雷電對(duì)電子設(shè)備的危害有哪些?
發(fā)布日期:2021-06-15 瀏覽次數(shù):8528
雷暴一直以來都是以直接雷擊的形式對(duì)人類、對(duì)地球上的生物、對(duì)人類文明造成毀滅性的打擊。雷害已被聯(lián)合國有關(guān)部門列為十大最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一,被中國電工委會(huì)列為“電子時(shí)代的一大公害”。
兩百多年前,富蘭克林發(fā)明了避雷針,建筑物和其他設(shè)施都得到了一定程度的保護(hù),人們承認(rèn)可以防雷,對(duì)防雷問題也有所放松。但隨著經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展,特別是微電子技術(shù)的高速發(fā)展,雷電災(zāi)害發(fā)生頻率越來越高,損失也越來越嚴(yán)重。
雷擊造成的高溫、猛烈的沖擊波和強(qiáng)烈的電磁輻射等物理效應(yīng),使它在瞬間產(chǎn)生巨大的破壞性。經(jīng)常造成人員傷亡,破壞建筑物、供配電系統(tǒng)、通訊設(shè)備,引發(fā)森林火災(zāi),破壞計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng),造成倉庫、煉油廠、油田等的燃燒甚至爆炸,對(duì)人的財(cái)產(chǎn)和人身安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅,還威脅到航空航天等運(yùn)輸工具。
雷災(zāi)的嚴(yán)重程度首先表現(xiàn)在雷災(zāi)具有極大的破壞性,它的發(fā)生是人類目前所無法控制和阻止的,其特點(diǎn)是雷電電壓高、電流幅度大、變化快、放電時(shí)間短、電流波形陡度大。雷擊的破壞作用是強(qiáng)電流、高溫、猛烈的沖擊波、劇變的電磁場、一級(jí)強(qiáng)電磁輻射等物理效應(yīng),對(duì)人類社會(huì)造成極大的危害。
在現(xiàn)代社會(huì)中,信息技術(shù)的地位越來越重要。微電子、通信、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)是信息技術(shù)的核心技術(shù)。近幾年來,隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展,各行各業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的依賴性越來越大,大量與國家安全、國防軍工、國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)有關(guān)的重要數(shù)據(jù)信息迅速地集中在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)已成為信息資源的重要載體和存儲(chǔ)場所,然而,雷電電磁輻射干擾直接影響著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠和安全,類似的雷災(zāi)事件層出不窮。
電子信息系統(tǒng)中有許多子系統(tǒng),而電子信息系統(tǒng)設(shè)施不僅是安裝在建筑物內(nèi)部,而且大部分終端設(shè)施都安裝在戶外,它們都面臨著雷擊電涌的危險(xiǎn)。
雷電流是指建筑物防雷裝置落雷后,雷電流在入地過程中雷電流附近產(chǎn)生的強(qiáng)電磁場,在周圍金屬導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)過電壓瞬態(tài)波,即雷電電涌。由于其電磁兼容性差,抗雷電電涌的能力很弱,感應(yīng)雷擊會(huì)沿金屬絲方向?qū)﹄娮有畔⒃O(shè)備的電源、信號(hào)端口造成極大的破壞。
電訊系統(tǒng)受直接雷擊的可能性較小,但由于設(shè)備接口多,線路長等原因,極易遭受雷擊破壞,故防雷擊的主要措施就是在雷擊侵入的通道上設(shè)置適當(dāng)?shù)碾娪勘Wo(hù)器,對(duì)雷擊電流進(jìn)行壓力限制和分流,以達(dá)到保護(hù)電子信息系統(tǒng)的目的。
雷云產(chǎn)生的電場與大量的負(fù)電荷結(jié)合,將使金屬線感應(yīng)出被電場束縛的正電荷。由于雷云對(duì)地放電或云間放電,云層中的負(fù)電荷會(huì)在瞬間消失(嚴(yán)格地說,會(huì)大大減弱),而這些在線感應(yīng)到的被束縛正電荷也會(huì)在瞬間消失,在電勢的作用下,會(huì)沿著線路產(chǎn)生大電流沖擊。
電子設(shè)備遭受雷擊的危害主要有感應(yīng)過電壓、侵入波過電壓、地電反擊、雷電二次效應(yīng)等。電子器件的防雷應(yīng)分層次、分階段進(jìn)行保護(hù),并結(jié)合引雷、分流、散流、屏蔽、均壓、隔離、幅值限制、鉗位、濾波等現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù),根據(jù)電子器件的工作特點(diǎn),選擇高頻、分流、散流、屏蔽、均壓、隔離、幅值限制、鉗位、濾波等低壓避雷器,以降低雷害事故和干擾。
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