防雷知識系列五－內部防雷系統

    雷擊過電壓
    不管是雷電沖擊波或者是地電位反擊，都會在網絡、線路或設備上產生瞬時的雷擊過電壓。雷擊過電壓又分為縱向過電壓和橫向過電壓。
    1、 縱向過電壓：
    在平衡電路某點出現的對地的過電壓稱之為縱向過電壓。地電位上升起的電壓，可看做是從地系統侵入的縱向過電壓。
    2、 橫向過電壓：
    在平衡電路線與線之間，或不平衡電路的線對地之間出現的過電壓稱之為橫向過電壓。連接對稱平衡傳輸線路的設備由于線路中兩線分別對地的縱向過電壓不平衡，或因縱向防護元件動作時間的差異，都會導致橫向過電壓的產生。
連接同軸電纜系統的電子設備，縱向過電壓即為橫向過電壓。
    電子設備的損壞機理
    縱向沖擊對平衡電路中設備元部件的損壞有：損壞跨接在線與地之間的元部件或其絕緣介質；擊穿在線路和設備間起阻抗匹配作用的變壓器匝間、層間或線對地絕緣等。橫向沖擊則同信息一樣可在電路中傳輸，損壞內部電路的電容、電感及耐沖擊能力差的固體元件。
    設備中元部件遭受雷擊損壞的程度，取決于不同的絕緣水平及受沖擊的強度。對具有自行恢復能力的絕緣，擊穿只是暫時的，一旦沖擊消失，絕緣很快得到恢復，有些非自行恢復的絕緣介質，如果擊穿后只流過很小的電流，常不會立即中斷設備的運行，但隨時間的推移，元部件受潮其絕緣逐漸下降，電路特性變壞，最后將使電路中斷。
    有的設備元部件如晶體管的集電極與發射極或發射極與基極，若發生反向擊穿就出現了永久性損壞，對易受能量損壞的元器件，受損壞程度主要取決于流過其上的電流及持續時間。
    雷擊電磁脈沖防護措施
    （1） 大樓通過建筑物主鋼筋，上端與接閃器，下端與地網連接，中間與各層均壓網或環形均壓帶連接，對進入建筑物的各種金屬管線實施均壓等電位連接，具有特殊要求的各種不同地線進行等電位處理。
    （2） 對計算機通信網絡系統在建筑物樓內的布線和接地方式要求：通信電纜以及地線的布放應盡量集中在建筑物的中部。通信電纜線槽以及地線線槽的布放應盡量避免緊靠建筑物立柱或橫梁，并與之保持較長的距離，通信電纜線槽以及地線線槽的設計應盡可能位于距離建筑物立柱或橫梁較遠的位置。
    （3） 根據雷電保護區的劃分要求，建筑物大樓外部是直接雷擊區域；建筑物內部及計算機房所處的位置為非暴露區，越往內部，危險程度越低。雷電過電壓對內部電子設備的損害主要是沿線路引入。保護區的界面由外部的防雷系統、建筑物的鋼筋混凝土及金屬外殼等構成的屏敝層形成。電氣通道以及金屬管等金屬構件，穿過各級雷電保護區時必須在每一穿過點做等電位連接。
    （4）  進入建筑物大樓的電源線和通訊線應在LPZ0與LPZ1、 LPZ1與LPZ2區交界處、以及終端設備的前端，根據IEC1312--雷電電磁脈沖防護標準，安裝上電源類SPD，以及通訊網絡類SPD（瞬態過電壓保護器）。SPD是用以防護電子設備因受雷電閃擊及其它干擾造成傳導電涌過電壓危害的有效手段。