微电子设备防雷及电涌保护
濮阳电视台微电子设备系统的防雷策略
濮阳电视台是重点防雷单位， 建台之初，
感应雷分为静电感应雷和电磁感应雷 压降， 人畜在该区域站立或行走， 会受到
我们就聘请有专业设计资 质的单位严格按 两种。 静电感应雷是由于雷云接近地面， 在 跨步电压的伤害。 照国家规范进行防雷设施的设讫 防雷设 地面凸 物项部感 出 应出 异性电 所致。 大量 荷
（ 感应雷 ３）
散时， 由于存在土壤电阻， 在周围形成电 源线、 信号线以及天馈线路中安装 相应的
９４ ／ 胂楫船／Ａ Ｉ Ｔ Ｌ Ｖ ＩＮＩＦ Ｒ Ａ ＩＮｉ ０ｏ 月／ｗ ｗｒｃ 广 Ｉ ／ ＤＯ＆ Ｅ Ｅ ＩＯ ＮＯ Ｍ ＴＯ ／ １年４ ／ ｗ ｉｒ 古 Ｒ Ｓ ２ ｔ ｌ
性质的破坏， 雷击时在极短的时间内 释放 行 局部等电 位连接， 最后与主等电 位连接 出 强大的热能， 使金属熔化、 树木烧焦， 房 棒连接。 ３ 过电压保护 ． ３ 过电 压保护是指在各种电 子设备的电
电流通过接地装置或地面向周围土壤扩
பைடு நூலகம்
（ 球形雷 ２）
的火球。
球形雷是雷击时形成的发红光或白 光 屋及物资烧毁， 四是跨步电压破坏， 雷击
采用金属 根据雷电的形成机理及侵入方式， 雷 备和人身安全， 二是机械性质的破坏， 求雷击电磁脉冲影响最小之处， 当
（） １ 直击雷
点连接。 电源线、 信号线、 金属 隙中的气体受高热急剧膨胀， 造成被击物 蔽构件作多
此外， 雷击时产生的冲 管道等都要通过过压保护器进行等电位连 直击雷是 地面感应电 荷与雷云所带电 体的破坏和爆炸， 荷相反而发生放电， 电荷放电的途径直接 击气浪也对附近的物体造成破坏， 三是热 接 各个内层 ， 保护区 的界面处同 样要依此进 通过建筑物或地面设备。
微电子设备防雷及电涌保护
微 电 子 设 备 防 雷 及 电涌 保 护
钱 金Ｊ （ 海高企 电器有 限公 司，０ ６ ２ ｉ 上 ｌ ２ １０ ）
摘要 ： 电以及过电压导致微 电子设 备 的损 坏 ， 电子设备 的防护 问题 已经 得到越来 越多 的重视和广 泛研究 。 雷 微 文 中详细介绍了防护雷 电及过 电压的常用方法 ： 分流 、 均压 、 屏蔽 、 接地和保护 。对构成浪 涌保 护器的内部器件 ： 电 放 管、 压敏电阻 、Ｖ Ｓ瞬态电压抑制器 、 Ｉ ＇ 共模线 圈等进行了介绍。根据器件的各 自特点设计理想的浪涌保护器 。
电子设备可靠性工作 中急需 解决的问题 。
压并没 有超过 额定 电压 值 的 ２ ５倍 ， ． 而且仅在 极短 的
时 间（ ｓ 范围内出现。但 对于微 电子设 备 中的 Ｉ ｔ） ｘ ｃ电 路而言 ， 同样 的耦 合过 电压在 此 电路里 已达 到额定 电
压值 １０ ， ０ 倍 远远超出允许 的 ２ ５倍 。因此会 造成 Ｉ ． ｃ
的损坏 ， 再加之 Ｉ Ｃ的抗 破坏强度 比继 电器 要低若 干个
数量级 ， 其瞬态 过 电压上升 时间极 短 ， 为几个毫 秒。 仅
随后便相 当缓 慢地 由几 十 个毫 秒重 新 降 到几 百 个 毫 秒 。为防止该过 电压破 坏高灵 敏度 电气 设备 ， 可 能 在
出现此类高 电压 的导线 上 ， 须在 极短 的时 问内与 均 必
较 多微 电子设 备行业 造成的危害尤为严重 。以上 微 电 子设备遭受雷击 、 雷电感应 、 电磁脉 冲对 电子设 备的损
坏成逐 年上升趋 势。同时电气系统 的开关操作所 产生
内部过 电压和静电放 电所产生 的瞬态浪涌也对 电子设
“六防”制度
班班通设备“六防”制度“六防”措施严格按照“六防”（防盗，防火，防尘，防潮，防雷电，防意外损坏）“六好”（教室好、桌凳好、线路好、灯光好、环境好、网络好）标准进行，对达不到标准要求的，限期进行整改，确保活动室建成后处于良好状态。
一、防潮：电器设备附近不得有水龙头，保持室内干燥，防止机器受潮。
二、防火：计算机房不得生火，人离开时必须关闭总电源。
三、防盗：计算机房门必须安有铁门，下班时锁好门窗。
四、防鼠害：经常检查计算机房门窗，不得有鼠钻的空隙。
谨防老鼠咬坏线路，造成短路，发生事故。
五、防静电：发现静电，应及时放掉，以免烧坏微电子器件。
六、防辐射：采取有效措施尽量降低机器对上机操作人员的电磁辐射。
夏季雷雨天气较多，为做好防雷工作，确保人身安全及远程教育设备不受损坏，特制定远程教育设备夏季防雷措施。
一、高度重视防雷工作，严格落实设备管理使用规章制度，做好防雷知识的学习和宣传工作。
二、确保设备有良好的接地，有效防止雷电造成破坏，把损坏降到最小。
三、雷雨天时不使用远程教育设备，切断设备电源，拔掉电源插头，拧掉同轴电缆数据接头，断开网线，关好门窗。
四、雷雨天气时要远离卫星天线，不触摸室内外的接地线、电源线等金属导体。
五、每周到校时排查安全隐患，对线路中出现塑料护皮脱落等存在安全隐患的要及时整改。
六、若发生雷击事件，造成设备损失，要及时上报。
七、教室墙壁无鞋印、脏手不往墙壁摸。
八、保持室内卫生和设备清洁，经常打扫。
（打扫时必须切断电源，不要让水进入设备，打扫后须等水干后方可使用）。
九、教室内应按规定配备防潮器材，定期检查、按期更换，发现情况及时采取有效措施处理。
防雷电涌保护器原理
