雷電防護(hù)的基本理論 雷擊侵入設(shè)備的途徑： A. 直接雷擊 ： 是指雷電直接擊在建筑物構(gòu)架、動(dòng)植物上，因電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)等造成建筑物等損壞以及人員的傷亡。一般防直擊雷是通過(guò)避雷裝置即接閃器（針、帶、網(wǎng)、線、）引下線構(gòu)成完整的電氣通路后將雷電流泄入大地。然而接閃器、引下線和接地裝置的導(dǎo)通只能保護(hù)建筑物本身免受直擊雷的損毀，但雷電會(huì)透過(guò)多種
雷電防護(hù)的基本理論
雷擊侵入設(shè)備的途徑：
A. 直接雷擊：是指雷電直接擊在建筑物構(gòu)架、動(dòng)植物上，因電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)等造成建筑物等損壞以及人員的傷亡。一般防直擊雷是通過(guò)避雷裝置即接閃器（針、帶、網(wǎng)、線、）引下線構(gòu)成完整的電氣通路后將雷電流泄入大地。然而接閃器、引下線和接地裝置的導(dǎo)通只能保護(hù)建筑物本身免受直擊雷的損毀，但雷電會(huì)透過(guò)多種形式及途徑破壞電子設(shè)備。
B. 感應(yīng)雷擊：雷云放電時(shí)，在附近導(dǎo)體上產(chǎn)生的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)等現(xiàn)象稱(chēng)之為感應(yīng)雷擊。雷電在雷云之間或雷云對(duì)地的放電時(shí)，并在附近的戶(hù)外傳輸信號(hào)線路、埋地電力線、設(shè)備間連接線和電磁感應(yīng)并侵入設(shè)備，使串聯(lián)在線路中間或終端的電子設(shè)備遭到損害。感應(yīng)雷雖然沒(méi)有直擊雷猛烈，但其發(fā)生的幾率比直擊雷高得多。直擊雷只發(fā)生在雷云對(duì)地閃擊時(shí)才會(huì)對(duì)地面造成災(zāi)害，而感應(yīng)雷則不論雷云對(duì)地閃擊或者雷云對(duì)雷云之間閃擊，都可能發(fā)生并造成災(zāi)害。此外直擊雷一次只能襲擊一個(gè)小范圍的目標(biāo)，而一次雷閃擊都可以在
較大的范圍內(nèi)多個(gè)小局部同時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)雷過(guò)電壓現(xiàn)象并且這種感應(yīng)高壓可以通過(guò)電力線、電話線等傳輸?shù)胶苓h(yuǎn)，致使雷害范圍擴(kuò)大。裝有避雷針的建筑物，可以避免雷擊損壞建筑物，但是雷擊通過(guò)避雷針的地線從建筑物頂端瀉放入大地或者附近發(fā)生雷擊的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的電場(chǎng)，建筑物內(nèi)的所有金屬物品均會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，這些感應(yīng)電壓的高低隨著金屬形狀、距地線的距離和雷擊大小而變（根據(jù)IEC 61312標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)雷擊擊中建筑物時(shí)，即使裝有避雷針，直擊雷電流50%的通過(guò)引下線和接地系統(tǒng)入地，仍然會(huì)有大約50%的雷擊能量仍會(huì)分配到電源系統(tǒng)）一旦您的電源輸入線、電話線、網(wǎng)絡(luò)線或其它電子設(shè)備的金屬引出、引入線感應(yīng)到瞬間高壓，避雷針就無(wú)能為力了。感應(yīng)雷擊破壞的主要對(duì)象是電子電氣設(shè)備。
C、球形雷：是一種特殊的雷電現(xiàn)象，簡(jiǎn)稱(chēng)球雷。一般是以橙或紅色，或似紅色火焰地發(fā)光球體，（也有帶黃色、綠色、藍(lán)色或紫色的），直徑一般約為10-20厘米，最大的直徑可達(dá)一米，存在的時(shí)間大約為百分之幾秒至幾分鐘，一般是3至5秒，其下降時(shí)有的無(wú)聲，有的發(fā)出嘶嘶聲，一旦遇到物體或電氣設(shè)備時(shí)會(huì)產(chǎn)生燃燒或爆炸，其主要是沿建筑物的孔洞或開(kāi)著的門(mén)窗進(jìn)入室內(nèi)，有的由煙囪或通氣管道滾進(jìn)樓房，多數(shù)沿帶電體消失。
