绝缘材料分类 [电子信息设备防雷保护措施研究]

  摘要:雷电灾害对电子信息化设备的负面作用影响可以说非常之大,经常会伴随着雷电的侵入导致其设备使用功能受到影响,严重时甚至导致电子信息设备直接报废。总的来讲,雷电对电子信息设备的侵入伤害主要分为两种:其一是直接雷电伤害;其二是设备雷电感应伤害。其中,设备直接雷击对设备的伤害程度最大,给设备的正常使用功能发挥带来极大迫害。本文以电子信息设备防雷作为研究课题,对电子信息设备防雷保护等涉及的问题进行了研究探讨。
  关键词:电子信息设备直击雷 感应雷防雷保护措施
  中图分类号:F407.63 文献标识码:A 文章编号:
  
  近些年来,信息产业技术作为现代先进的科学技术,已经风靡全球,并且得到了迅猛的发展,从而引发了一起先进的科学革命。尤其是最近几年来,国内与国外都十分注重信息产业技术的不断开发与应用,国内各个行业以及相关组织机构等,都极力采用计算机信息设备及相关设备作为现代办公的辅助工具。如,一座现代化的大厦,我们经常会看到自动消防、远程监控、楼宇自控、电算化设备系统管理、群控电梯、以及闭路电子设备等的信息设备系统;又如,当代国防设备发展与建设同样少不了电子信息设备的相关辅助作为其发展的有利基础,而其他诸如航天、邮电、物流、金融、电力化工厂、广播电台等相关组织机构也同样如此。由此看出,现代电子信息设备的应用程度已经愈加普及与广泛,其发展规模在现代以及同过去相比,都是空前的。但是不可否认的是,现代信息技术的开发与建设,到现代的广泛应用,它还是存在着一定的脆弱性。这是由于电子信息设备的信息系统常常受到电磁干扰以及电磁兼容性能低下等,导致抗雷电的电磁脉冲的能力极为脆弱,常常受到自然因素闪电入侵所带给设备的损害。据相关研究资料表明,目前我国遭受雷击伤害造成的财产损益的电子信息设备每个年度高达数十亿。
  一、雷电对电子信息设备的危害
  雷电对电子信息设备的损害主要有以下两种形式:
  1、 直击雷对电子信息设备的危害直击雷是指空中自然形成的雷云,对建筑物或者地面上的某一点直接放电的现象。这种雷电在放电过程中,会在其周围形成巨大的电磁场,对范围使用中的电子信息设备造成损害;雷电周围的空气受到高温影响会急剧膨胀,形成的空气流在流动的过程中会对建筑造成损害,被雷电击中的建筑也会遭到破坏,因而影响其内的电子信息设备的安全。
  2、 感应雷对电子信息设备的危害自然界形成雷云之后,被雷云影响的建筑和地面,都会因为静电感应而带上巨大的相反电荷,不能及时中和的电荷会影响地电压,从而造成不同地段的电压不同的现象;在雷电的放电过程中,避雷措施会把大量的电荷接引进入大地,在周围形成递减的电位分布;以上这些地电压的改变都会对接地性能不好的电子信息设备造成破坏。雷云本身带有巨大的电荷,在运动过程中会形成强而有力的变化电磁场,对范围内的所有导体都造成损害,电子信息设备也在所难免。
  二、目前建筑物的防雷设计原则和作法
  1、建立联合共用接地系统,形成等电位防雷体系。 将建筑物的基础钢筋(包括桩基、承台、底板、地梁等)、梁柱钢筋、金属框架,建筑物防雷引下线等连接起来,形成闭合良好的法拉第笼式接地,将建筑物各部分的接地。其包括交流工作地、安全保护地、直流工作地等。防雷接地与建筑物法拉第笼良好连接,从而避免各接地线之间存在电位差,以消除感应过电压产生。
  2、安装避雷装置。 避雷针是以尖端放电的原理与云团中的大量电荷产生反应,从而能够使电子秤不会因雷击而受损。而设计时,一定要考虑避雷的覆盖范围,要使其覆盖度能覆盖整个电子秤。通常避雷范畴都是以避雷针为圆心,以一点五米的高度为半径画圆去确立这避雷空间的区域范畴。同时,对于其他引线的设置也要合理、紧凑。如,最为重要的地线设置,它不但不能与秤架地线相连,而且还要保证避雷针和地线之间的有效距离;同时要注意地线焊接要牢靠。
