【摘要】目前,电子信息设备随着科技的发展,已经广泛应用到人们日常工作生活的各个方面中。为了保证电子信息设备的安全,因此对于电子信息系统的保护来说防雷接地系统的设置是非常必要的。本文针对电子信息设备防雷接地设计中的一些问题进行了相关地探究。首先,本文对安置防雷接地系统的重要意义进行了一下简单地说明,然后对雷击对电子设备的危害途径进行了相关的探究。最后,关于电子信息设备防雷接地系统的设计进行了进一步地分析,总结了一些宝贵的经验。
【关键词】电子信息设备;雷击;危害;意义;接地系统
信息技术的迅猛发展,给人们的生活带来了一系列的变化,尤其是电子设备更是应用于生活中各个方面,在生活中不斷增加和应用着各种形式的电子系统。然而,电子信息设备的安全问题如今成为人们所关注度问题之一,比如雷击的损害。为了保证设备以及周围人的安全,本文就如何对电子信息设备防雷接地系统的设计以及如何提高电子设备的安全性这一问题展开了讨论和探究,对其中一些相关的安全问题进行了探究。
一、探究雷击对电子信息设备的危害
(一)安置防雷接地系统的重要意义
信息科技一日千里的发展,推动了电子信息设备的发展,使电子设备原件变得更加精密和复杂,同样发挥的作用也越来越高。就目前的电子信息设备结构来看,系统核心主要是微电子器件。虽然设备器件的敏感度却不断提升,功能越来越强大,但是它的抗压与抗扰程度却在逐渐降低。这样就不免造成了电子设备更加容易受到自然界中的雷电影响,比如雷击。自然界中的雷电威力是十分强大的,具有不可小觑的毁灭性和危险性,不仅会对电子设备有着巨大的威胁,同时对电子设备周围人群也有着不小的伤害,甚至还可能危及人的生命。由此可知,电子信息设备的防雷工作是多么重要的,而同时电子信息设备维护人员也面临着不小的挑战。
(二)雷击对电子设备的危害途径探究
雷击会对电子信息设备造成一些损坏,或者引起一些设备误动等问题,我们绝对不能忽略此问题。导线在发生雷击之后,就会产生传导干扰,将干扰源传导至电子信息设备;一般情况会紧接着引起一系列的近场耦合干扰、远场辐射干扰等问题,雷击对电子信息设备带来的干扰类型如表1所示。
雷电通常采取三种方式对电子信息设备的产生侵害:一种是,通过地电位反击的侵害;另一种是,通过信息设备通信线的侵害;还有一种则是通过交流电源供电线路的侵害。
什么是地电位反击呢?我们知道,雷击过后就会产生强大的电流,而这些强大的电流则通常会经由现场的避雷装置被导入大地。因此,类似喇叭状的电位很容易在其周围的土壤中形成,导入大地中的雷电约有50%左右的雷电,剩下的雷电能量则是流经过防雷设备,高达几十千伏,我们可以想象其危害有多大;对于通过信息设备通信线的侵害这一方式,主要是因为雷电在信息设备通信线的侵入之后,产生了过电流或者过电压。这里我们简单地把它分为三类:一是通过平行导线感应侵入的雷电压,如果一根导线受到雷电流冲击,同时临近通道也会产生相应的电压感应。二是电力设备的附近,雷云放电感应产生的过电压,这些过电压可以高达上千伏,从而对设备的接口就产生了不小的影响,容易使其发生故障。三是经过电缆外皮自接侵入的强雷电压;而交流电源供电线路的侵害,主要是空电力线路架遭受雷电危害后,雷电那巨大的能量通过线路的传输然后进入到电源当中,从而产生了巨大的干扰和破坏。
二、关于电子信息设备防雷接地系统的设计分析
(一)接地的两种分类
我们通常把接地分为两类,一种是工作接地,目的是为了保障设备正常运行。另一种则是保护接地,目的是为了保护人员和设备的安全。目前,工作接地等的功能性接地设置是人们最为关注的。
工作接地,主要分为三类:机器逻辑地、信号回路接地和屏蔽接地。保护接地的目的就是为了保证测量和控制精度而设的接地,保证系统和与之相连的那些电子设备可以可靠地运行。
保护接地,就是为了保护设备和人身安全,防止静电聚,将系统中那些平时不带电的金属部分,比如机柜外壳、操作台外壳等,让它们与地之间形成良好的导电连接,确保机壳和地电位相等。
(二)实施等电位联结及共用接地系统
电子信息设备,在进行工作的过程中,静电及其他电场的干扰现象,甚至设备运行的遇阻现象常常出现,原因是电子信息设备的工作方式是通过那些微电位或者是微电流来进行的。对此,相关的工作人员进行了大量的研究,最终发现我们可以通过等电位联结及共用接地系统来实现对防雷电接地系统的相关设计。为什么等电位联结及共用接地系统能够消除静电及电场干扰呢?那是因为该系统可以通过避免信号接地的闭合回路的形成,从而减少共模形态杂信号的产生。
(三)防雷接地的基本方法探究
在设计防雷接地系统的时候,我们要注意一点就是将通信(网络)线作为电子信息设备之间的连接线路。另外,我们还应该记住要把网络浪涌保护设备连接到通信(网络)线的两端,然后再连接好电子信息设备。为什么如此做呢?那是因为这样做是为了防止电气事故或雷电灾害时所造成的过大设备两侧的电位差带来的巨大的危害,而如果按照要求去做,两侧的设施设备就可以通过电子信息设备借助信号避雷器得到一定的保护,这样就会大大减少和避免了损失。还有一点须知,在防雷接地系统的构建过程中,信号防雷器和电源防雷器的安装位置不能胡乱安置,都要遵循相关的明确规定和要求。并且尽可能的加粗接地线,走线时确保是直线一条,防雷器和被保扫的设备必须共同使用一个接地汇集排,这样做是为了确保接地系统能等电位。
(四)关于电子信息设备防雷保护方法的探究
我们发现在电子信息系统中,电磁的兼容能力相比之下比较弱化。因此,我们对于电子信息设备的防雷保护,考虑到实际情况的不同,应采取分区的形式,可包第一级建筑屏蔽保护区、括直击雷/非直击雷保护区、第二级建筑屏蔽保护区室内等。在整个设备的设计阶段,我们就要进行详细地考虑,比如保护问题,这一方面还包括均压设计、直击雷保护、过电压保护等。一般,避雷带或者避雷网可以满足信息防雷的需求,而对于避雷针我们则是要慎用。
参考文献
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作者简介:谢林飞(1986—),男,江西赣州人,大学本科,初级职称,现供职于广东省电子信息技工学校,研究方向:电子信息科学与技术。