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电子信息系统防雷技术分析与研究

发表时间：2021/3/26 来源：《中国科技信息》2021年3月作者：张乐

[导读] 当前科学技术发展迅速，让电子信息技术的发展更加便捷，也更加普及，这为用户连接网络时代的到来更加有利。电子设备组成的电子信息系统，该系统遭受雷击后很可能出现损坏，让整个系统的运行受到不良影响。

天津市防雷技术中心天津张乐 300074

摘要：当前科学技术发展迅速，让电子信息技术的发展更加便捷，也更加普及，这为用户连接网络时代的到来更加有利。电子设备组成的电子信息系统，该系统遭受雷击后很可能出现损坏，让整个系统的运行受到不良影响。因此，重视电子信息系统的防雷技术研究工作非常关键，本文就对电子信息系统防雷技术进行分析并研究。
关键词：电子信息系统；防雷技术；
        本文根据电子信息系统遭受雷电入侵的方式进行了研究，然后探讨了该种方式下的防雷技术，希望在本文的研究下，能让电子信息系统的运行更加可靠和稳定。
        一、雷电入侵电子信息系统的途径分析
        电子信息系统如果遭到雷电袭击，会让整个系统的正常运行受到极大危害。电子信息系统被雷电入侵的方式主要包括以下三种。
       （一）电磁脉冲
        出现雷击情况后，雷电流就会快速变大，进而形成了波峰值，随之而来是电磁场变得更大了。上面所说的类型的电磁场会对四周一定范围内的电子信息系统形成感应，尤其是系统中存在金属挂线的范围，更容易出现急剧变化的电动势，这会让雷击电磁脉冲进一步形成，雷击电磁脉冲随后就会进入到电子信息系统的内部，影响到整个电子信息设备的通信系统遭到巨大损害，甚至对人民的生命健康安全造成不良影响[1]。
       （二）雷电直击
        云雷和地面的距离不断接近，这时地面上过于突出的物体就会随之产生相反性质的电荷，然后就随之形成了一个电场，当电场强度在上升的状况下，且突破了空气击穿强度时，雷电就会立即对突出的物体产生放电的现象，这种现象也被叫做雷电直击。整个雷电之计在形成的过程中，若是将电子信息系统的设备击中了，又或是击中了设备中的金属管线，那么很可能在这个过程中会出现高达上万伏特的高压，因此造成火花放电的现象。比如，雷电把外置天线击中了，又或是雷电击中了架空线缆，都可能形成非常强烈的冲击波。在集中的瞬间形成大量火花，进而将电子信息设备劈坏了，严重者还能对周围居住的居民造成生命健康安全上的危害。
       （三）地电位反击
        如果接闪杆这种相同类型的建筑外部防雷系统设备在受到雷电的直接电击后，而整个建筑内部的电子信息系统还没有完成等电位的连接，则很有可能造成地电位反击。地电位反击形成的原因可以被分为多种类型，且接地的方式都有所区别，如果雷电直接接到了保护接地系统或者防雷接地系统等，会由于系统中电阻的差异而造成有所区别的雷击电流，进而造成电位之间的差距，从而冲击过电压就形成了，冲击过电压一旦超过了设备的耐受限度，就会变成地电位反击。如果再严重一点，会对整个电子信息系统的管线以及相应的设备造成非常严重的伤害[2]。
        二、电子信息系统防雷技术
       （一）电磁屏蔽
        在电子信息系统中，有许多的非常精明的电子设备，这些设备并不能耐电压。当发生危机时，由于瞬间电压极高很可能让设备造成无法估量的损害。根据这一特点，可以选择使用浪涌保护器的方式来不让防雷装置得到加固。

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这种装置可以实现在非常短的时间内的分流工作，这能有效保护瞬间过压的电涌。可以选择分级保护的形式来进行电子信息系统的电源线路维护，所以应该利用两级到四级的电源保护器，选择的信号线应该根据系统中的设备类型来选择达到匹配，从而实现最好的防雷效果。
       （二）接闪器
        通常来说，电子信息系统被设置与机房中，因此机房是整个建筑结构的关键位置，在机房中加装接闪器可以防护直击雷对机房造成破坏的攻击力。若是接闪器受到了雷电的作用，会通过下线将雷电通过接地装置传送到大地。这种方式不但可以有效避免直击雷，在整个接闪过程中，如果存在电磁脉冲，则极有可能让整个电子信息系统受到伤害，因此不能只利用这一类的技术来进行防雷击工作，而是将该技术同其他的防雷技术结合起来一起使用，才能获得最好的防雷效果。
       （三）电磁屏蔽
        在处理雷电击磁脉冲给电子信息系统形成干扰的方法上，电磁屏蔽的效果是最好的，利用电子屏蔽的方式可以让累积过程中的电磁辐射能被大大削弱。被普遍使用一屏蔽方法叫做法拉第笼，这种方法可以高效率的屏蔽电磁场，雷电发生的一瞬间，它的电流非常强大，法拉第笼对没电产生时形成的电流会进行感应，然后将这个感应的电流进行分流处理，并根据其屏蔽层的对称性，完成电磁脉冲对整个电子设备的干扰破坏。这也就直接削弱了直击雷对设备造成的影响[3]。
        （四）合理布置线路
        在什么样的条件下才能保障雷击时整个系统还能完成正常的工作与安全开展？这一点我们可以从布设线路入手考虑线路的科学开展，能够有效保证雷击状态下的系统正常运行。第一，在敷设不属于屏蔽线缆的电子信息系统设备时，可以将它穿到金属管内，从而屏蔽线缆，做到避免雷击电磁脉冲的作用。第二，如果有条件，可以把电子信息系统的线路设在整个建筑的偏下楼层中，并将整个框架结构的主线路同接地线之间的距离设置合理。最后，在电子信息系统中，除了有关的线缆，还包括给排水管、电力电缆等，所以，在进行电缆和管线的布设时，要保障他们之间的平行距离[4]。可是，在光缆中的金属保护套与金属加强线可以成为雷电导入的传输介质，为了保障光缆的防雷效果，需要对加强芯和金属套做好接地处理[5]。
        结语：
        综上所述，许多的电子设备组合形成的电子信息系统，电子信息系统中的部分电子设备如果被雷击中，很可能导致整个电子信息系统的正常运行受到严重损害，雷电是大自然的一种普遍现象，无法从本质上解决。因此，为了保障电子信息系统的正常运行，应该根据雷电的规律，采取科学的防雷措施，在实际运用过程中，应该根据电子信息系统的范围设备和要求以及有关的防雷技术来完成合理选择，进而保障良好的防雷效果。
参考文献：
[1].《建筑物及电子信息系统隔离防雷技术标准》团体标准启动编制[J].现代建筑电气,2019,1002:65.
[2]董华.煤矿电子信息系统防雷技术[J].电子技术与软件工程,2019,12:231.
[3]杨传贺,翟东清.电子信息系统防雷技术分析与研究[J].电子世界,2019,20:150-151.
[4]冉启武,皇金锋,董锋斌,蒋军.基于MVC模式的教学管理电子信息系统设计[J].现代电子技术,2020,4304:54-57.
[5]陈竹梅,雷川,龚光红,李妮,田超,张先超.效能主导的复杂电子信息系统跨域协同设计关键问题与方法论[J].中国电子科学研究院学报,2020,1505:403-414.