本文摘要：摘要：隨著我國(guó)電子技術(shù)的迅速發(fā)展，弱電設(shè)備在人們的日常生活起著至關(guān)重要的作用。雷電作為一種自然災(zāi)害現(xiàn)象，常常會(huì)造成承受雷電等電磁脈沖及浪涌能力較弱的弱電設(shè)備的損壞，輕則造成信息傳遞的錯(cuò)誤、丟失，重則導(dǎo)致系統(tǒng)的永久性崩潰。因此，本文對(duì)弱電設(shè)
摘要：隨著我國(guó)電子技術(shù)的迅速發(fā)展，弱電設(shè)備在人們的日常生活起著至關(guān)重要的作用。雷電作為一種自然災(zāi)害現(xiàn)象，常常會(huì)造成承受雷電等電磁脈沖及浪涌能力較弱的弱電設(shè)備的損壞，輕則造成信息傳遞的錯(cuò)誤、丟失，重則導(dǎo)致系統(tǒng)的永久性崩潰。因此，本文對(duì)弱電設(shè)備雷電危害的主要原因進(jìn)行分析，探究正確的雷電防護(hù)措施，以減少雷電危害帶來的損失。
關(guān)鍵詞：弱電設(shè)備;雷電危害;防護(hù)措施
弱電設(shè)備指采用24V以下供電的設(shè)備，主要包括通訊設(shè)備、自動(dòng)監(jiān)控及報(bào)警系統(tǒng)設(shè)備、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，如電話、電視、計(jì)算機(jī)等。隨著現(xiàn)代電子高新技術(shù)的飛速發(fā)展，弱電設(shè)備在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用也變得愈加廣泛，人們也越來越依賴弱電設(shè)備所帶來的方便快捷。但弱電設(shè)備因其高度集成化、低工作電頻、校工作電流的特點(diǎn)，極易遭受雷電危害并受到損壞，嚴(yán)重影響到人們的日常工作。近年來，人們逐漸重視起雷電災(zāi)害尤其是雷電浪涌對(duì)弱電設(shè)備所帶來的危害，并通過各種方法來減輕雷電危害并做好相應(yīng)的預(yù)防措施。本文通過對(duì)雷電危害的認(rèn)識(shí)及對(duì)弱電設(shè)備雷電危害的原因進(jìn)行分析，探討了如何防護(hù)雷電對(duì)弱電設(shè)備的危害。
科技論文投稿刊物：《中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)》雜志是經(jīng)新聞出版總署批準(zhǔn)，由國(guó)家統(tǒng)計(jì)局主管，面向國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行的中央級(jí)權(quán)威期刊。本刊關(guān)注國(guó)內(nèi)外科技、工程及經(jīng)濟(jì)管理發(fā)展的熱點(diǎn)問題，刊登各類高新技術(shù)在企業(yè)技術(shù)改進(jìn)，行業(yè)革新發(fā)展中經(jīng)驗(yàn);從多元的視角反映創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)的進(jìn)程，反映采用高新技術(shù)改造經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，改變經(jīng)濟(jì)增產(chǎn)方式的新進(jìn)展，積極宣傳科學(xué)發(fā)展觀和國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)政策，大力推動(dòng)科技成果的市場(chǎng)化、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，分析展望我國(guó)經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展趨勢(shì)，傳播國(guó)內(nèi)外科技信息和權(quán)威理論。
一 雷電的危害