防雷电涌保护器原理
防雷电涌保护器是一种用于保护电子设备免受雷击和电涌影响的装置。
它的工作原理是利用一系列的电子元件将电流从雷电或电涌传导到地，以保护设备的安全运行。
防雷电涌保护器通常由两部分组成：放电管和保护电阻。
放电管是一种电子元件，能够在电压超过设定阈值时迅速导通，将电流引导到地。
保护电阻则用于限制电流，防止其过大损坏设备。
当雷电或电涌进入待保护设备时，其会产生一股瞬时高电压。
这时，放电管的阈值电压会被超过，放电管会立即变为导通状态，将电流导向地，形成了一条低阻抗的通路。
通过导向地的通路，大部分的电流将流回地面，并不会对设备产生伤害。
同时，保护电阻的作用是限制电流流过设备。
它能够通过合适的电阻值将电流限制在一个安全范围内，以避免设备受到过大的电流损坏。
防雷电涌保护器可以被应用于各种电子设备中，如计算机、电视、电话等。
它能够提供有效的保护，确保设备在雷电或电涌来临时免受损害。
然而，需要注意的是，防雷电涌保护器在每次雷击或电涌后都需要更换，以确保其正常工作。
雷击浪涌标准
雷击浪涌标准雷击浪涌标准是指在电气设备中对雷击和浪涌的防护标准，它主要是为了保护电气设备在雷击和浪涌等不稳定电压的环境下能够正常工作，同时保护设备和人员的安全。
雷击和浪涌是电气设备常见的故障原因，如果没有有效的防护措施，很容易导致设备损坏甚至引发火灾等严重后果。
因此，制定和执行雷击浪涌标准对于保障电气设备的安全和稳定运行至关重要。
首先，雷击浪涌标准主要包括对电气设备的设计、安装和维护等方面的要求。
在设计阶段，需要考虑设备的耐雷击和浪涌能力，采用合适的防护措施，如安装避雷针、设置避雷接地装置等。
在安装和维护过程中，需要严格按照标准要求进行操作，确保设备与地线的连接良好、接地电阻符合要求等，以提高设备的抗雷击和浪涌能力。
其次，雷击浪涌标准还包括对电气设备的测试和监测要求。
在设备安装完成后，需要进行雷击和浪涌等环境测试，以验证设备的抗击能力是否符合标准要求。
同时，还需要对设备进行定期的监测和检测，及时发现并排除潜在的雷击和浪涌隐患，确保设备的安全运行。
另外，雷击浪涌标准还对相关设备的防护装置和保护措施提出了具体要求。
比如，对于电气设备的输入端需要设置雷击保护器，以减小雷击对设备的影响；对于浪涌保护，需要采用合适的浪涌保护器，以抑制浪涌电压对设备的影响。
此外，还需要对设备的接地系统进行合理设计和布置，以提高设备的抗击能力。
总之，雷击浪涌标准是保障电气设备安全运行的重要依据，它不仅是对设备制造商和安装维护人员的要求，也是对设备使用者的保护。
只有严格执行雷击浪涌标准，才能有效预防雷击和浪涌对设备造成的损坏，确保设备和人员的安全。
因此，各相关单位和人员都应该高度重视雷击浪涌标准的执行，共同维护电气设备的安全和稳定运行。
浅谈微电子设备的防雷问题
其实 ， 闪电是在一维通道四周的三维空间产 生祸害 ， 过去 由于 所 谓 直 击 雷 ． 指 雷 电 直 接 击 在 建 筑 物 、 架 、 木 和 动 植 物 上 ， 压危害。 是 构 树 科 学 技术 比 较 落后 ， 害较 小 ， 测 手段 也 比 较 落 后 ， 是 ，Ｏ世 纪 ８ 危 检 但 ２ Ｏ 因 电 热 效 应 和 机 械 力 效应 等 造成 建 筑物 等损 坏 以及 人 员 伤 亡 。 防 雷 在
维普资讯
科技信息 ，
ｏ 机械与￣７￣ － －
ＳＩＮ Ｅ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ ＮＯ Ｍ Ｔ Ｎ Ｃ Ｃ ＆ＴＣ Ｎ Ｌ Ｇ ＦＲ ＡＩ Ｅ Ｉ Ｏ
２０ 年 第１期 ０８ ｏ
浅谈微 电子设备的防雷 问题
宋 卫东 （ 阳县 气 象局 贵 州 遵 义 绥 ５３０ ６ ３ ０）
产 主放 电 通 道 的 电荷 与 地 面 随着 现 代 社 会 的发 展 ， 筑 物 的 规 模 不 断 扩 大 ， 筑 物 内各 种 电 行 的梯 式 先 导 接 近 地 面 时 ， 生 回 击 放 电 ， 建 建 这 子设 备 的 使 用 日趋 增 多 ， 其 是 计 算 机 网络 信 息 技 术 的普 及 ， 筑 物 积 累 的大 量 电荷 迅 速 中和 而 消 失 。 时长 导 线 上 积 聚 的 电荷 就 可 以 自 尤 建 其 这 越 来 越 多 采 用 各 种 信 息 化 的 电子 设 备 。 国每 年 因雷 击 破 坏 建 筑 物 内 我 由运 动 ． 产 生 的高 电 压 沿 导 线 以 近 于 光 速 向导 线 两 端 传 播 ， 就 称 是 电子 设 备 的 事件 时 有 发 生 ， 造 成 的 损 失 非 常 巨大 。 因 此 对 建 筑 物 内 为 感 应 过 电压 波 ， 一 种 脉 冲 波 形 式 。 所 静 电感 应 产 生 的过 电压 对 接 地 不 良 的 电子 系统 有 破 坏 作 用 ， 于 对 各 电 子设 备 进 行 防 雷保 护 设 计 是 必 不 可 少 的 一项 内 容 ， 计 的 合 理 与 设 建 筑 物 内部 的金 属 构 架 与 接地 不 良 的金 属 器 件 之 间 容 易 发 生 火 花 ， 这 否． 对电子设备 的安全使 用与运行有着至关重要 的作用 。
雷电浪涌和内部浪涌的防护
