)，主要受靜電感應影響；當被保護場(chǎng)距離雷電較遠時(shí)，主要受電磁輻射的影響，輕則干擾信號線(xiàn)、天線(xiàn)等無(wú)線(xiàn)電通信，重則損壞儀器設備、引起易燃易爆場(chǎng)所產(chǎn)生火花，甚至發(fā)生爆炸。
電子信息時(shí)代的防雷方法主要有對雷電流進(jìn)行分流、泄流和阻斷雷電波入侵，以及對保護設備進(jìn)行屏蔽、等電位等防雷技術(shù)及其綜合應用。
人類(lèi)還不可能完全控制雷電，但是經(jīng)過(guò)長(cháng)期的摸索與實(shí)踐，已積累了很多有關(guān)防雷的知識和經(jīng)驗，形成了一系列對防雷行之有效的方法和技術(shù)，這些方法和技術(shù)對各行各業(yè)行之有效地預防雷電災害具有普遍的指導意義。
1.接閃
接閃是指在一定范圍內出現的閃電(直接雷擊)不能任意選擇放電通道，而只能按照人們事先設計的防雷系統及規定通道將能量泄放到大地中去。用來(lái)接閃的裝置稱(chēng)為接閃器。在國家標準《建筑物防雷設計規范》中說(shuō)明：接閃竿、接閃帶(線(xiàn))、接閃網(wǎng)是直接接受雷擊的裝置，統稱(chēng)為接閃器。
在建筑物外部防雷中，通過(guò)接閃器接閃后，強雷電流通過(guò)規定通道泄入地面，可有效防止雷電流對建筑物自身的損毀；同時(shí)，在接閃后泄流的過(guò)程中，要注意防雷電感應。外部屏蔽可阻止雷電流產(chǎn)生的強烈電磁場(chǎng)對處在相鄰位置的人或物造成傷害。雷電感應還會(huì )對建筑物內部的電子、電氣設備及人身造成損害，因此，要在電子和電氣設備線(xiàn)路前加裝電涌保護器，防止瞬態(tài)過(guò)電壓沿線(xiàn)路擊毀設備。
到了20世紀，人們開(kāi)始認識到雷電感應的危害。1914年，德國人W. Peterson提出了接地避雷線(xiàn)(接閃線(xiàn))防雷的理論;后來(lái)美國人F. W. Peek 和W. W. Lewis 也認識到對電力線(xiàn)路的威脅不僅來(lái)自雷電直擊，還有雷電感應。直到20世紀30年代后期，人類(lèi)才取得共識：對應100kV 以上的供電線(xiàn)路，避雷線(xiàn)是防避直擊雷的基本保護措施，其功能類(lèi)同接閃竿。
接閃帶是指在平頂房屋頂四周女兒墻或坡頂屋的屋脊、屋檐上裝上金屬帶作為接閃器，并把它與大地進(jìn)行良好的連接即可得到較好的避雷效果。
接閃網(wǎng)是指利用鋼筋混凝土結構中的鋼筋網(wǎng)進(jìn)行雷電保護，必要時(shí)可以添加輔助的接閃網(wǎng)，因此，接閃網(wǎng)又稱(chēng)暗裝接閃網(wǎng)。
2.均壓
接閃裝置在捕獲雷電時(shí)，引下線(xiàn)立即升至高電位，會(huì )對防雷裝置周?chē)刑幱诘碗娢坏膶w產(chǎn)生旁側閃絡(luò )，使其電位升高，進(jìn)而對人員和設備構成危害。為了減少這種閃絡(luò )危險；最簡(jiǎn)單的辦法是采用均壓環(huán)：將處于低電位的導體等電位連接起來(lái)，一直到接地裝置。如果金屬設施、電氣裝置和電子設備與防雷系統的導體，特別是接閃裝置的距離達不到規定的安全要求時(shí)，則應該用導線(xiàn)把它們與防雷裝置進(jìn)行等電位連接。這樣在閃電電流通過(guò)時(shí)，可保證導電部件之間不產(chǎn)生有害的電位差，不發(fā)生旁側閃絡(luò )放電。完善的等電位連接還可以防止閃電電流入地造成的地電位升高所產(chǎn)生的反擊。
3.接地
防雷接地就是讓已經(jīng)進(jìn)入防雷裝置的閃電能量泄放入大地。良好的接地才能有效地降低引下線(xiàn)上的電壓，避免發(fā)生反擊。過(guò)去有些規范要求電子設備單獨接地，目的是防止電網(wǎng)中雜散電流或暫態(tài)電流干擾設備的正常工作。20世紀90年代之前，通信導航裝備以電子管器件為主，采用模擬通信方式，模擬通信對干擾特別敏感。為了抗干擾，通信導航裝備都采取電源與通信接地分開(kāi)的辦法?，F在，防雷工程領(lǐng)域不提倡單獨接地。在IEC標準和ITU 相關(guān)標準中都不提倡單獨接地，美國標準IEEE Std1100—1992 也不建議采用任何一種所謂分開(kāi)的、獨立的、計算機的、電子的或其他大地接地體作為設備接地導體的一個(gè)連接點(diǎn)。接地是防雷系統中最基礎的環(huán)節，如果接地不好，所有防雷措施的防雷效果將都不能發(fā)揮出來(lái)。
4.分流
分流就是在一切從室外來(lái)的線(xiàn)路(包括電力電源線(xiàn)、電話(huà)線(xiàn)、信號線(xiàn)、天線(xiàn)的饋線(xiàn)等)與接地線(xiàn)之間并聯(lián)電涌保護器。當線(xiàn)路上產(chǎn)生的過(guò)電壓波沿著(zhù)這些線(xiàn)路進(jìn)入室內或設備時(shí)，電涌保護器的電阻突然降到低值，近于短路，將雷電流分流入地。
采用分流這一防雷措施時(shí)，應特別注意電涌保護器性能參數的選擇，因為附加設施的安裝會(huì )影響防雷裝置的性能。例如，信號電涌保護器的接入應不影響系統的傳輸速率；天饋電涌保護器在通帶內的損耗要盡量??；若使用在定向設備上，要求不能導致定位誤差。
5.屏蔽
屏蔽就是用金屬網(wǎng)、箔、殼、管等導體把需要保護的對象遮擋起來(lái)，阻隔閃電電磁場(chǎng)從空間入侵。
浪涌保護是指在雷雨天為應對雷電流擊中輸電線(xiàn)路而形成的過(guò)電壓在線(xiàn)路傳播時(shí)，可通過(guò)電涌保護器中的非線(xiàn)性元件將瞬態(tài)過(guò)電壓限制住，并將電涌電流分別泄入大地，從而使電子和電氣設備得以保護。
7.躲避
躲避是指雷雨來(lái)臨時(shí)，關(guān)掉運作的設備，截斷電流進(jìn)線(xiàn)，將天線(xiàn)及饋線(xiàn)連接到接地裝置。成功的躲避需要一套可靠的雷電探測預警系統，選址應避開(kāi)容易落雷的特殊地點(diǎn)。
以上防雷方法，必須根據當地閃電的規律，靈活選用。
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