关于电子设备的防雷设计

关于电子设备的防雷设计

【摘要】电子设备由于是由若干个电子元件构成的，所以电子设备在雷击电流下极导造成损坏，使设备的使用性能受到破坏，所以为了有效的确保电子设备运行的安全性，则需要电子设备使用企业做好防雷结构设计，确保电子设备能够稳定、安全的运行。

【关键词】电子设备;防雷设计;雷击;电子均衡器

在夏季来临时，经常会有雷电现象发生，一旦雷电产生，则会使地面上部分设备带来较大的影响，特别是一些贵重的电子设备更易受到雷电的袭击，使电子设备所属企业带来严重的损失。所以需要企业加大对电子设备的防雷设计，有效的掌握雷电发生的规律，从而使企业的经济损失得以有效的降低。

1.电子设备受到雷击损坏路径

雷电在发生时，由于其形成强大的电流和电压，当其作用在电子设备上或是电子设备周围的地面及接地体时则会产生过电压，从而使电子设备受到不同程度的损坏。由于雷电过电压给电子设备带来的损坏形式主要表现在三个方面。其一是由于直接雷击所给电子设备和元器件所带来的损害，这种损害具有极强的破坏性;其二是由于感应雷作用在电子设备和元件所给间接破坏，其相对于直接雷击的破坏来讲程度要稍轻些;当直击雷直接作用于电子设备周围的地面及其它设备的接地体时，则会导致高电位的发生，使电子设备受到较大程度的破坏。

在长期的实践工作中发现，电子设备受到雷击而发生损害，其多数情况下都是由于间接雷击所导致的，当电子设备的导致状态为开口环形感应电压时，则在雷击发生时，则会导致开口处的两点被击穿而产生电火花。但对于导体为闭合回咱时，则会由于感应电压的存在而全电路中存在接触异常的地方产生发热的情况，严重时则会导致电子设备受到烧毁。电子设备由于是由多个电子元器件组成，而且这些电子元器件多集中于入口端，所以在间接雷击下，极易导致元器件受损由于电子设备内部的元器件只有极小的电流能够通过，所以在间接雷作用下，往往不可能一次性的对设备造成损坏，特别是对于绝缘能力较强的电子设备，更不易受到损坏，但在多次雷击发生时，会导致电子设备元器件在重复多次雷击下使其损坏情况加剧，从而导致设备受到破坏。

2.电子设备受到雷击破坏的具体形式

雷击并不是单一的，其方式呈现多样化的形式，所以在雷击作用下会对电子设备带来不同程度的损害，因此需要对雷击破坏的具体形式进行分析，从而提出具有针对性的防雷设计方案，确保电子设备能够安全、有效的运行。

2.1 感应雷：感应雷所对电子设备带来的破坏程度并不是很重，但由于其发生的频率较高，所以不可避免的会给电子设备带来损坏。其破坏主要集中于电子

设备内部结构线路、埋地电力线和设备连接线等处，使串联于线路之间及终端的电子设备受到雷电的侵袭，从而使电子设备受到不同程度的损坏。

2.2 直击雷：直击雷是直接作用于物体上，由于受到雷击时，物体会有电效应、热效应和机械效应同时作用，所以其具有较强的杀伤力和破坏力，通常会导致受到直击雷的物体严重受损，直接导致人员伤亡事故的发生。

2.3 球形雷：由于球形雷在我们日常生活中极为罕见，所以对其了解也较少，其出现时多会呈现出橙和红两种颜色，为发光的球体，最大直径可达到一米左右，其持续时间较短，没有声音，一旦与电气设备接触则会导致爆炸的发生。

2.4 电火花：由于雷电产生时会具有较强的电流，而且电流的稳定性还较差，所以其形成不稳定的电磁场，出现电磁作用从而引发电火花，相对于雷电所对电子设备带来的损害来讲，电火花的损伤程度则较弱，轻易不会给电子设备带来较大的损坏，但在特殊下则会导致电子设备受损。

3.当代防雷技术的设计

3.1 接地电阻

在防雷设计中需要结合电子设备装置的具体隋况，采用适合的接闪器.以及接地电阻装置，并且保证在高度、截面积等方面都与电子设备的实际情况相符，同时可采取距离、等电位连接等多种方式来设计成综合性的雷击防护体系，这样可保证良好的防雷效果。

3.2 避雷网

针对由于雷电导致静电感应、电磁脉冲，最为科学的防雷设计要属避雷网的运用.通常都采用笼式避雷网。其主要是结合法扣第笼原理来为建筑物内的电子设备建立一道坚固的屏障。其除了可以防止空间电磁波的辐射外，对于设备内的分流和均压都有很好的作用。

3.3 电阻电管

电阻和电管是避雷装置中主要的组成部分，其通常包括氧化锌压敏电阻、气体放电管。氧化锌压敏电阻主要作用是限制电压起到保护电子设备的作用，在吸收脉冲电压过程中不会出现短路，而气体放电管的抗冲击能力极强，且耐流能力会随着管径的变大而变强。

3.4 等电位连接

等电位连接的防雷原理是把雷电袭击电子设备的途径彻底切断，避免雷电对设备造成损坏。在等电位连接时多数采取等电位连接导体的连接方式，这样能够大大降低由于雷电形成的电位差，保证设备部件的电位差控制在承受范围内，防

止遭到电击损坏。

4.电子均衡器的防雷设计

目前我国工业生产中电子设备应用的较为普遍，特别是电子均衡器更是得到广泛的应用，由于该设备多处于露天场所使用，所以相对于其他电子设备来讲，其受到雷击袭击的概率则更高。所以在雷击作用下，极易导致电子均衡器中的传感器、二次仪表和计算机系统受到雷电的袭击而失去使用性能，所以需要加强对电子均衡器进行防雷设计。

4.1 等电位保护。电子均衡器受到雷电袭击后，其系统内部能够形成几万甚至几十万伏的高电位。这对于均衡器的各个装置都是极为沉重的破坏，能给均衡器造成毁灭性的打击。针对均衡器的接口进行等电位保护设计，能够防止这种高电位给电子均衡器带来的破坏。

4.2 切断电气连接。防雷设计中需要把传感器与秤台之间的链接切断，并且为雷电形成的强大电流制造释放途径。最为关键的是把传感器与秤台之间的电气连接切断，这样能够在传感器输出端添加导流装置，和秤体、接地实现连接，这样能够引导雷电流绕过传感器进人大地，从而防止传感器遭到破坏。

4.3 采取多级防护。通常对电子衡器系的电源实施三道防护设计，第一道电源防雷模块设置于系统供电开关后，第二道电源防雷模块设置于稳压电源前，第三道电源防雷模块设置于电子设备前。

4.4 建立防雷接地网。把防雷接地网建立在秤台附近，设计时保证整个系统与秤台周围接单接地极，这样能够让整个电子衡器系统和具体设备的等电位连接器有效结合，保持共同接地，维护电子衡器的安全。

5.结束语

目前在我国工业生产中，电子设备已得到广泛的应用，所以加强对其防雷保护进行设计，对于提高电子设备的防雷水平具有极其重要的意义，因此在对电子设备防雷设计时，不仅需要选择具有针对性的避雷装置，同时还要运用科学合理的防雷技术，从而达到良好的防雷效果。

参考文献

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