精品文档
雷电：地电势上升
邻近的雷电击中地 – 建筑物间由电缆连 接 电缆两头的地可能有几十千伏的电势 差
浪涌电流沿着电缆侵入设备端口
80kV
200kV
地电势 0 雷击点的精距品离文档
10kV
雷电波侵入
直接雷击击中电力线路或引下 线疏导雷电流时，在电力线路上 会产生雷击过电压并在电力线缆 周围产生强大的电磁脉冲，凡是 在此电磁脉冲范围内的各种电力、 信号及控制线路都会感应出过电 压，这部分过电压将会沿各种线 路传输到后端的设备，从而引起 设备的误动作或损坏。
精品文档
电 话
电 源
信息 线
空调管
PE
配电箱
暖气片
水管
暖 天然气 精品文档
气
（二）屏蔽
精品文档
1、建筑物或房间外部屏蔽： 用钢筋和金属框架构成的大 空间屏蔽
精品文档
感应电流
电磁场 雷电释放电流
Building metal work
电源、数据线
精品文档
雷击即便没有直接击中建筑物，也会对建筑物内的微电子设备造成损坏，因为只要雷击中心点发 生在距建筑物半径２Km范围内，在此范围内的空间里就会产生极强的电磁场，所有从这个电磁场 中穿越的供电线路，网络和信号线路等，都会因电磁感应而在线路上产生一个浪涌电压，并沿着 线路进入大楼内的设备输入端口，从而将电子设备摧毁．
－－德国某厂商华南服务经理 姚先生
“由于近日雷电影响，机荷 高速各收费口出现大面积停 机，导致交通堵塞。”
－－深圳特区报6 月14日头版
精品文档
内部浪涌是怎样损坏无防
护的设备的? 将器件的绝缘层最
薄弱处打穿
正常电流 无电流到地
弱电设备的雷电危害分析及保护
雷电危害分析及保护（一）中国电磁兼容网摘要：文中阐述了雷积云的形成，对直击雷、感应雷、雷电浪涌进行了分析，重点论述了雷电浪涌对弱电设备的危害，介绍了新型的微电子装置防浪涌器件。
关键词：雷云形成雷电浪涌抑制器件1概述防雷是一个老话题，但仍在不断发展中，应该说现在尚无万试万灵的产品。
防雷技术还有许多待探索的东西，目前雷云起电的机理还不清楚，雷电感应的定量研究也很薄弱，因此防雷产品也在发展中，一些新研制开发的防雷产品其性能和效果，仍需以科学的态度在实践中检验，并在理论上发展完善。
由于雷电本身是小概率事件，需要大量长期的统计分析才能得到有益的结果，这需要各方的通力合作才能得以实现。
雷电是一种常见的大气放电现象。
在夏天的午后或傍晚，地面的热空气携带大量的水汽不断地上升到高空，形成大范围的积雨云，积雨云的不同部位*****着大量的正电荷或负电荷，形成雷雨云，而地面因受到近地面雷雨云的电荷感应，也会带上与云底相反极性的电荷。
当云层里的电荷越积越多，达到一定强度时，就会把空气击穿，打开一条狭窄的通道强行放电。
当云层放电时，由于云中的电流很强，通道上的空气瞬间被烧得灼热，温度高达6000—20000℃，所以发出耀眼的强光，这就是闪电，而闪道上的高温会使空气急剧膨胀，同时也会使水滴汽化膨胀，从而产生冲击波，这种强烈的冲击波活动形成了雷声。
由于雷电释放的能量相当大，它所产生的强大电流、灼热的高温、猛烈的冲击波、剧变的静电场和强烈的电磁辐射等物理效应给人们带来了多种危害。
随着科学技术进步，微电子技术的不断发展；自动化水平也在不断提高，自动控制系统在生产生活各个方面的使用越来越广，微电子设备应用日益广泛，人们在受益于微电子的极大方便的同时，也受到其一旦损坏就损失巨大的困扰。
实际中，在规划设计自动控制系统的时，往往对自动控制系统的防雷未加考虑或考虑不够的情况较多，一旦有雷电波侵入，设备损坏一般是巨大的，有的甚至使整个系统瘫痪，造成无可挽回的损失。
变电站电子设备的防雷分析及保护措施
一、概述随着我国现代化建设的不断提高，各类先进的电子设备广泛地运用到了各电压等级的变电站内。
但是一方面由于电子设备内部结构高度集成化，从而造成设备耐压、耐过电流的水平下降，对雷电（包括感应雷及操作过电压浪涌）的承受能力下降，另一方面由于信号来源路径增多，系统较以前更容易遭受雷电波侵入。
据统计，雷电对电子设备的损坏占设备损坏因素的比例高达26%，例如变电站线路落雷，造成主控地与设备之间的电位差而损坏大量的保护设备；变电站的微波塔落雷，由于感应过电压而造成大量的通讯、远动设备损坏，我们应当对雷电的危害性引起高度重视，加强防雷意识，做好变电站预防工作，将雷害损失降到最低限度。
二、几种主要的雷击方式2.1雷的直击和绕击雷云单体浮在大地上空，其所带电荷拖着地表相反电荷犹如一个影子随风移动。
如果途经变电站的避雷针或地表其他突出物，地电荷会导致突出物顶端电场畸变集中。
闪电开展之前先是雷云底部的始发先导按间歇分级跃进方式向地表发展，当距地面50～100m时，由避雷针等地表电场畸变集中的地方产生垂直向上的迎面先导。
两者相接，进入直击或绕击的主放电阶段。
通常当地面上突出物的高度为h，雷云正下方的平均电场强度大于和等于580h-0.7 kV/m 时，则该突出物将容易受到直击雷。
原因是高为h的避雷针可影响雷云单体向下的始发先导发展方向的半径，用公式表述为：R＝16.3h0.61m。
该式还表明，地表安装独立避雷针后，将会在其附近出现大量的散击，甚至对避雷针进行直击，对受避雷针保护范围内的物体进行绕击。
