浅谈广电系统设备的电子防雷与保护

四、雷电入侵广电设备几种方式与途径 

    雷电入侵广电设备的方式与途径大致有以下几种：

    1、雷电闪击到建筑物时，雷电能量通过的电位反击，各种耦合机制(电流耦合、电感耦合、电容耦合)及电磁脉冲辐射等方式沿供电线路、通讯线路、网络线路和金属管线进入设备，造成设备的损坏。.以雷击中心1.5—3Km为半径的范围内，雷电电磁脉冲辐射可通过各种线路进入设备；

    2、在输电线路上发生雷击时，线路上产生或线路通过雷击区段感应的高电压和雷电流，也会沿着线路传送，直到设备，造成设备的损坏。

    3、雷云与雷云之间放电，同样会产生雷电浪涌；或者云层带电，使地面上某一建筑物表面或长导线感应带异电荷而产生电涌，通过各种线路进入设备。

    在广播、电视设备和有线电视网络中，传统的防雷措施是做好接地线(或装置)，使之能够避免感应雷击。这种传统的防雷方，一是施工难度大(要挖地沟,接地装置需要焊接等)；二是投资多(每个接地装置少则数百元,多则数千上万元)；三是要求高(接地电阻有要求,否则防雷接地变成引雷装置)。因此，不少中小型台、网的电源供电系统、机房设备、网络设备防雷问题都一直难以得到有效解决。

五、电子防雷技术的应用发展与保护方式

（一）、电子防雷技术的应用发展

    1、避雷针(带、线、网)。自从富兰克林发明避雷针后，后续发展的技术包括了各种类型的避雷针、避雷带、避雷线、避雷网、接闪器的推广使用，但它们仅限于直击雷击的防护。

    2、放电管。作为电子防雷的早期产品，放电管在对信号的防雷和小型电子设备的保护中，曾发挥过一定的作用；但由于放电管产品的通流量等技术的局限性、和使用寿命的限制，以及电子电路的高度集成，单独的放电管防雷保护，不能有效的对感应雷击进行防护。

    3、压敏电阻。和避雷放电管一样，单纯的压敏电阻的防雷使用，由于其在多次雷电冲击后，续电流会逐渐加大，最终导致电源短路而增加故障率。另外，压敏电阻对信号传输有较大的衰减，或产生相关的

干扰，无法在信号防雷产品中使用。

    4、“等电位”防雷产品。上世纪末兴起的等电位防雷产品，采用的是等电位原理，采用相关的电子限压型或电压开关型器件、电感器件、耦合器件等组成，串接和并接在各种被保护的电子设备前，在雷击时快速反应，构成瞬间短路，拉平电位，使各导体电位相等；并快速泻放雷电流，从而保护设备免遭雷击。由于沿袭传统的接地防雷的模式进行设计，产品在使用中还需防雷分流接地的通道。

    5、 “等电位截流技术”防雷产品。进入21世纪，随着防雷技术的进一步发展，在原有等电位防雷技术的基础上，一种新的“等电位截流”防雷技术应运而生，产品选用新型的电子材料制成的元器件，它采用各导体电位相等连接的原理，瞬间短路拦截雷电流，并吸收和限制雷电能量，类似于水库大坝拦截上游洪水一样。这种技术最大的优点在于：

      A、不需要做“防雷接地线”，安装简单、方便，特别适用于室外、野外的传输设备、电子设备、无线电收发设备、电源设备和低压电器的防雷保护。

      B、弥补了早期的“等电位”防雷技术设计的缺陷，更耐雷电流的冲击，防雷效果更佳，更可靠。

      C、可以有效地防止地电位对设备的反冲击。

      D、实现“零泄漏电流”和“无续流”。

    6、多层级保护防雷产品。由于IT电子设备的普及使用和通讯设备、数据传输设备、数字设备及各类信息设备等大量广泛的使用，其不同的传输方式速率、带宽、电源电流、工作电压等的防范要求不同；因此，适用于上述防雷要求的一种多层级保护、和具有其他保护功能的多层级保护防雷产品，在本世纪初开始出现，并在日常防雷中快速普及和大量使用。

    7、综合型防雷产品。由于单件或单独的设备防雷保护，无法有效地抗击雷击危害；雷击的频繁，再加上雷电流的巨大和高电压，促使了防雷产品向集成保护和系统保护型产品发展，以满足各类电子设备的防雷保护要求。

    8、系统防雷工程。由于通讯、广电、电力、信息、安防、监控、智能管理等各类系统网络的急速发展，及大量电子设备的投入使用，特别是重大的昂贵的电子设备及重要的机房、信息处理中心、监控室等重点部位对直击雷防护和感应雷防护具有双重保护的要求；这种情况就必须考虑进行综合性系统防雷工程建设，也就是对直击雷和感应雷击的全方位保护。