防雷保护的原理及方法

1、传统的防雷方法

传统的防雷方法主要就是直击雷的防护，参见GB50057-94《建筑物防雷设计规范》，其技术措施可分接闪器、引下线、接地体和法拉第笼。

其中接闪器包括避雷针、避雷带、避雷网等金属接闪器。根据建筑物的地理位置、现有结构、重要程度等，决定是否采用避雷针、避雷带、避雷网或其联合接闪方式。

2、现代防雷保护的原理及方法

德国防雷专家希曼斯基在《过电压保护理论与实践》一书中，给出了现代计算机网络的防雷框架图：

■外部防雷——将绝大部分雷电流直接引入地下泄散；
■内部防雷——快速泄放沿着电源或信号线路侵入的雷电波或各种危险过电压；
这两道防线，互相配合，各尽其职，缺一不可。因此防雷工程是一项系统工程。

（1）、外部防雷

外部防雷主要指建筑物的防雷，一般是防止建筑物或设施（含室外独立电子设备）免遭直击雷危害，其技术措施可分接闪器（避雷针、避雷带、避雷网等金属接闪器）、引下线、接地体和法拉第笼。

接闪器——根据建筑物的地理位置、现有结构、重要程度等情况，决定是否采用避雷针、避雷带、避雷网联合接闪方式。

引下线——断面积足够大，连接牢固。

接地体——根据GB50057-94《建筑物防雷设计规范》(2000年版)，建筑物的防直击雷接地宜和防雷电感应、电气设备、信息系统等接地共用同 一接地装置（对于室外独立设备可以采用独立接地），并宜与埋地金属管道相连接；某些设备制造厂商有特殊接地要求，将直流地与其它六个地分开以避免电磁干扰 和零地电压升高。但当有雷电对地泄放时，高电压将可能通过直流地反击设备。因此对于这种情况宜在防雷地和直流地之间加装地网均压仪，避免反击现象，此为暂 态接地方式。

（2）、内部防雷

内部防雷系统主要是对建筑物内易受过电压破坏的电子设备（或室外独立电子设备）加装过压保护装置，在设备受到过电压侵袭时，防雷保护装置能快速动作泄放能量，从而保护设备免受损坏。内部防雷又可分为电源线路防雷和信号线路防雷。

◆电源线路防雷

电源防雷系统主要是为了防止雷电波通过电源线路而对计算机及相关设备造成危害。为避免高电压经过避雷器对地泄放后的残压过大，或因更大的雷电流在击毁 避雷器后继续毁坏后续设备，以及防止线缆遭受二次感应，依照GB50057-94《建筑物防雷设计规范》（2000年版）和GB50343-2004《建 筑物电子信息系统防雷技术规范》，应采取分级保护、逐级泄流原则。一是在大楼电源的总进线处安装放电电流较大的首级电源避雷器，二是在重要楼层或重要设备 电源的进线处加装次级或末级电源避雷器。为了确保遭受雷击时，高电压首先经过首级电源避雷器，然后再经过次级或末级电源避雷器，首级电源避雷器和次级电源 避雷器之间的距离要大于5米，如果两者间距不够，可采用带线圈的防雷箱，这样可以避免次级或末级级电源避雷器首先遭受雷击而损坏。

◆信号线路防雷

由于雷电波在线路上能感应出较高的瞬时冲击能量，因此要求网络通信设备（包括消防报警设备、视频监控设备、计算机网络设备等）能够承受较高能量的瞬时 冲击，而目前大部分通信设备由于电子元器件的高度集成化而致耐过压、耐过流水平下降，通信设备在雷电波冲击下遭受过电压而损坏的现象越来越多，其后果是可 能造成整个通信系统的运行中断，消防系统失灵等，因此必须在网络通信口处加装必要的防雷保护装置以确保网络通信系统的安全运行。

对通信系统进行防雷保护，选取适当保护装置非常重要，应充分考虑防雷产品与通信系统匹配。通信接口避雷器考虑的主要因素如下：

●线路上可能感应的浪涌形式（例如波形、时间参数和峰值）；
●接口电路模拟雷电冲击击穿电压临界指标；
●保护对象在正常工作状态下的数据信号电平；
●保护装置在模拟雷电冲击下的残压参数指标；
●保护装置的耐冲击能力；
●系统的工作频率；
●保护对象的接口方式；
●工作电压。