一次雷击主放电一般为几万安培到十几万安培，释放的能量相当大，瞬间所产生的强大电流、灼热的高温、猛烈的冲击波、剧变的静电场和强烈的电磁辐射等物理效应给人们的生产生活带来多种危害，如引起火灾和大爆炸，金属导体连接部分断裂破损，建筑物倒塌，电气设备损坏等等。
2.2雷击反击直击雷电流通过地表突出物的电阻入地散流。
假如地电阻为10Ω，一个30kA的雷电流将会使地网电位上升至300kV。
电气设备机房的电涌防护
电气设备机房的电涌防护
电气设备机房是一个重要的设施，它包含了众多关键的电子设备和系统，因此需要特别注意电涌防护。
电涌是指电压瞬时上升或下降的现象，由于电力系统中存在的诸多原因，比如雷击、突然的负载变化、电网切换等，在电气设备中产生电涌的可能性是存在的。
如果电气设备机房没有足够的电涌防护，电涌可能会导致设备损坏、系统故障甚至是火灾。
为了保护电气设备机房中的设备和系统，需要在电气系统中加装电涌保护装置。
这些装置通常包括避雷器、浪涌保护器和电涌保护插座等。
避雷器主要用于防御雷击产生的超高压，它能够将来自雷击的超高电压通过接地释放掉，避免对设备和系统造成损害。
浪涌保护器则是用来防御其他电涌，它能够在电压瞬间上升时迅速导通，将过电压通过接地释放掉。
电涌保护插座则是用来为设备提供额外的保护，它一般安装在设备的电源线上，能够在电压瞬间上升时立即切断电源，保护设备免受电涌的危害。
除了以上具体的电涌防护装置外，还需要合理设计电气系统，将各种电涌防护装置进行合理的布置和连接，确保电气设备机房的全面电涌防护。
此外，定期对电涌防护装置进行检测和维护也是非常重要的，只有保证这些装置的正常运行，才能真正保护设备和系统免受电涌的危害。
在电气设备机房中，电涌防护是至关重要的一项工作，它直接关系到设备和系统的安全稳定运行。
因此，必须高度重视电涌
防护工作，确保设备机房中的各种电气设备和系统免受电涌的危害。
雷击浪涌标准
雷击浪涌标准雷击浪涌标准是指在电气设备中，为了防止雷击和浪涌对设备造成损坏，制定的一系列技术规范和标准。
雷击和浪涌是电气设备常见的故障原因之一，如果不加以防护，会对设备造成严重的损坏甚至是安全隐患。
因此，遵循雷击浪涌标准，对电气设备进行防护是非常重要的。
首先，雷击浪涌标准规定了设备应该具备的抗雷击和抗浪涌能力。
这包括设备内部的防护措施，如采用避雷器、浪涌保护器等装置，以及外部的接地装置等。
同时，标准还规定了设备应该通过哪些测试来验证其抗雷击和抗浪涌的能力，以确保设备在实际使用中能够有效地抵御雷击和浪涌的影响。
其次，雷击浪涌标准对设备的设计和制造提出了具体的要求。
这包括在电路设计中考虑到雷击和浪涌的影响，采用合适的元器件和材料来提高设备的抗雷击和抗浪涌能力。
同时，标准还规定了设备应该具备的安全保护装置和报警装置，以及相关的安全标识和警示标识，以便在设备发生故障时及时采取措施，保障人员和设备的安全。
另外，雷击浪涌标准还对设备的安装和维护提出了要求。
在设备安装过程中，应该按照标准规定的方法和要求进行接地和连接，以确保设备的接地和连接良好，从而提高设备的抗雷击和抗浪涌能力。
在设备的日常维护和保养中，应该定期对设备进行检查和测试，及时发现并排除潜在的雷击和浪涌风险，确保设备的正常运行和安全使用。
总的来说，雷击浪涌标准是保障电气设备安全运行的重要依据，遵循这些标准可以有效地提高设备的抗雷击和抗浪涌能力，减少设备因雷击和浪涌而造成的损坏和故障，保障设备的安全可靠运行。
因此，作为电气设备的设计者、制造者和用户，都应该深入了解和严格遵守雷击浪涌标准，确保设备的安全和可靠运行。
什么是防雷浪涌模块(浪涌保护器),它的使用原理是什么？
前言：在电路保护解决方案中，雷击浪涌防护是电子工程师尤为关注的一个防护重点，浪涌也叫突波，顾名思义就是超出正常工作电压的瞬间过电压，浪涌保护器，也叫防雷器，是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。
当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害，本质上讲，浪涌是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲。
1最原始的浪涌防雷保护器羊角形间隙，出现于19世纪末期，用于架空输电线路，防止雷击损坏设备绝缘而造成停电，故称“浪涌保护器”，20世纪20年代，出现了铝浪涌保护器，氧化膜浪涌保护器和丸式浪涌保护器，30年代出现了管式浪涌保护器，50年代出现了碳化硅防雷器，70年代又出现了金属氧化物浪涌保护器，现代高压浪涌保护器，不仅用于限制电力系统中因雷电引起的过电压，也用于限制因系统操作产生的过电压。
1、浪涌防雷保护器按工作原理分：浪涌保护器中的元件（压敏电阻MOV，硅雪崩二极管SAD、空气导管、大放电电容）是采用损耗自身的方式对冲击电流进行消解(发热,融化)，从而使导入地下的冲击电流在安全范围之内，不会形成二次反击。
抑制元件的自身寿命会因为反复承受电流冲击而缩短，SineTamer采用了40模块和热、电熔断双保险、热分担算法等，确保了SineTamer的使用寿命。
SineTamer约消解90％的过电压和过电流，剩余的10％则导入地下。
