邓世东

（中国人民解放军91604部队，山东 龙口 265700）

1 雷电浪涌电压的形成和危害

雷电是一个强烈的噪声源。当雷云直接向动力线放电时，其电压高达5×106V，其后果相当严重。如果雷电击中架空地线或铁塔时，有时会使该处电压急剧升高，发生对附近配电线路飞弧现象，从而损坏配电系统。当线路附近发生雷击时，在线路上感应电荷迅速移动和消失时产生的浪涌电压高达4×106V，破坏性很强。

雷电浪涌电压是雷电放电时形成的，它们以电流耦合或者电感以及电容藕合方式，并且借助于放射或者电波影响，通过相连的供电线路（动力线）、数据线、信号线、控制线、侵入电子设备，造成电子设备的元器件损坏。随着电力电子、微电子和计算机技术的发展，雷达系统所用的一部分电子元器件和电子线路具有信号电平低、速度快、元器件集成度高等特点，它们的抗电强度和抗电磁干扰的能力减弱。所以更需要解决好雷电对电子元器件的危害。

2 防雷设计的基本方法

2.1 屏蔽、接地

屏蔽、接地是抗雷电浪涌电压的一级措施。电子设备良好的屏蔽和接地可以消除或降低外部浪涌电压。

电子设备接地原则：

·以近可能短的接地路径，建立一个对各有关装置都是等电位的接地系统

·不要构成接地环路

·避免电源零线引入干扰室外设备的屏蔽

·功率变压器加屏蔽层

·室外电子装置加金属屏蔽外壳并接地

·室外电缆选用屏蔽电缆

2.2 加装浪涌电压放电器

加装浪涌电压放电器是防雷电浪涌电压的二级措施，正确选用浪涌电压放电器可以将雷电引起的瞬变电压降低到电子设备不构成危险的程度。

2.2.1 浪涌电压放电器的种类

·充有惰性气体的过压放电器

充有惰性气体的过压放电器用作初级保护，一般构造的这类放电器可以排放20KA,8～20μS或2.5KA,10～350μS以内的瞬变电流。

·压敏电阻

选用压敏电阻作中级保护元件，它可以在排放大电流之后进一步降低线路中剩余的残压。压敏电阻可以用于放电电流为2.5KA至5KA(8/20)微秒的中级保护装置。

·抑制二极管

用作细保护的元件是反映灵敏的抑制二极管，它的响应时间可达微微秒极，元件的限压值大约为额定电压的1.8倍，最大放电电流大约为600A.

2.2.2 加装浪涌电压放电器的方法

根据雷电浪涌电压侵入电子设备的途径，分为供电系统浪涌电压保护和数据、信号线、控制线、浪涌电压保护。

·供电系统浪涌电压保护分为三级：第一级在总配电箱加装雷击电流放电器，第二级在分配电箱加装过压放电器，第三级在设备电源入口加装过压放电器。采用三级过电压保护，将雷击浪涌电压限制在设备允许的绝缘强度以下。

图1 供电系统三级过压保护原理框图

·数据、信号线、控制线过压保护

雷达伺服分机与室外天线座联接有各种控制、信号线，与其它分机连接有数据线、信号线，为保证设备安全可靠运行，所有数据、信号线输入输出端口加装过压保护器件。

数据、信号线、控制线，过压保护一般采用抑制二级管元器件。为接口和安装方便起见，将抑制二极管加装在专用的接口组件和接线端子，用于RS-232过压保护接口组件原理图见图2所示。

图2

3 结束语

采用防雷接地和电磁兼容设计，当前还是比较有效的防范措施和方法，能更好的解决雷达系统防雷的问题。

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