D、電磁脈沖：由于雷電電流有極大峰值和陡度，在它周?chē)霈F(xiàn)瞬變電磁場(chǎng)，處在這瞬變電磁場(chǎng)中的導(dǎo)體會(huì)感應(yīng)出較大的電動(dòng)勢(shì)，而此瞬變電磁場(chǎng)，都會(huì)在空間一定的范圍內(nèi)產(chǎn)生電磁作用，也可以是脈沖電磁波輻射，而這種空間雷電電磁脈沖波（LEMP）是在三維空間范圍里對(duì)一切電子設(shè)備發(fā)生作用。因瞬變時(shí)間極短或感應(yīng)的電壓很高，以致產(chǎn)生電火花，其電磁脈沖往往超過(guò)2.4高斯（約20KA/m）。依據(jù)GB/T 2887-2000《電子計(jì)算機(jī)場(chǎng)地通用規(guī)范》現(xiàn)代銀行、郵電、證券機(jī)房或營(yíng)業(yè)柜臺(tái)普通應(yīng)用微機(jī)進(jìn)行貨幣存取、信息傳遞與交換，其對(duì)磁脈沖承受限度應(yīng)小于800A/m，故在新機(jī)房建設(shè)或舊機(jī)房改造時(shí)應(yīng)對(duì)防雷與磁屏蔽措施必須充分注意。
E．地電位反擊：建筑物的外部防雷系統(tǒng)（如避雷針、避雷網(wǎng)等）遭受直接雷擊，在接地電阻的兩端就會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的過(guò)電壓，由設(shè)備的接地線、建筑物或附近的其他建筑物的外部防雷系統(tǒng)或其他自然接閃物（各種管道、電纜屏蔽管等）引入設(shè)備，造成設(shè)備的損壞
。
雷擊防護(hù)的基本原理：
所謂雷擊防護(hù)：就是通過(guò)合理、有效的手段將雷電流的能量盡可能的引入到大地，是疏導(dǎo)，而不是堵雷或消雷。一個(gè)完整的防雷系統(tǒng)包括兩個(gè)方面：直接雷擊的防護(hù)和感應(yīng)雷擊的防護(hù)。缺少任何一面都是不完整的、有缺陷的和有潛在危險(xiǎn)的。一般我們將其分為外部避雷和內(nèi)部避雷兩部分。由避雷針（或避雷帶、避雷網(wǎng)）、引下線和接地系統(tǒng)構(gòu)成外部防雷系統(tǒng)，主要是為了保護(hù)建筑物免受雷擊引起火災(zāi)事故及人身安全事故；而內(nèi)部防雷系統(tǒng)則是防止雷電和其它形式的過(guò)電壓侵入設(shè)備中造成損壞，這是外部防雷系統(tǒng)無(wú)法保證的，為了實(shí)現(xiàn)內(nèi)部避雷，需對(duì)建筑物進(jìn)出各保護(hù)區(qū)的電纜、金屬管道等安裝過(guò)電壓保護(hù)器進(jìn)行保護(hù)并良好接地。
A、多級(jí)分級(jí)（類(lèi)）保護(hù)原則：即根據(jù)電氣、微電子設(shè)備的不同功能、受保護(hù)的程序和所屬保護(hù)區(qū)域確定防護(hù)要點(diǎn)作分類(lèi)保護(hù)；根據(jù)雷電和操作瞬間過(guò)電壓危害的可能通道，對(duì)電源線和數(shù)據(jù)、通信線路都應(yīng)做多級(jí)層保護(hù)。
B、外部無(wú)源保護(hù)：在0級(jí)保護(hù)區(qū)即外部作無(wú)源保護(hù)，主要依靠避雷針（網(wǎng)、線、帶）和接地裝置。保護(hù)原理：當(dāng)雷云放電接近地面時(shí)，它使地面電場(chǎng)發(fā)生畸變。在避雷針（線）頂部，形成局部電場(chǎng)強(qiáng)度畸變，以影響雷電先導(dǎo)放電的發(fā)展方向，引導(dǎo)雷電向避雷針（線）放電，再通過(guò)接地引下線，接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護(hù)物免受雷擊。這是人們長(zhǎng)期實(shí)踐證明的有效的防直擊雷的方法。建筑物的所有外露金屬構(gòu)件（管道），都應(yīng)與防雷網(wǎng)（帶，線）良好連接。
C、內(nèi)部防護(hù)
（1）、電源部分防護(hù)：雷電侵害主要是通過(guò)線路侵入。對(duì)高壓部分電力局有專(zhuān)用高壓避雷裝置，電力傳輸線把對(duì)地的電力限制到小于6000伏（IEC62.41），而線對(duì)線則無(wú)法控制。所以，對(duì)380v低壓線路應(yīng)進(jìn)行過(guò)電壓保護(hù)，按國(guó)家規(guī)范應(yīng)分三部分：建議在高壓變壓器后端到建筑總配電盤(pán)前端的電纜內(nèi)芯線兩端應(yīng)對(duì)地加裝電涌保護(hù)器，作一級(jí)保護(hù)；在建筑總配電盤(pán)至各樓層分配電箱間的電纜內(nèi)芯線兩端應(yīng)對(duì)地加裝電涌保護(hù)器，作二級(jí)保護(hù)；在所有重要的、精密的設(shè)備以及UPS的前端應(yīng)對(duì)地加裝電涌保護(hù)器，作為三級(jí)保護(hù)。目的是用分流（限幅）技術(shù)即采用高吸收能量的分流設(shè)備（浪涌保護(hù)器）將雷電過(guò)電壓（脈沖）的能量分流泄入大地，達(dá)到保護(hù)目的，所以，分流、等電位技術(shù)中采用防護(hù)器的品質(zhì)、性能的好壞是直接關(guān)系網(wǎng)絡(luò)防護(hù)的關(guān)鍵，因此，選擇合格優(yōu)良的電涌保護(hù)器至關(guān)重要。