2SPD并联于线路（L/N）与大地之间，在正常工作电压情况下，MOV处于高阻状态，相当于线路对地开路，不影响线路正常工作，故障显示窗口呈绿色，当线路由于雷电或开关操作出现瞬时脉冲过电压时，防雷模块在纳秒级时间内迅速导通，将过电压短路到大地泄放，当该脉冲过电压消失后，防雷模块又自动恢复高阻状态，不影响用户供电。
当防雷模块长期工作在超负荷工作状态，其性能劣化而发热到一定温度，模块中的热感断路器（K1）会自动断开避雷模块回路，保护电源电路工作不受影响，防止火灾发生，当线路感应过大雷电流时，过流断路器（K2）迅速断开，防止SPD爆炸。
做好防雷接地的重要性
做好防雷接地的重要性摘要：文章就设备遭雷击的原因、防雷措施、接地技术的重要性等进行了阐述，对如何消除设备的雷击隐患，作者本人结合在实际工作中积累的维护经验作了详细介绍。
关键词：接地设备防雷维护保护一、为什么要做防雷接地？计算机和网络越来越深入人们生活和工作中，同时也预示着数字化、信息化时代的来临。
这些微电子网络设备的普遍应用，使得防雷的问题显得越来越重要。
由于微电子设备具有高密度、高速度、低电压、和低功耗等特性，这就使其对各种诸如雷电过电压、电力系统操作过电压、静电放电、电磁辐射等电磁干扰非常敏感。
如果防护措施不力，随时随地可能遭受重大损失。
二、机房防雷的必要性雷击可以产生不同的破坏形式，国际电工委员会已将雷电灾害称为“电子时代的一大公害”，雷击、感应雷击、电源尖波等瞬间过电压已成为破坏电子设备的罪魁祸首。
从大量的通信设备雷击事例中分析，专家们认为：由雷电感应和雷电波侵入造成的雷电电磁脉冲(LEMP)是机房设备损坏的主要原因。
为此采取的防范原则是“整体防御、综合治理、多重保护”。
力争将其产生的危害降低到最低点。
三、做好接地工作防止直接雷击我们一般主要采用避雷针、避雷带、网等传统避雷装置，防止直接雷袭击，只要设计规范，安装合理，这些避雷设施便能对直接雷进行有效的防御，这种方法经济、简单，但要注意，避雷针应当装在高于天线尖端数米，避雷针与天线之间应有一定的间隔，以防止由于避雷针的存在而损坏天线的辐射图形影响通信效果。
一般的做法是避雷针成为天线塔体的主杆，通信天线装在避雷针外线大约１．５个波长以外。
由于避雷针、带接触雷击的强度较大、范围较广，首先要确保其具有良好的电流泻放通道，主要接地标准应做到：一是避雷地线的直流通路的电阻要求足够低，一般为１０—５０Ω，小于５Ω最佳，由于雷电浪涌电流较大，频谱较宽且持续时间短，因此要求必须有尽量小的电感量。
二是地线不能用扁平编织线或绞合线，因为这种线电感较大，不利于泄放雷击电流，且容易被腐蚀。
【作用】浪涌保护器的作用
【关键字】作用浪涌保护器的作用雷电放电可能发生在云层之间或云层内部，或云层对地之间；另外许多大容量电气设备的使用带来的内部浪涌，对供电系统和用电设备的影响以及防雷和防浪涌的保护，已成为人们关注的焦点。
云层与地之间的雷击放电，由一次或若干次单独的闪电组成，每次闪电都携带若干幅值很高、持续时间很短的电流。
一个典型的雷电放电将包括二次或三次的闪电，每次闪电之间大约相隔二十分之一秒的时间。
大多数闪电电流在10，000至100，000安培的范围之间降落，其持续时间一般小于100微秒。
供电系统内部由于大容量设备和变频设备等的使用，带来日益严重的内部浪涌问题。
我们将其归结为瞬态过电压（TVS）的影响。
任何用电设备都存在供电电源电压的允许范围。
有时即便是很窄的过电压冲击也会造成设备的电源或全部损坏。
瞬态过电压（TVS）破坏作用就是这样。
特别是对一些敏感的微电子设备，有时很小的浪涌冲击就可能造成致命的损坏。
供电系统浪涌的影响供电系统浪涌的来源分为外部（雷电原因）和内部（电气设备启停和故障等）。
雷击对地闪电可能以两种途径作用在低压供电系统上：（1）直接雷击：雷电放电直接击中电力系统的部件，注入很大的脉冲电流。
发生的概率相对较低。
（2）间接雷击：雷电放电击中设备附近的大地，在电力线上感应中等程度的电流和电压。
内部浪涌发生的原因同供电系统内部的设备启停和供电网络运行的故障有关：供电系统内部由于大功率设备的启停、线路故障、投切动作和变频设备的运行等原因，都会带来内部浪涌，给用电设备带来不利影响。
特别是计算机、通讯等微电子设备带来致命的冲击。
即便是没有造成永久的设备损坏，但系统运行的异常和停顿都会带来很严重的后果。
比如核电站、医疗系统、大型工厂自动化系统、证券交易系统、电信局用交换机、网络枢纽等。
直接雷击是最严重的事件，尤其是如果雷击击中靠近用户进线口架空输电线。
在发生这些事件时，架空输电线电压将上升到几十万伏特，通常引起绝缘闪络。
变电站二次系统防雷--浪涌保护器SPD的配置
变电站二次系统防雷--浪涌保护器SPD的配置变电站设备处在一个强、弱电系统形成的错综复杂的电磁环境中，雷电闪击、高压开关设备的操作切换、一次设备短路接地、二次回路切换、人员及邻近物体的静电放电和无线电辐射等产生的电磁干扰可能通过各种耦合进入二次系统形成浪涌和过电压，可能引起系统控制混乱，甚至损坏设备。
雷电入侵变电站及站内二次设备有许多种途径(如图1所示)，但最后都转变为浪涌过电压。
浪涌过电压是造成二次设备损坏的最直接原因，减小和抑制浪涌过电压是保护二次设备的主要方法。
一般变电站的雷电侵害有以下四种主要形式：1)直击雷；2)感应雷；3）传导雷；4）地电位反击。
