本文作者：楊冬保 魏?N 單位：新余市氣象局 江西信息應用職業技術學院

直擊雷的防護

在信息系統雷電防護中,雖必須重點考慮LEMP的侵擾問題,但直擊雷的防護是雷電防護的第一級,是優先考慮的問題。其防護措施包括避雷帶、避雷網和避雷針或其中2～3種的組合。防雷引下線采用多根均勻布置下引,其規格和數量要達到規范要求。多根引下線的分流作用可降低引下線沿線壓降,減少側擊的危險,并使引下線泄流產生的磁場強度減小。引下線的均勻布置可使引下線泄流時產生的電磁場在建筑物內空間內部部分抵消,以抑制雷電過電壓。

LEMP的防護

LEMP一般通過電力線、通信線、視頻線、光纖的金屬外皮和天饋線以閃電電涌的形式侵入電子信息系統。其雷電防護的主要措施為:①進出電子信息系統線纜必須帶金屬屏蔽層,且應埋地進出建筑物,并將進出戶外線纜金屬外屏蔽層與聯合接地體作等電位聯結;②在電源系統上逐級加裝電源防浪涌避雷器,實行多級防護,使LEMP在經過多級泄流后的殘壓小于電子信息系統設備的耐壓值;③對于天饋線防雷主要在同軸電纜進戶處加裝相應的高頻浪涌避雷器,并且天饋線的頂端通過金屬支架接地,如無金屬支架,則采用Φ12mm以上鍍鋅圓鋼下引接地。如果天饋線較長,在其中間應隔20m左右與下引接地線跨接一次;④建筑物內的電子信息系統綜合布線要規范,保護管宜采用金屬管,且應兩頭接地;⑤避雷器的防雷能力與安裝方式有密切關系,主要是引線阻抗會產生額外的殘壓。應盡可能地縮短電力線與避雷器間的連線以及避雷器與接地匯流排板間連線的長度。由于雷擊或雷擊感應的能量相當大,靠單一的避雷器件很難將雷電流全部導入大地而自身不會損壞。多級布置避雷器可減小引線阻抗產生的額外殘壓,因為前級避雷器已將大部分雷電流泄放入地,在后級避雷器中泄放的雷電流較小。

等電位連接與共用接地系統設計

LEMP造成危害主要是由LEMP引入后產生的毀壞性浪涌電位差造成。上述各種防雷措施主要是盡可能減小浪涌電位差,但單憑裝避雷器是不可能解決電子信息系統防雷的。為了確保雷擊時不產生毀壞性浪涌電位差,還必須等電位連接和采取共用接地系統。采用共用接地系統目的是達到均壓、等電位連接以減小電子信息系統設備間的電位差。等電位聯結還可以保證不會因為LEMP通過接地極時因接地阻抗過大使某段地線電位上升而產生毀壞性電位差,可以始終保護其低阻抗均壓的性質。共用接地系統的接地電阻值按防雷接地、保護接地、工作接地、信號接地、防靜電接地等的最小值確定。當電子信息系統為300kHz以下的模擬線路時,采用S型等電位聯結;當電子信息系統為兆赫茲級數字線路時,應采用M型等電位聯結。

結束語

信息系統防雷重點是防感應雷,而其防雷基礎是努力實現等電位。絕對的等電位是不可能做到的,一般可以綜合采用分流、屏蔽、鉗位、接地等方法來近似實現。由于電子信息系統設備種類繁多,它們的耐過壓能力也有差別,因此,還不能對防雷的等電位進行定量分析。經過新余市的防雷實踐證明,以上防護措施是有效可行的,但不表示是最可靠和最安全的。防雷是一個復雜的系統工程,由于雷擊是小概率事件,要做到絕對的安全,從經濟觀點出發是不合理的。要因地制宜地對信息系統進行防雷保護,正確實施防雷技術標準,確保防雷工程的可靠性。