中國(guó)因其獨(dú)特的地理位置而遭受了許多自然災(zāi)害，其中，雷電災(zāi)害就是一種發(fā)生頻繁且破壞性巨大的自然災(zāi)害。在大氣對(duì)流嚴(yán)重的天氣中，常會(huì)發(fā)生雷電現(xiàn)象，對(duì)弱電設(shè)備產(chǎn)生影響。積雨云中上下不同電荷的分布會(huì)使云的上下部形成電位差，在電位差達(dá)到一定程度后，就會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象[1]。每年的雷雨季節(jié)，雷電災(zāi)害頻發(fā)，時(shí)常造成弱電設(shè)備的損壞，并因此給人們帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失[2]。在中國(guó)，東莞一帶地區(qū)的雷電災(zāi)害最為嚴(yán)重，夏季5~8月之間，雷電都會(huì)給東莞帶來上千萬的經(jīng)濟(jì)虧損，當(dāng)季GDP虧損可接近6%。因此，我們要重視防雷措施，減少雷電災(zāi)害對(duì)弱電設(shè)備帶來的損壞。
二 弱電設(shè)備雷電危害的主要原因
雷電危害形式多種，且危害巨大，目前尚未找到有效方法來防止其危害，只能根據(jù)其特點(diǎn)來采取相應(yīng)的措施以最大程度的降低危害。雷電對(duì)設(shè)備產(chǎn)生的危害可分為直擊雷、感應(yīng)雷和雷電浪涌。
直擊雷
直擊雷指雷電直接擊中建筑物和動(dòng)植物，強(qiáng)大的電流沖擊會(huì)造成建筑物的損壞，動(dòng)植物的嚴(yán)重?fù)p傷甚至瞬間死亡。直擊雷是積雨云中強(qiáng)大的靜電高壓電場(chǎng)使電荷對(duì)地面上物體形成的尖端放電，以卸載電荷。
感應(yīng)雷
感應(yīng)雷指高強(qiáng)度的感應(yīng)電荷瞬間積累形成高壓電場(chǎng)放電，會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備的燒毀，同時(shí)還可對(duì)人身造成傷害。感應(yīng)雷是云層放電瞬間形成的強(qiáng)大電磁場(chǎng)在地表金屬導(dǎo)體，包括通訊網(wǎng)絡(luò)、輸電網(wǎng)絡(luò)及其他金屬設(shè)備等，形成感應(yīng)電荷并瞬間放電。感應(yīng)雷相較直擊雷相對(duì)溫和，但發(fā)生概率更高且可以進(jìn)行二次破壞，會(huì)對(duì)弱電設(shè)備產(chǎn)生極大的破壞力。
雷電浪涌
雷電浪涌并非直接由雷擊造成，而是雷擊的發(fā)生時(shí)設(shè)備中感應(yīng)的電流浪涌引起的。近年來，最常見的弱電設(shè)備損壞情況不是由直擊雷或感應(yīng)雷造成的，而是由雷電浪涌造成的。浪涌的形式包括電源浪涌、信號(hào)浪涌等。弱電設(shè)備其內(nèi)部結(jié)構(gòu)通常高度集成化，電子元器件靈敏，耐壓、耐過電流的能力十分脆弱，極易因浪涌電壓而損壞。此外，弱電設(shè)備信號(hào)來源路徑更多，雷電波的侵入也就更加容易。浪涌電壓可通過信號(hào)線及電源線途徑竄入設(shè)備并一次性將其完全毀壞，信號(hào)系統(tǒng)浪涌電壓還會(huì)使金屬物體(如電話線)受到干擾信號(hào)的影響，從而出現(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)誤碼、速率下降等情況[3]。
三 弱電設(shè)備的防雷措施
弱電設(shè)備的防雷措施可根據(jù)防護(hù)范圍來劃分，包括外部防護(hù)和內(nèi)部防護(hù)。外部防護(hù)指對(duì)有弱電設(shè)備的建筑物外部安裝避雷針、屏蔽網(wǎng)、均衡電位及接地處理等安全防護(hù)措施。內(nèi)部防護(hù)指在建筑物內(nèi)部弱電設(shè)備對(duì)過電壓(雷電或電源系統(tǒng)過電壓)的防護(hù)，措施包括：屏蔽、保護(hù)隔離、合理布線、等電位聯(lián)結(jié)和設(shè)置過電壓保護(hù)器等。
外部防護(hù)
首先要利用建筑物頂部的避雷針將雷電產(chǎn)生的電流引入大地;還需利用避雷針盡量將雷電流分流，避免出現(xiàn)過電壓危害弱電設(shè)備的現(xiàn)象出現(xiàn);其次是利用建筑物中的金屬部件或鋼筋形成保護(hù)網(wǎng)，可以在一定程度上屏蔽電壓，若是低壓、遙控、小功率信號(hào)的電子邏輯系統(tǒng)的設(shè)備，需增加專門的屏蔽網(wǎng)，形成不大于5m×5m，6m×4m的網(wǎng)格，減小雷電電磁波干擾;同時(shí)要確保屋內(nèi)各處電位均衡，避免出現(xiàn)電位差危害弱電設(shè)備;最后，安裝有弱電設(shè)備的建筑物本身要做好良好的接地設(shè)置，如將水平接地體圍繞建筑物敷設(shè)成閉合環(huán)形，從周邊引出數(shù)條水平放射性來降低沖擊接地電阻，從而降低雷電危害[4]。日常生活中，許多弱電設(shè)備都有著專用的機(jī)房，這種情況下，接地系統(tǒng)如果不夠完善，不僅會(huì)造成設(shè)備故障，電子元器件損毀，還極有可能危及到工作人員的人身安全，因此良好的接地系統(tǒng)十分重要。