下面是变电站二次系统防雷研究专业人士在广州、海南、广西电网做出的长达2年的调研资料：由此可见，虽然当前变电站中所采用的防雷措施(外部避雷一避雷针、避雷器、接地网)是可靠的，但其主要是针对于一次设备防直接雷击。
大量的调查结果显示，单靠传统的避雷针、避雷带等外部避雷设施已不足以防护雷电或开关过电压对二次设备及微电子设备的冲击。
变电站的一、二次防雷保护必须形成一个完整的防雷保护圈。
二、变电站二次设备防雷设计方案能量，其余的50％要通过建筑物本身的金属结构件、电源进线、通讯信号线、天馈线、网络线进入建筑物内部。
为了使建筑物内的人身、设备不受雷击、浪涌过电压的危害，必须做防雷保护。
防雷设计就是为被保护设备构建一个均压等电位系统，通过所安装的电涌保护器逐级把雷电电流泻放人地，达到真正保护设备的目的。
无论雷电过电波从任何途径入侵，都必须在最短的时间(纳秒级)内，就近、就地的将被保护线路及设备接入等电位系统中，使线路和设备各个端口等电位。
现代意义的防雷，其工作重点已经从以建筑物为重点保护对象，发展到以电子信息系统为核心的保护，强调综合治理、整体防御、分级泄流、层层设防的思路，把防雷看成一个系统工程。
下面主要讨论一下浪涌保护器SPD的配置方案：1、交流电源的防雷电源部分采用三级防雷。
电子产品的雷击浪涌防护标准及测试(IEC61000-4-5)
1．引言经过长期对雷击的三种主要形式：直雷击、传导雷和感应雷等深入研究，人们建立了雷电感应和高压反击的理论，弄清了高压雷电波在金属导线上的传输规律。
在此基础上，人们发明了间隙串联熔断器的避雷器、无间隙氧化锌避雷器、瞬态过电压浪涌抑制器(TVS)。
这些技术在电力和其他金属传输线上的综合应用，有效地防止了传导雷击对人和环境的灾害性破坏。
2．(雷击)浪涌的机理及综合防护虽然我们已经对直击雷和传导雷的灾害性破坏已经有较好的防护措施，但间接雷(如云层内、云层间的雷击，或临近物体遭到的雷击)仍然可以在户外架空线上感应出浪涌电压和电流。
此外，在电站或开关站中，大型开关切换瞬间，也会在供电线路上感应出大的浪涌电压和电流。
这两种浪涌的共同特点是能量特别大(用能量作比较，静电放电为皮焦耳级，快速脉冲群为毫焦耳级，雷击浪涌则为几百焦耳级，是前两种干扰能量的几百万倍)，但波形较缓(微秒级，而静电与快速脉冲群是纳秒级，甚至是亚纳秒级)，重复频率低。
电磁兼容领域所指的浪涌一般来源于开关瞬态和雷击瞬态。
2.1开关瞬态系统开关瞬态与以下内容有关：主电源系统切换骚扰，例如电容器组的切换；配电系统内在仪器附近的轻微开关动作或者负荷变化；与开关装置有关的谐振电路，如晶闸管；各种系统故障，例如设备组接地系统的短路和电弧故障。
2.2雷击瞬态雷电产生浪涌(冲击)电压的主要来源如下：直接雷击于外部电路(户外)，注入的大电流流过接地电阻或外部电路阻抗而产生浪涌电压；在建筑物内，外导体上产生感应电压和电流的间接雷击；附近直接对地放电的雷电入地电流耦合到设备组接地系统的公共接地路径。
若有雷击保护装置，当保护装置动作时，电压和电流可能发生迅速变化，并耦合到内部电路，依然会产生瞬态冲击。
因此，电子设备的浪涌(冲击)防护已经成为电子产品设计者必须面对并解决的问题。
相关的浪涌防护标准及其测试为电子产品的浪涌(冲击)防护设计的符合性判定提供了依据和手段。
2.3(雷击)浪涌的综合防护为了有效保证人员、环境和设备免遭(雷击)浪涌的危害，需要一套系统全面的综合性防护体系。
浪涌保护器(防雷器)科普知识
浪涌保护器（防雷器）科普知识电涌保护器SPD也称为电涌放电器,所有用于特定目的的电涌保护器实际上都是一种快速开关，并且电涌保护器在一定的电压范围内被激活。
激活后，浪涌保护器的抑制元件将从高阻抗状态断开，L极将变为低电阻状态。
通过这种方式，可以排出电子设备中的局部能量浪涌电流。
在整个雷电过程中，电涌保护器将在极点上保持相对恒定的电压。
该电压可确保浪涌保护器始终开启，并且可以安全地将浪涌电流释放到大地。
换句话说，电涌保护器可保护敏感的电子设备免受雷电事件、公共电网开关活动、功率因数校正过程以及内部和外部短期活动产生的其他能量的影响。
应用闪电对人身安全有明显的威胁，对各种设备构成潜在威胁。
电涌对设备的损害不仅限于直接交流电涌保护器T2SLP40-275-1S+1雷击。
近距离雷击对敏感的现代电子设备构成巨大威胁;另一方面，雷云之间的距离和放电中的雷电活动会在电源和信号回路中产生强烈的浪涌电流，使正常流量设备正常。
运行并缩短设备的使用寿命。
由于接地电阻的存在，雷电流流过大地，从而产生高电压。
这种高电压不仅危及电子设备，而且由于步进电压而危及人的生命。
浪涌，顾名思义是超过正常工作电压的瞬态过电压。
从本质上讲，电涌保护器是一种在短短几百万分之一秒内发生的猛脉冲，并可能导致浪涌：重型设备、短路、电源开关或大型发动机。
含有避雷器的产品可以有效吸收突然爆发的能量，以保护连接的设备免受损坏。
电涌保护器，也称为避雷器，是为各种电子设备、仪器和通信线路提供安全保护的电子设备。
当由于外部干扰在电路或通信线路中突然产生电流或电压时，电涌保护器可以在很短的时间内进行分流，从而避免浪涌损坏电路中的其他设备。
