论电子信息系统的雷电防护工程项目技术

一般用途的电子信息系统雷电防护技术

彭立新赖乐圆

信息时代的到来，给我们的生活生产带来十分的便利，信息技术的普及也给我们的生产力带来极大的提高。目前，信息技术设备已在人类的各个领域广泛应用。然而，以微电子技术为基础的电子信息设备因其集成度高、工作电压低、运算速度快，其耐过电压、过电流和抗雷电电磁脉冲的能力差，极易遭受雷电的危害，特不是雷电电磁脉冲造成的损害更为严峻。因此，国际电工委员会将雷电灾难称为“信息时代的公害”。为了消除这一公害，人们进行了深入的理论研究和广泛的实践探究，并从理论与实践的结合上不断完善电子信息系统的雷电防护的工程技术。本文简略介绍一般用途的电子信息系统设备雷电防护技术。

一、定义

一般用途的电子信息系统设备，依据国标《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB 50343－2004）的划分，按建筑物电子信息系统的重要性和使用性质确定雷电防护等级

建筑物电子信息系统雷电防护等级的选择表

一般用途的电子信息系统，指的是雷击损坏概率低的电子信息机房，也确实是也确实是工矿企业和一般企事业单位的电子信息机房。

二、一般用途的电子信息机房系统综合防护方案

（一）雷电防护区划分

雷电防护区的划分是将需要爱护的操纵雷电电磁脉冲环境的建筑物，从外部到内部划分为不同的雷电防护区（LPZ）。

雷电防护区应划分为：直击雷非防护区、直击雷防护区、第一防护区、第二防护区、后续防护区，并符合下列规定：直击雷非防护区（LPZ0A）：电磁场没有衰减，各类物体都可能遭到直接雷击，属完全暴露的不设防区。

直击雷防护区（LPZ0B）：电磁场没有衰减，各类物体专门少遭受直接雷击，属充分暴露的直击雷防护区。

第一防护区（LPZ1）：由于建筑物的屏蔽措施，流经各类导体的雷电流比直击雷防护区（LPZ0B）减小，电磁场得到了初步的衰减，各类物体不可能遭受直接雷击。

第二防护区（LPZ2）：进一步减小所导引的雷电流或电磁场而引入的后续防护区。

后续防护区（LPZn）：需要进一步减小雷电电磁脉冲，以爱护第三度水平高的设备的后续防护区。

（二）外部防护（直击雷防护）

⑴目的：拦截、泻放直击雷电流

⑵系统组成：由接闪器（避雷针、避雷带）、引下线、接地体组成，可将绝大部分雷电能量直接导入地下泄放。

（三）内部防护（雷电电磁脉冲防护）

⑴目的：均衡系统电位，限制过电压幅值。

⑵组成：由均压等电位连接、各种过电压爱护器（避雷器）等组成。

⑶技术措施：截流、屏蔽、均压，分流、接地。

浅谈电子信息系统的雷电防护工程技术

伴随着科学技术的脚步，知识经济和信息时代差不多到来。信息技术已渗透到了人类社会生产和生活的各个领域，各种信息设备应用的范围之广、品种之多、数量之大是前所未有的。然而，以微电子技术为基础原电子信息设备因其集成度高、工作电压低、运算速度快，其耐过电压、过电流和抗雷电电磁脉冲[LEMP（Lightning Electro Magnetic Pulse）]的能力差，极易遭受雷电的危害，特不是雷电电磁脉冲造成的损害更为严峻。因此，国际电工委员会（IEC）将雷电灾难称为“信息时代的公害”。为了消除这一公害，人们进行了深入的理论研究和广泛的实践探究，研发了品种繁多的电子信息系统的雷电防护产品，并从理论与实践的结合上不断完善电子信息系统的雷电防护的工程技术。

电子信息系统的雷电防护（以下简称信息防雷）是一件关系到我国国民经济的进展、科学技术的进步和国防现代化建设的一件大事。应予高度重视、认真对待。

一、加强雷电防护工作的必要性和重要性

（一）雷电灾难剧增，损失严峻

雷电灾难是十种最严峻的自然灾难之一。全球每天约发生800万次雷电，每年因雷击造成的人员伤亡、财产损失不计其数。导致火灾、爆炸、信息系统瘫痪等事故频繁发生。从卫星、通信、导航、计算机网络系统、通信指挥系统和有室外天馈设备的系统更是雷电的重灾区。从某种意义上讲，科技越发达，雷击对人类的危害就越大。

1．国外情况据美国国家雷电安全研究所关于雷电所造成的经济阻碍的一份调查报告表明，美国每年因雷击造成的损失约50～60亿美元。每年因雷击造成的火灾3万多起，50%野外火灾与雷电有关；30%的电力事故与雷电有关；有4／5石油产品储存和储藏罐事故是由雷击引起的；由于雷电和操作过电压造成物理装置的损失约占80%。据德国一保险公司1997年对8722件案例损坏缘故的分析，雷电及操作过电压占31.66%。

2．我国情况我国也是雷暴活动十分频繁的国家。全国有21个省会都市雷暴日都在50天以上，最多可达134天。据不完全统计，我国每年因雷击造成人员伤亡达3000～4000人，财产损失50～100亿元人民币。近年来，随着社会经济进展和现代化水平的提高，特不是信息技术的快速进展，都市建设高层建筑物日益增多，雷电灾难程度和造成的经济损失及社会阻碍也越来越大。在19985和1999年的两年中，全国造成直接经济损失在百万元以上的雷电灾难就有38起。据广东省统计，在1996～1999年的四年间，全省发生雷击事故6143起，伤亡699人，直接经济损失达15亿元；1989年8月12日，青岛黄岛油库因雷击引起特大火灾和爆炸，库区几乎被夷为平地，死亡19人，伤78人，直接经济损失2700多万元。

据气象部门的不完全统计，2001年，全国发生雷电灾难1747起，造成人员伤亡853起（伤483人，死亡417人），直接经济损失在上千万元以上和百万以上的实例分不为2例和10例。损失是“触目惊心”的。2001年雷电灾情要紧仍然发生在电力、电信、广电、金融、建筑、石化等部门，雷电造成伤亡要紧发生在野外田间劳作的人们。

3．电子信息系统受损比重急剧增加电气和电子技术是现代物质文明的基础，其迅猛进展促进了生产力的进展，加速了社会繁荣与进步的进程，但也带来了苦恼问题，那确实是各类电磁干扰越来越严峻。一方面电气和电子设备的广泛应用造成了严峻的环境电磁噪声干扰，而这些电磁噪声干扰当今是没有得胜价值的。另一方面，电子技术正向高频率、高速度、微型化、网络化和智能化方向进展。电磁干扰，特不是雷电电磁脉冲干扰对这些设备和系统的阻碍越来越突出，对这些设备力系统造成的失效与损坏事故的发生率逐年增高。第三，随着都市建筑物的增高，收发雷电的几率也增大。一个雷电的电磁可阻碍几公里范围的电子设备，这也使电子设备受损的几率增大。电子信息系统受损后，除直接损失外，间接损失往往专门难估量。因此，信息时代的到来，已使雷电电磁脉冲的防护成为当务之急。这是90年代以来雷电灾难最显著的特征，也是电磁兼容和防护科学技术需要解决的最重要的课题之一。