防雷知識系列三－雷電防護基礎

    (3)地電位反擊：
    是指雷擊大地或接地體，引起地電位上升而波及附近的電子設備，對設備產生反擊，損害其對地絕緣。
    多層分級（類）保護的避雷裝置
    多級分級（類）保護原則：即根據電氣、微電子設備的不同功能及不同受保護程序和所屬保護層確定防護要點作分類保護；根據雷電和操作瞬間過城市危害的可能通道從電源線到數據通信線路都應做多級層保護。
    外部無源保護
    在0級保護區即外部作無源保護，主要有避雷針（網、線、帶）和接地裝置（接地線、地極）。
    保護原理：當雷云放電接近地面時，它使地面電場發生畸變。在避雷針（線）頂部，形成局部電場強度畸變，以影響雷電先導放電的發展方向，引導雷電向避雷針（線）放電，再通過接地引下線，接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護物免受雷擊。這是人們長期實踐證明的有效的防直擊雷的方法。然而，以往一般認為用避雷針架空得越高越好（一般只按45度角考慮），且使用被動放電式避雷針，其反應速度差，保護的范圍小以及導通量小。根據現代化發展的要求，避雷針應選擇提前放電主動式的防雷裝置，并且應該從30度、45度、60度等不同角度考慮，安裝，以做到對各種雷擊的防護，增大保護范圍以及增加導通量。建筑物的所有外露金屬構件（管道），都應與防雷網（帶，線）良好連接。
    內部防護
    電源部分防護：雷電侵害主要是通過線路侵入。高壓部分電力局有專用高壓避雷裝置，電力傳輸線把對地的電力限制到小于6000伏（IEC62.41），而線對線則無法控制。所以，對380v低壓線路應進行過電壓保護，按國家規范應分三部分：建議在高壓變壓器后端到樓宇總配電盤間的電纜內芯線兩端應對地加避雷器，作一級保護；在樓宇總配電盤至樓層配電箱間電纜內芯線兩端應對地加裝避雷器，作二級保護；在所有重要的、精密的設備以及UPS的前端應對地加裝避雷器，作為三級保護。目的是用分流（限幅）技術即采用高吸收能量的分流設備（避雷器）將雷電過電壓（脈沖）能量分流泄入大地，達到保護目的，所以，分流（限幅）技術中采用防護器的品質、性能的好壞是直接關系網絡防護的關鍵，因此，選擇合格優良的避雷器至關重要。
    信號部分保護：對于信息系統，應分為粗保護和精細保護。粗保護量級根據所屬保護區的級別確定，精細保護要根據電子設備的敏感度來進行確定。其主要考慮的如：衛星接收系統、電話系統、網絡專線系統、監控系統等。建議在所有信息系統進入樓宇的電纜內芯線端，應對地加裝避雷器，電纜中的空線對應接地，并做好屏蔽接地，其中應注意系統設備的在線電壓、傳輸速率、按口類型等，以確保系統正常的工作。
    接地處理
    在計算機機房的建設中，一定要求有一個良好的接地系統，因所有防雷系統都需要通過接地系統把雷電流泄入大地，從而保護設備和人身安全。如果機房接地系統做得不好，不但會引起設備故障，燒壞元器件，嚴重的還將危害工作人員的生命安全。另外還有防干擾的屏蔽問題，防靜電的問題都需要通過建立良好的接地系統來解決。一般整個建筑物的接地系統有：建筑物地網（與法拉第網相接）、電源地（要求地阻小于10歐）、邏輯地（也稱信號地）、防雷地等，有的（如IBM）公司要求另設專用獨立地，要求地阻小于4歐（根據實際情況可能也會要求小于1歐）。然而，各地必須獨立時，如果相互之間距離達不到規范要求的話，則容易出現地電位反擊事故，因此，各接地系統之間的距離達不到規范的要求時，應盡可能連接在一起，如實際情況不允許直接連接的，可通過地電位均衡器實現等到電位連接。為確保系統正常工作，應每年定期用精密地阻儀，檢測地阻值。接地裝置由接地極及一些附件、輔助材料組成。接地裝置的選材和施工主要決定于土質結構，即土壤的地阻率p。不同層土質結構不同，因而地阻率p不同，為增加接地裝置使用效率，應使用長效降阻劑。
    有外部防雷措施同時更需要完善內部防雷措施
    我們知道外部防雷措施中避雷設施的引下線在接閃以后，會有很大的瞬變電流通過，也就是說在周圍會產生很大的瞬變電磁場（LEMP）。因此，安裝了外部避雷措施不能代替內部防雷措施。再者，我們都知道，避雷針的工作原理是引雷，所以在概率上來說，安裝了避雷針以后，建筑物的避雷系統遭受雷擊的可能性會增大，也就是說LEMP發生的幾率會變大和產生點的距離會縮短（引下線處），所以安裝了外部避雷措施的含有電腦網絡等系統的大廈更加需要內部防雷措施。