基本功能电涌保护器流量大，残余电压低，响应时间快；采用最新的灭弧技术，彻底避免火灾；内置热保护的温控保护电路；带有电源状态指示，指示电涌保护器的工作状态；结构严谨，工作稳定可靠。
术语1、空气终端系统电涌保护器用于直接接受或承受雷击的金属物体和金属结构,例如避雷针,防雷带（线）,防雷网等。
微电子信息设备的雷电电磁脉冲（LEMP）防护高红兵
微电子信息设备的雷电电磁脉冲（LEMP）防护高红兵发布时间：2021-10-14T06:50:40.397Z 来源：《防护工程》2021年18期作者：高红兵黄中根[导读] 随着科技的进步和发展，微电子信息系统广泛应用于我们生活的各个领域。
互联网系统、金融系统、各种控系统等等，而这些信息系统是由脉冲数字电路构成，其信息传输是通过脉冲信号转化成以0或1为代表的数字信号实现的，实际上它的工作电压只有0~5V，所以它的工作环境要求无电磁干扰、无瞬间过电压、无浪涌电流等。
江西省九江市气象局 332000[摘要] 针对微电子设备性能特点，指出雷电电磁脉冲(LEMP)进入微电子设备的主要路径，阐述了引下线上电位瞬间抬高时周边空间产生的瞬时磁场、放电线路周边空间产生的瞬时磁场、雷电电磁脉冲在空间产生电磁辐射等是造成微电子设备损坏主要原因，分析了可承受的最大年平均雷击次数因子Nc值的影响因子和雷电电磁脉冲的防护等级，并提出了相应的防护措施。
同时还指出了微电子设备空间安装要求等。
[关键词] 微电子设备雷电电磁脉冲电磁辐射因子Nc 防护等级防护措施1概述随着科技的进步和发展，微电子信息系统广泛应用于我们生活的各个领域。
互联网系统、金融系统、各种控系统等等，而这些信息系统是由脉冲数字电路构成，其信息传输是通过脉冲信号转化成以0或1为代表的数字信号实现的，实际上它的工作电压只有0~5V，所以它的工作环境要求无电磁干扰、无瞬间过电压、无浪涌电流等。
但由于雷电的影响，经常遭受雷电的破坏，损失严重，有时造成信息系统的网络中断，致使设备的永久性损坏。
所以微电子信息系统的雷电电磁脉冲（LEMP）防护十分重要。
2雷电电磁脉冲如何损害微电子信息设备通常情况下，微电子信息系统处在LPZ1区甚至在LPZ2区，如图1所示的微电子信息系统安装位置。
图1:防雷区分界2.1 雷电电磁脉冲侵入的主要途径和危害笔者从十几年的雷电灾害调查事件中发现，微电子信息系统一般不会受到直击雷的侵害，但雷电电磁脉冲损害的途径主要出现在以下几种情况：(1) 直接击建筑物的防雷装置时，引下线瞬间电位急剧上升，导致连接在等电位端子板电位抬升对微电子信息设备的反击；(2) 雷电电磁脉冲在线路上产生的感应过电压，从而沿线路（包括电源线路、各种信号等线路）侵入设备造成损坏；(3) 雷电电磁脉冲在空间产生电磁辐射进入微电子设备。
电气电子设备的防雷标准
4、国际的防雷标准体系
4-1 IEC（国际电工委员会）的标准：
1）TC 81（81技术委员会）标准（防雷技术委员会） （1）IEC 62305-1 雷电防护 第1部分：总则 （2）IEC 62305-2 雷电防护 第2部分：风险管理 （3）IEC 62305-3 雷电防护 第3部分：建筑物 实体损害和生命危险） （4）IEC 62305-4 雷电防护 第4部分：建筑物内 的电气和电 子系统
电气、电子设备 的防雷标准
铁道科学研究院 通信信号研究所
一
雷电防护标准概述
防雷标准的范围
1、防雷规范：提出系统的防雷措施，包括直击雷防护 （建筑物、构筑物和室外电力、电信及管线设施等外 部防护）措施，雷电电磁脉冲防护（建筑物及内部 电气、电子设备防护）措施。
2、防雷器件技术要求：放电管、压敏电阻器等 防雷元件产品技术要求。
（2）IEC 61000-4-5 (2001-04) Ed. 1.1 合并版： 电磁兼容 -第 4-5部分：测试技术—浪涌抗扰度 试验
（3）IEC 61000-4-9 (2001-03) Ed. 1.1合并版： 电磁兼 容 –第 4-9部分：测试技术—脉冲电磁场 抗扰度试验
（4）IEC 61000-4-10 (2001-03) Ed. 1.1合并版：电磁兼 容 –第 4-9部分： 测试技术— 衰减交变磁场抗扰度试 验
3、制定标准的目的和意义
1）计算机信息系统雷电防护的需要
由于雷害确实干扰和影响了包括计算机信 息系统（微电子设备）的电气、电子设备 的安全运行。计算机信息系统需要科学有 效的防雷措施和防雷效果明显，适合各种 电气、电子设备的防雷器。
2）防雷产品市场的需要
防雷产品标准的出现是市场的需要，是用 户和厂家的共同需要。
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微 电子设 备 耐受 过 电压 强度 低 的主 要 原 因 ， 是 因其设 备 内部集 成 化 程 度越 来 越 高 ， 再 加 之 内
部工作电压通常在 ５ Ｖ Ｄ Ｃ工作 。对 于一个使用 Ａ Ｃ ２ ２ ０ Ｖ继电器的电路而言 ， 在转换操作时产生
一
个５ ０ ０ Ｖ的耦合瞬态电压 ， 作为产生的过 电压
（ １ ） 传导过 电压： 架 空馈 电线或通信线路遭
受雷击后高压冲击波形成 的暂态过 电压 ， 其传导