（2）、信號(hào)部分保護(hù)：
對(duì)于信息系統(tǒng)，應(yīng)分為粗保護(hù)和精細(xì)保護(hù)。粗保護(hù)量級(jí)根據(jù)所屬保護(hù)區(qū)的級(jí)別確定，精細(xì)保護(hù)要根據(jù)電子設(shè)備的敏感度來(lái)進(jìn)行確定。其主要考慮的如：衛(wèi)星接收系統(tǒng)、電話系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)線系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等。建議在所有信息系統(tǒng)進(jìn)入樓宇的電纜內(nèi)芯線端，應(yīng)對(duì)地加裝浪涌保護(hù)器，電纜中的空線對(duì)應(yīng)接地，并做好屏蔽接地，其中應(yīng)注意系統(tǒng)設(shè)備的在線電壓、傳輸速率、按口類(lèi)型等，以確保系統(tǒng)正常的工作。
（3）、接地處理
在計(jì)算機(jī)機(jī)房的建設(shè)中，一定要求有一個(gè)良好的接地系統(tǒng)，因所有防雷系統(tǒng)都需
要通過(guò)接地系統(tǒng)把雷電流泄入大地，從而保護(hù)設(shè)備和人身安全。如果機(jī)房接地系統(tǒng)做得不好，不但會(huì)引起設(shè)備故障，燒壞元器件，嚴(yán)重的還將危害工作人員的生命安全。另外還有防干擾的屏蔽問(wèn)題，防靜電的問(wèn)題都需要通過(guò)建立良好的接地系統(tǒng)來(lái)解決。一般整個(gè)建筑物的接地系統(tǒng)有：建筑物地網(wǎng)（與法拉第網(wǎng)相接）、電源地（要求地阻小于10歐）、邏輯地（也稱(chēng)信號(hào)地）、防雷地等，有的（如IBM）公司要求另設(shè)專(zhuān)用獨(dú)立地，要求地阻小于4歐（根據(jù)實(shí)際情況可能也會(huì)要求小于1歐）。然而，各地必須獨(dú)立時(shí)，如果相互之間距離達(dá)不到規(guī)范要求的話，則容易出現(xiàn)地電位反擊事故，因此，各接地系統(tǒng)之間的距離達(dá)不到規(guī)范的要求時(shí)，應(yīng)盡可能連接在一起，如實(shí)際情況不允許直接連接的，可通過(guò)地電位均衡器實(shí)現(xiàn)等到電位連接。為確保系統(tǒng)正常工作，應(yīng)每年定期用精密地阻儀，檢測(cè)地阻值。接地裝置由接地極及一些附件、輔助材料組成。接地裝置的選材和施工主要決定于土質(zhì)結(jié)構(gòu)，即土壤的地阻率ρ。不同層土質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，因而地阻率ρ不同，為增加接地裝置使用效率，可使用長(zhǎng)效降阻劑。
D、有外部防雷措施同時(shí)更需要完善內(nèi)部防雷措施
我們知道外部防雷措施中避雷設(shè)施的引下線在接閃以后，會(huì)有很大的瞬變電流通過(guò)，也就是說(shuō)在周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生很大的瞬變電磁場(chǎng)（LEMP）。因此，安裝了外部避雷措施不能代替內(nèi)部防雷措施。再者，我們都知道，避雷針的工作原理是引雷，所以在概率上來(lái)說(shuō)，安裝了避雷針以后，建筑物的避雷系統(tǒng)遭受雷擊的可能性會(huì)增大，也就是說(shuō)LEMP發(fā)生的幾率會(huì)變大，過(guò)電壓產(chǎn)生點(diǎn)的距離會(huì)縮短（引下線處），所以安裝了外部避雷措施的含有電腦網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)的大廈更加需要內(nèi)部防雷措施。
