二十世紀五十年代以后,各種電子信息設(shè)備大量涌現(xiàn)、廣泛使用,特別是微電子技術(shù)的飛速發(fā)展,微電子器件的集成化、小型化、高速化的水平不斷提高,而“三化”的必然結(jié)果是導致各種電子信息設(shè)備的耐過壓、耐過流和抗雷電電磁脈沖的能力大大降低。例如:對于過電壓,vax系列電子計算機的串行通信接口芯片mc1488的耐壓水平約為103v、mc1489僅達10v左右;而cmos芯片僅達3-5v。對于磁場,當lemp的磁場脈沖超過0.07高斯時,就會引起微機失效,當磁場脈沖超過2.4高斯時,集成電路就會發(fā)生{yj}性損壞。
一方面,由于電子信息設(shè)備十分“嬌嫩”,對雷電電磁脈沖“十分”敏感。因此,其遭受感應(yīng)雷擊的幾率比遭受直擊雷襲擊的幾率高的多。所以,在同樣的雷電電磁環(huán)境下,其受損的也比建筑設(shè)施和一般的機電設(shè)備高得多。
另一方面,由于電子信息設(shè)備的種類多、數(shù)量龐大、工作環(huán)境復雜、雷電侵入的通道多。因此,信息防雷遇到了比傳統(tǒng)防雷復雜的多的問題。
信息防雷包括對直擊雷的防護和對雷電電磁脈沖(感應(yīng)雷)的防護。對雷電電磁脈沖的防護應(yīng)綜合考慮雷電成災(zāi)的多種物理因素,針對雷電的各種耦合途徑、耦合通道及其危害機理,采用相應(yīng)的綜合防雷技術(shù)和措施。對于電子信息設(shè)備而言,雷電電磁脈沖能量的耦合主要通過以下三個通道侵入:一是雷電電磁脈沖能量通過各種多發(fā)管線通道(多發(fā)管道、多發(fā)構(gòu)件、各種線纜等)的傳導耦合;二是通過地線通道的傳導耦合(地電位反擊);三是雷電電磁脈沖能量通過空間通道的輻射耦合。由于雷電的侵襲是無孔不入的,因此信息防雷是綜合性的系統(tǒng)工程,所采取的技術(shù)措施也是多方面的。任何單一的防護措施,其效果都是有限的。這些防護措施和技術(shù)可概括為:兩個部分(外部防護、內(nèi)部防護)和五項技術(shù)(攔截、屏蔽、均壓、分流和接地)。不同部分和各項技術(shù)都有其重要作用,相互之間緊密聯(lián)系,不能將它們割裂開來,也不存在替代性。分述如下:
(一)現(xiàn)代綜合防雷的兩個部分
1.外部防護(直擊雷防護)
?、?作用:攔截、瀉放雷電流
?、?系統(tǒng)組成:由接閃器(避雷針、避雷帶)、引下線、接地體組成,可將絕大部分雷電能量直接導入地下泄放。
2.內(nèi)部防護(雷電電磁脈沖防護)
?、?作用:均衡系統(tǒng)電位,限制過電壓幅值。
⑵ 組成:由均壓等電位連接、各種過電壓保護器(避雷器)等組成。
?、?技術(shù)措施:截流、屏蔽、均壓,分流、接地。