內(nèi)部防護(hù)
雷電危害弱電設(shè)備主要是因?yàn)檫^電流和過電壓太大，設(shè)備無法一次性泄流限壓，故內(nèi)部防雷措施應(yīng)做到從電源線到數(shù)據(jù)通信線路的多級(jí)層保護(hù)。
電源系統(tǒng)防護(hù)
由于弱電設(shè)備的電源連接處交容易遭受雷擊破壞，為了保證設(shè)備的正常運(yùn)行，必須要加強(qiáng)對(duì)電源處的防雷保護(hù)措施。根據(jù)我國(guó)的信息技術(shù)防雷要求，為避免電源損傷，保證系統(tǒng)的安全和可靠性，采取三級(jí)雷電防護(hù)措施。一級(jí)保護(hù)是在高壓變壓器后端到低壓設(shè)備的總配電盤間的電纜內(nèi)芯線兩端要安裝通容量足夠大的防雷裝置;二級(jí)保護(hù)是在低壓設(shè)備的總配電盤到配電箱間電纜內(nèi)芯線兩端安裝防雷裝置;三級(jí)保護(hù)則是在重要、精密設(shè)備及UPS前端加裝防雷裝置。多級(jí)雷電防護(hù)可將雷電產(chǎn)生的過電流徹底泄放并限制過電壓，從而保護(hù)弱電設(shè)備，在此過程中防雷裝置的品質(zhì)優(yōu)良程度、性能好壞將直接與弱電設(shè)備的電源系統(tǒng)防護(hù)相關(guān)，因此，要仔細(xì)選擇性能良好，質(zhì)量合格的防雷裝置來避免雷電對(duì)弱電設(shè)備帶來的危害。
信號(hào)系統(tǒng)防護(hù)
弱電設(shè)備的使用大多由信號(hào)進(jìn)行控制，也就是說，弱電設(shè)備的運(yùn)行將直接受到信號(hào)的可靠性的影響。因此，在弱電設(shè)備的防雷保護(hù)中，必須要做好信號(hào)系統(tǒng)的防雷保護(hù)，避免雷電波的入侵，保證弱電設(shè)備的正常運(yùn)行。根據(jù)設(shè)備使用的環(huán)境和所要實(shí)現(xiàn)的管理效果不同，信號(hào)保護(hù)措施也不一樣，有粗略保護(hù)和精細(xì)保護(hù)之分，對(duì)于穩(wěn)定性要求高的設(shè)備采用精細(xì)保護(hù)。
定時(shí)檢測(cè)維護(hù)
要做好弱電系統(tǒng)的內(nèi)部防護(hù)，除了電源系統(tǒng)和信號(hào)系統(tǒng)的防護(hù)，還有一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容，那就是各系統(tǒng)防護(hù)的定期檢測(cè)和維護(hù)。尤其在每年的雷雨即將來臨之際，都應(yīng)委托當(dāng)?shù)氐姆览字行膶?duì)各種防雷措施進(jìn)行完全徹底的檢查，且雷雨頻發(fā)時(shí)節(jié)更應(yīng)加強(qiáng)巡查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并解決，確保將雷電危害對(duì)弱電設(shè)備造成的損壞降到最低。
四 結(jié)語(yǔ)
弱電設(shè)備的應(yīng)用與人們的日常生活息息相關(guān)，在弱電設(shè)備為我們帶來極大便捷的同時(shí)，人們的生活也極易因?yàn)槿蹼娫O(shè)備的損壞而受到嚴(yán)重的影響甚至造成經(jīng)濟(jì)上的巨大損失。因此，為了保障弱電設(shè)備的正常運(yùn)行，我們應(yīng)當(dāng)重視雷電危害可能給弱電設(shè)備帶來的損壞，并做好相應(yīng)的防雷措施，提高防雷效率。由于弱電設(shè)備的防雷問題涉及眾多方面，綜合性極強(qiáng)，所以目前為止弱電設(shè)備的防雷工作完成的還不夠好，需要我們?cè)诰o抓外部防護(hù)措施的同時(shí)加強(qiáng)內(nèi)部的防雷措施，做到防患于未然，確保正常的生產(chǎn)生活秩序。
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作者：張國(guó)君
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