翁加云

摘要：近年来，随着弱电设备在日常生活中的广泛应用，其设备的安全性直接影响到人们的生活，而其受到的雷电灾害不断增加，造成了严重的损失，甚至威胁到了人们生命和财产的安全，针对雷电对弱电设备的影响，本文主要分析了弱电设备的雷电危害，进而提出了相应的防护措施，以期在弱电设备应用中对雷电防护有一定的启示作用。

关键词：弱电设备；雷电危害；防护措施

强电和弱电是电力系统中的两大输电类型，而强电设备起步早，在防雷避害方面的措施也较为完善，经验相对丰富，能够很有效的避免雷电带来的灾害，而弱电设备如通信设备、计算机网络、弱电控制以及电源等设备的防雷电还十分薄弱，每年因弱电设备遭雷击破坏时有发生，严重影响着人们的生活。随着近年来生产办公设备的自动化、智能化的发展，弱电系统在整个电力系统中占有地位越来越重要，一旦遭遇雷电，将造成设备的损坏，进而可能引起整个电力系统的瘫痪，造成不可挽回的损失。因此，我们有必要进一步深入的探讨弱电设备的雷电危害和防护措施，以保证弱电系统避免遭遇雷电袭击，保证其正常有效的运行。

一、弱电设备雷电危害分析

相对强电设备而言，雷电更容易造成弱电设备危害，其危害有很多种不同的形式，不可能依靠一、二种先进的防雷设备和防雷措施就能完全消除雷击过电压和感应过电压的影响。但是我们可以通过分析雷害的原因，进而采取相应的预防措施，来尽可能降低雷害造成弱电设备发生故障的概率。通过对现实中遭遇雷电危害的弱电设备分析，其造成雷击的原因有以下几个方面：

（1）直击雷是带电云团直接击中地面上的建筑物（或物体），对该处物体所造成的放电现象；直击雷产生电效应、热效应和机械力，造成暴露在空间中物体的损坏。由于雷电流产生的巨大热量，从而造成建筑物损坏或动植物的伤亡，危害极大，但是发生的几率很小。

（2）雷电感应是指在雷云运动的过程中或雷云对大地（或云际之间）放电时，对附近的金属导体产生的静电感应和电磁感应，雷击电磁脉冲（LEMP）通过电磁场传播和金属电路及金属管路传导，对该处和设施造成危害。感应雷一般依据电磁感应和电路原理，因此其危害范围广，几率高，对弱电系统的危害较大。

（3）雷电浪涌。近几年随着微电子技术的飞速发展，人们对雷电浪涌的危害也更加重视。它主要是由于发生雷击时，产生于电源和通讯线路之间的电流浪涌引起的。一是，电子设备内部结构都是高度集成化，对设备的过电压、过电流等承受水平都有限，进而对雷电电流浪涌的承受力也有限，在发生雷电浪涌时设备就容易受到损害。二是，信号来源的路径有很多，导致系统在信号传导中更容易受到雷电的入侵，而雷电浪涌可以通过电源线或信号线等途径而入侵电脑等设备。通常来讲，信号系统的浪涌电压主要来源于电磁干扰、静电干扰以及感应雷击和无线电干扰。

二、弱电设备雷电危害的防护措施

雷电是一种自然现象，也是一种自然灾害，我们可以采取一定的预防措施来预防灾害的发生。弱电设备的主要防雷措施是安装接闪器、接地、屏蔽、均压、分流（保护）等装置，将雷害减少到最低限度。

（1）外壁防护措施。该防护措施一是要通过建筑设置的避雷针将雷电产生的强大电流直接引入大地。二是在引导雷电产生的电流时要注意对电流的分流，否则容易造成过电压而引起设备的烧毁损害。三是可以利用建筑结构中的金属构件以及钢筋笼作为不规则的屏蔽笼（法拉第笼），从而起到保护作用。若建筑中的设备为低压电子逻辑系统、小功率信号的电路电器，则需要加设专门的屏蔽网，并且均压环采用避雷带等电位连接。四是保证建筑物的各点的电位均衡，处于等电位状态，避免由于电位差而对设备产生的损坏。五是保证建筑接地良好，从而减低雷击时接点电位设备的损害。

（2）内部保护措施。从电磁兼容性的观点来看，防雷电保护应当由外向内划分多级保护区，其中最外层为LP20级，危险性最高，是直击雷区，主要由外部防雷系统保护，越往内部，危险性越低。一般来讲，在雷电电流经过传统的避雷装置后会大约有一半的电流直接进入大地，还有一半会平均分布于各个电气管道中。在随着通信等弱电设备的大规模应用，在防护电上应当进行综合的多级保护。首先是电源的防护。雷电侵入弱电设备的重要途径之一便是电源，因此，需要加强对电源的防雷电保护。一是在高压设备后端到二次低压设备总配电盘间的线缆内芯线两端加避雷器，作为一级防护。二是二次低压设备配电箱间的电缆内芯线两端对地加避雷器，作为二级防护。三是在重要的、精密的设备前端加对地避雷器，作为三级防护。通过分流，来达到将雷电电流引入大地。需要注意的是，避雷器的选择。其次，信号的防护。该部分可分为粗保护和细保护两种，粗保护需要根据国家的规范级别来确定，细保护，要根据电子设备的精密度和灵敏度来设置。再次，接地处理。由于雷电在短时内产生大量的电流和热量，这就要求接地系统应当具有良好的性能，来保证将雷电电流引入大地，从而保护人们的生命和财产的安全。接地必须符合下列条件：①接地电阻值要求R<1Ω；②接地体应离建筑物3～5m左右设置；③水平和垂直接地体应埋入地下0.8m左右，垂直接地体长2.5m；④在地网焊接时，焊接面积应≥6倍接触点，且焊点做防腐蚀防锈处理；⑤地网应在地面下0.6～0.8m处与多根建筑立柱钢筋焊接，作防腐蚀、防锈处理；⑥回填土必须是导电状态较好的新粘土。若接地保护处理的不好，将会造成严重的设备故障，轻則烧毁设备元件，重则引起火灾和人员伤亡。此外，还需要注意的是防干扰、防静电等屏蔽的问题，这些都需要一个良好的接地系统。

弱电设备在日常生活中和电力系统中的作用越来越重要，其防雷电工作是一项综合性的长期复杂的任务，防护不当不仅会损坏弱电设备，还会造成人员的安全问题。因此，在加强并完善弱电防护措施的同时，还要做好弱电设备的外防护系统并提高设备承受电流浪涌的过电压或过电流的能力，从而切实的达到防雷电的目的，保证弱电设备的安全有效的正常运行。