信息化设备的防雷技术

信息化防雷的中心议题：
    * 现代防雷的重点是信息化设备
    * 信息防雷应根据防雷性质有针对性地进行保护
信息化防雷的解决方案：
    * 常规防雷主要是避雷针
    * 信息防雷需要实现低阻抗均压网络系统

摘 要：阐述了雷击电磁脉冲(LEMP)对信息设备的危害。以计算及实例说明LEMP的危害与雷击点的距离成反比。雷击概Ⅳ与雷击点高度h的平方成正比。Ⅳ 越高，LEMP的危害就越大。LEMP是信息防雷的重点，应采取屏蔽接地技术。有效防止LEMP的入侵，完善信息防雷保护，提高抗LEMP的能力。

1 现代防雷的重点是信息化设备

信 息技术设备是集计算机技术和微电子技术于一身的高科技技术产品，由大规模芯片电路组成，信号电压低，抗雷击电磁脉冲(LEMP)的能力很差，在闪电强磁场 环境下的易损性较高。雷电已成为信息技术应用中的一大公害，是现代防雷的重点。可以预言，信息化设备如果没有信息化防雷技术的配套，信息技术的开发与应用 是很困难的，尤其是雷击概率较高的地区和要求全天候作业，且不受天气制约的军用设备等就更难了。

据介绍，信息化电子设备使用中，直击雷的 概率并不高，而受LEMP危害的概率却很高，以致新闻媒体惊呼： “去年(2000年)98％ 的雷击事故发生在信息化设备上，而且损失越来越大⋯⋯ 。” 中国气象局在全国第一次防雷减灾工作现场会上介绍． “有的国家每年因雷击造成的损失达到了数十亿美元⋯ ⋯ ， 由于雷击过电压造成信息化设备受损率达80％ ．仅1988年雷电灾害就使l0多万台计算机受损”。我国信息化设备受雷电损坏的事故也屡屡发生，所以信息化设备雷害是严重的，急需解决。

2 信息防雷应根据防雷性质有针对性地进行保护

现 代防雷有信息防雷和常规防雷两类。它们的防雷重点、保护对象、防雷方法等都不一样，应区别对待。常规防雷也称传统防雷，它的保护对象主要是建筑物、工频设 备等，它的防雷重点主要是直击雷的危害， 防雷方法除避雷带、避雷网外，主要是避雷针，并靠避雷针的高度招引直接雷击，靠“引狼入室”完成直击雷保护。所以人们往往在避雷针高度上下功夫，以为避雷 针高度高了防雷效果就好了，很少讲究避雷针的负面效应、雷击概率的危害等。

而信息防雷却截然不同，它的保护对象是信息化设备、电子信息系 统；保护重点是感应雷，是LEMP的危害；保护方法是通过防雷区(LPZ)的划分、浪涌保护器(SPD)的配套保护、等电位联结、屏蔽接地处理等。实现低 阻抗均压网络系统，避免危险电位差的产生和LEMP的危害。

所以两种不同的防雷保护的防雷性质是不同的，不能混为一谈，不能用常规的防雷 方法去保护信息化设备，要根据防雷性质有针对性地进行防雷保护。在实践中，人们往往不注意防雷性质的区别，用传统的观念，常规的方法进行信息防雷保护，如 接地问题，不讲防雷性质的需要，不讲接地的目和效果，盲目追求接地电阻值，以为接地电阻值越小越好，防雷的好坏靠接地电阻值的大小了。为此有的工程投入巨 资得到0．291)阻值还不满足，还准备再投巨资使阻值再降低。他们根本不清楚信息防雷与常规防雷的区别，不清楚信息化防雷除直击雷保护外，主要是雷击电 磁脉冲的防护，是“场” 的保护，需要的是阻抗Z值的降低，而不是纯R的降低。

Z值是由两部分组成的， 即Z=R+joJL。当为常规防雷时，保护对象是工频设备(或直流设备)，它们的频率都比较低，所以阻抗z中的感抗 值很小，接地电阻R的比例很大， 阻抗Z几乎等于R，这时降低R值对常规防雷来说是有其实际意义的。

而 信息防雷时，由于其保护对象主要是信息化设备，它的频率较高，一般在几十kHz到几十MHz之间，所以阻抗z中感抗值wL是大头，R值是小头。两者相比， 阻抗Z中感抗值wL是主要的，这时花大量的人力物力去降低 值，就失去其实际意义了，这时应设法去降低感抗wL值才有实际意义。但感抗wL值的降低主要是改变电感 值，因为感抗wL中Ca)=2丌厂，厂是雷电过程产生的，不以人们意志为转移，所以只有电感 值是可以改变的。阻抗z中的电感三值可以在信息防雷设计中，通过接地材料的选择、接地网络的设计，有意识地降至最低，实现低阻抗地线均压网络结构设计，满 足信息防雷的要求。