雷电感应破坏不容忽视

来源:用户上传      作者: 潘伟喜

　　近些年来，全国档案系统加快了现代化管理的步伐，各地档案馆局都相继建成了办公自动化系统、数据中心、计算机网络。在上述系统中几乎全部使用微电子设备，信号输入、输出线非常多，它们特别容易遭受雷电侵害。上述系统设备的集成度高，信息存储量大，如遭受雷电侵害，会造成严重的损失，因此，在档案馆机房建设和改造中认真研究、采取防雷击的保护措施，具有重要的现实意义。
　　
　　 一、雷电灾害的主要危害
　　
　　 根据中国气象局有关雷暴日指数的规定，年雷暴日数在４０～９０天属多雷区，９０天以上属强雷区，我国７０％以上地区都在多雷区到强雷区的范围内，雷电灾害十分严重。雷击破坏的主要原理是由空中云团对地表或云团间形成的强大电位差突然放电而产生的十至一二百千安的冲击电流而形成瞬态过电压波，可以击穿设备的绝缘层，给那些没有避雷设施或防雷装置不好的建筑、设施、装备等造成破坏。所以，雷电灾害被国际电工委员会（ＩＥＣ）称为"电子化时代的一大公害"。
　　 雷击灾害造成的破坏方式主要有：一是直击雷的作用，即雷电袭击防雷不好的建筑或部分雷电流进入电缆，并通过电缆直接到达电子设备形成瞬态过电压波，使电子设备损坏，这种现象在高雷害地区发生较多。二是感应雷的作用，即雷击发生在通信线路附近的地面时，强电流产生强磁场会在通信线路中产生电荷束缚和瞬间释放，形成幅值很高的瞬间过电电压，或者雷击避雷针时，附近导线也会感应出高过电压。由于雷电流的反击和电磁耦合，在通信线路、信号控制线路、射频传输线路形成瞬态过电压，并以流动波的形式传播，危及各种微电子设备。三是雷电波侵入，即雷电袭击架空输电线、通信线缆、各种金属管线、天线等，在线路上产生的高电位，大电流的雷电流冲击波沿着这些导体侵入通信设施造成的破坏，对低压系统中的设备，特别是对计算机、电子系统造成危害。
　　 目前，直击雷造成的灾害已明显减少，而随着科技和经济的发展，感应雷和雷电波侵入造成的危害却大大增加。据国外一家保险公司统计，在各种雷电灾害造成的损失中，感应雷击造成的损害居榜首，占全部灾害损失的３３．８％。一般建筑物上的避雷针只能防直击雷，而雷云强大的电磁场产生的感应雷和雷电波却能沿导线潜入室内危及各种微电子设备，轻则引起系统失灵，重则导致系统或元器件永久损坏，如某档案馆２０００年夏季就因为雷电的袭击导致多台计算机损坏，造成了较严重的经济损失和一定的影响。
　　
　　 二、传统避雷设施的不足和存在的问题
　　
　　 过去在档案馆的建设中，由于只考虑对馆舍建筑的避雷防护，故用传统的避雷针就可以基本达到预防雷击的目的，而随着计算机的大量使用，网络、数据中心、通信设备等抗电磁干扰能力较弱，非常容易受到雷电侵害，传统的避雷设施已无法满足现代避雷的要求，而且存在如下不足和问题：
　　
　　 １．传统避雷针的不足
　　 传统避雷针是１７５２年美国科学家富兰克林发明的，主要由三部分组成：接闪器、引下线、接地装置。主要作用是通过旁通云层电荷与地下土壤中的电荷中和，以达到防雷击的目的。但在实践中发现还存在保护范围难以确定，感应过电压的威胁，反击问题和高电位引入的危害。例如：２０００年４月，深圳市龙岗某公司智能化楼宇遭雷击，损坏程控交换机４８０门，计算机网络系统５００多台终端，闭路监控系统２００多个摄像头，直接经济损失８０余万元；中央电视台主楼高１４８米，在楼顶装有避雷针，仍发生过１７层、２０层遭雷击，严重影响节目的正常播出。
　　
　　 ２．电源线路和通信线路传统防护的不足
　　 传统的高低压变压器两侧加装的避雷器，低压侧的避雷器仅限于保护低压绕组的过电压，并不能解决沿低压线路侵入室内电源的过电压波；而传统的通信线路产生的瞬态过电压波对大规模集成电路为核心的网络、通信、数据中心、监控和计算机等电子设备影响，不仅会造成电子设备错误动作，严重时会造成设备的永久损坏，使微电子设备损坏的根本原因是作用在这些微电子设备上的能量值超过了其所承受的极限能量。
　　
　　 三、现代防雷护装方法及意见
　　
　　 为确保防雷护装的效果，保证档案馆舍及内部设施的安全，在新建和改造机房建设工作中，应按国家有关规定做好外部和内部系统的防雷工作。
　　 １．应按规定安装避雷针（或避雷带、避雷网）引下线和接地系统，采用新型防直击雷装置，同时应定期检查和维护避雷装置，确保其连接和接地电阻符合规定要求，保护建筑物免受雷击引起的火灾事故及人身安全。
　　 ２．在机房总进线的电源，机房电源进线，传输设备电源的入口，ＵＰＳ和计算机电源等处加装配电过电压保护装置，采用三级保护，可将雷电过电压或浪涌降到设备承受的水平。
　　 ３．传输、收发设备馈线入口端，计算机数据线防雷保护采用通信系统线路保护装置。
　　 ４．为彻底消除雷电引起的毁坏性的电位差，特别需要实行等电位连接，电源线、信号线、金属管道等都要通过过压保护器进行等电位连接，各内层保护区的界面处同样要依此进行局部等电位连接，各个局部等电位连接棒互相连接，并最后与主等电位连接棒相连。
　　 综合采用上述防雷措施，可将直击雷、感应雷和雷电波有效地防护在被保护设备允许的范围以内。□
　　
　　

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