  3、元器件的配套使用。 电源避雷器中的雷电能量吸收,主要是氧化锌压敏电阻和气体放电管。氧化锌压敏电阻是限压型保护器件,没有脉冲电压时呈现高阻状态,一旦响应脉冲电压,立即将电压限制到一定值,其阻抗突变为低阻状态。与气体放电管比较,它最大的优点是当它吸收脉冲电压时因残压高于工作电压,不会造成电源的瞬间短路,也不会产生续流。气体放电管具有很强的承受大能量冲击的能力,但在具体使用时,由于气体放电管在放电时残压极低,近似于短路状态,因此不能单独在电源避雷器中使用。气体放电管的耐流能力与管径有关,管径越大,耐流能力越好,且气体放电管的管径在Ф8 mm 以上为好。
  三、电子信息设备防雷策略研究
  电子信息系统广泛采用弱电,雷电对电子信息设备的破坏呈多样性,严重危害着信息时代的信息安全,在防雷的措施方面也区别于以往强电保护时期的手段。在实施防雷措施的过程中,有许多问题需要从实际出发仔细考虑,在此简要说明。
  1、 防雷方案的选择
  在实施电子信息设备的防雷措施之前,选择适合的先进的防雷方案是确保防雷效果的前提。选择专业的设计团队,综合考虑所在地区的气象条件和地理环境,以及电子信息设备的使用频率,连接方案等诸多条件,以成熟的设计理念进行设计,才能最终实现良好的防雷效果。现代的电子信息设备一般的使用电压都在5~10V,电磁兼容能力极差,容易被脉冲电压的影响,造成不可逆的物理损害;电子信息系统的线路长,信息传递环节接口多,电源的接口以及信号接口都比较容易被雷电形成的过电压发生耦合。因此在防雷方案的选择上,必须结合电子信息系统的实际情况,对这些关键部位以及容易被感应雷影响的部位加以重视。
  2、防雷材料的选择
  目前我国市场上的防雷材料品种繁多,质量上良莠不齐,在防雷材料的选择上必须经过深入研究,选择技术成熟的生产厂家,以确保防雷材料在使用过程中的稳定性能。相关人员在采购防雷材料之前,必须对防雷方案中对防雷材料的硬件要求具体了解,掌握相关的数据信息,避免因防雷材料的硬件问题而造成不必要的损失。
  选择防雷供电电源时要考虑电源的防雷性能,以及电源电压的波动对其造成的影响,实现安全防雷的目的;在选择电涌保护器之前,需要确定被保护的电子信息原件的最大工作电压,电涌保护器的实际保护电压必须小于该工作电压,以免对原件造成损坏;选择电涌保护器时,要考察其的响应时间的长短,漏电流的大小,以及击穿电压,以确保其在防雷过程中起到的作用。
  结语
  总之,在当前 IT 产业技术迅猛发展以及诸多领域科学、技术兴起的同时,我们应当高度重视信息产业技术背景下的重要电子信息设备的基本使用与维护,在使用时能够加强系统维护、升级、以及设备运行安全等的防护措施。而对于雷电这种不可抗力自然破坏因素的防护更应不能掉以轻心,除了要掌握好设备网络间的系统信息安全问题,同样也要对与设备物理伤害相关的问题,即对电子信息设备物理伤害中的一大自然灾害,雷电高压电流的影响与直接破坏性作用,愈发严格对待,加以重视;要以科学的防雷方法以及理论知识为导向,在实践生活中加以有效利用;同时还要考虑现代建筑的整体防雷的设计问题,从而使防雷措施的效能能够良好发挥出来,保护现代电子信息设备不受损害。
  【参考文献】
  [1] 王永淮.对电子设备防雷击有关问题的探讨[J].淮南职业技术学院学报,2006,(1).
  [2]姜春,李吉平,张华刚,常鑫.电子设备防雷击有关问题的看法[J].科技信息,2009,(5).
  [3]赵翠玉,黄金林.电子设备防雷技术中合理接地的几个问题[J].江苏技术师范学院学报,2005,(6).