过电压可达几 十万 Ｖ 。该传导 过 电压沿线路 传 播， 高压侧 ４ ％ 的过 电压通过高低 压绕组及高低 压 绕组 间 的耦 合 电容 窜人 到 低压 侧 ， 造成 低 压 供 电线路过电压 （ 其 中， 幅值 ４ ｋ Ｖ以下的 占 ９ １ ％，
微 电 子 设 备 防 雷 及 电 涌 保 护
以及设 备停 机 所造 成 的损失 是 无法 弥补 和得 不到 任 何保 障。对 微 电子设 备 采取 行之 有效 的保 护措 施， 实 现对 集成 度 越 高 而 耐 受 过 电压 能力 越 来 越 低 的 电子 系统 （ 设备 ） 的可 靠 防护 ， 尽 量 减 小其 遭 受 雷击或 冲击过 电压 的 干扰 和 损 坏 ， 已成 为 微 电 子设 备可 靠 性工 作 中亟需 解决 的问题 。 微 电子 设备 通 常 工 作 于 低 压 电 网 中 ， 而 低 压 电 网 中过 电压有 以下 四类 ： 雷电 引起 的过 电压 、 静 电放 电 、 操 作 过 电压 和 工 频 过 电压 。过 电压 通 常
微 电 子 设 备 防 雷 及 电 涌 保 护
圭 上 藩 海 市 建 筑 电 差 气 设 计 技 术 ｛ 协 ； ｝ 作 及 信 息 ￣ 禽 网 ： ２ ０ １ ３ 年 十 年 牛 会 五 专 号 刊
微 电子 设 备 防 雷 及 电涌 保 护
钱 金 川
（ 上 海 高企 电 器有 限公 司，上 海 ２ ０ １ ６ ０ ２ ）
（ ２ ） 感应过电压 ： 落在线路 附近的雷击 ， 其雷
电冲击电流形成辐射 电磁场可在闭合 回路 中产生
感 应过 电压 。
微 电子设 备 由于 雷击 放 电或者 电气 设备 的开
关操作而产生的过 电压对设备造成失效 、 损坏 的 实例屡见不鲜， 由此造成 了巨大的直接损失与间 接 的经济损失 。直接损失通常反映设备使用者在 硬件方面的损失 ， 可以修复或者替换 ， 其损失可以 从保险公司得到相应补偿 ； 然而软件方面的损失
肯定 会造 成 Ｉ ｃ 的损 坏 ， 再加之 Ｉ ｃ的抗 破 坏 强 度 比继 电器要低 若 干个 数 量 级 ， 其 瞬 态 过 电压 上 升 时 间极短 ， 仅 为几 ｍ ｓ ， 随后便 缓 慢地 由几 十 ｍ ｓ 重 新 降到几 百 ｍ ｓ 。为 防 止 该 过 电压 破 坏高 灵 敏 度
几 乎不会 导致 任何 损坏 。 因为 该 电压并 没有超 过 额 定 电压值 的 ２ ． ５倍 ， 而 且仅 在 微 秒 （ ｓ ） 极 短 的
时间范围内出现。但对于微 电子设备 中的 Ｉ ｃ电 路而言， 同样的耦合过 电压在该 电路 中已达到额 定 电压值 １ ０ ０倍 ， 远 远 超 出允 许 的 ２ ． ５倍 。 因此
一
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圭 上 藩 海 市 建 筑 电 差 气 设 计 技 术 协 作 及 信 息 蠢 网 ２ 一 ０ １ ～ ３ 年 十 年 十 会 专 刊
电气设备， 在可能出现此类高电压的导线上 ， 必须
在 极短 的时 间 内与均 压等 电位 系统实现 短路 。
２ ． １ 分 流
摘 要： 雷 电以及过 电压导致微 电子设备 的损坏 ， 微 电子设备 的防护 问题 已经得 到越 来越 多 的重 视和
广 泛研 究。详 细介绍 了防护雷电及 过电压的常用方法 ： 分流 、 均压 、 屏蔽、 接地和保 护。对构成 电涌保护 器
的内部 器件 ， 如放 电管 、 压 敏电阻 、 Ｔ Ｖ Ｓ 瞬态 电压 抑制器 、 共模线 圈等进行 了介绍 。指 出应根据 器件 的各 自
特 点设 计理 想的电涌保护器。
关键词 ： 雷 电及 过 电压 ： 微 电 子 设 备 ；防护 方 法 ；电涌 保 护 器 中图分类号 ： Ｔ Ｕ ８ ５ ６ 文献标志码 ： Ａ 文 章编 号 ： １ ６ ７ ４ － ８ ４ １ ７ （ ２ ０ １ ３ ） Ｓ １ － ０ ０ ９ ５ － ０ ７
０ 引 言
随着经济 的快速发展 ， 信息化设备得 以广泛
应用 。然 而 ， 由于 微 电子 和计 算 机 系 统 已深入 到
以共模 （ 过电压在带 电导体或中性线和大地之 间 产生） 和差模 （ 过电压在带电导体之间产生 ） 两种 干扰方式干扰低压 电网。其中雷电过电压破坏性
最大 ， 过 压 的传播 主要 有传导 和感 应两 种方式 。
９ ８ ％ 的过 电压 幅 值 不会 超 过 ６ ｋ Ｖ） ， 从 而 损 坏线
呈逐年上升趋势。同时 ， 电气系统的开关操作产 生 内部过电压和静电放电所产生的瞬态电涌也对
电子设备 造 成极 大 的危 害 。
路上的仪器和设备。另外 ， 电力系统 高压侧的操 作过电压也会有可能侵入低压侧用户设备 。
各行各业 ， 因而雷 电灾害也从最早 的电力和建筑 这两个传统领域扩展到几乎所有的行业 。但微电 子设 备集成度提高 ， 其耐冲击能力却显著降低。 雷电对微波通信站 、 金融 、 电力调度通信站、 气象 中心 、 航空 通 信 、 Ｉ Ｔ数 据 中心 、 计算 机 中心及 广 播
电视 系统 等场 所 ， 集 中有 较 多微 电子 设 备 的行 业 造 成 的危 害尤 为严重 。以上微 电子 设备 会导 致遭 受 直 雷击 ， 雷 电感 应 、 电磁 脉 冲对 电子设 备 的损 坏