雷电侵袭的主要途径

12.2.2　雷电侵袭的主要途径

1）直接雷击的侵袭

它是雷直接击中建筑物或暴露在空间的各种设备、各种架空金属线缆（如电力电缆、通信线路、网络布线等）。它可能在数微秒之内产生数万伏、数十万伏的高压，产生火花放电，形成巨大的热能和机械能量，摧毁建筑物、设备，危及人身安全。

2）雷电波侵入

雷击虽然未直接击中建筑物或设备，但击中与本建筑物或设备相连的金属管、线，通过传导的方式经电阻性耦合将雷电波引入建筑物内，损害与之相连接的用电设备、通信设备、计算机网络等设备乃至危害人身安全。

3）雷击电磁脉冲干扰

雷击发生时，由于雷电流迅速变化在其周围空间产生瞬变的强电磁场，使附近导电体感应出很高的电动势，诱发强大的雷电电磁脉冲，经感性耦合、容性耦合或电磁辐射产生脉冲过电压和过电流损坏有关设备。随着科学技术的发展，微电子技术、先进的计算机信息系统、监控、通信等网络日益广泛地应用于各种建筑物中。而微电子设备的高度集成化、低工作电平和小工作电流的特点，又带来绝缘强度低，耐过电压、过电流的能力差等致命弱点。美国研究报告AD-722675指出：当雷电活动，磁感应强度达到0.07GS时，计算机发生误动作，当磁感应强度超过0.07GS时，计算机发生永久性损坏。因而雷电所产生的雷电电磁脉冲将对微电子设备产生严重的危害。根据统计，雷电对微电子设备的破坏而造成的损失，已远远超过了雷击火灾的损失，成为当今电子时代的一大公害。

4）地电位反击

在设备没有采取等电位接地措施的情况下，由于各接地系统本身的接地途径不同，冲击接地电阻有差异以及在泄放雷击电流时，所通过的雷击电流存在差异，导致地电位升高和不平衡，当地电位差超过设备的抗电强度时，即引起反击，损坏设备。

归纳起来，自然界的雷击有直接雷击和感应雷击两类。

对微电子设备，特别是监控设备、通信设备和电子计算机网络系统等，感应雷击的危害最大。据资料显示，微电子设备遭雷击损坏，80%以上是由感应雷击引起。所以弱电系统的防雷主要应考虑防感应雷（或称二次雷击）引起的浪涌、过电压的危害。

感应雷引入建筑物的通道主要有：

（1）建筑物中的电源线和各种电子设备的供电线路：建筑物的供电系统以50Hz工频工作，雷电的最大能量谐波分量分布在工频附近，极易与供电线路相耦合。据统计在感应雷击事故中由电源线路引入的感应雷约占60%以上。

（2）建筑物中的天线馈线：智能化系统中的卫星电视天线、卫星地面接收站天线、开路电视接收天线、调频广播天线、无线通信覆盖系统（手机、寻呼机）天线等，都安装在建筑物的屋顶，这些天线首当其冲，它们的馈线最易将感应雷引入其前端设备和收/发信设备。

（3）引入建筑物的网络接入线、电话线：智能建筑中的局域网和通信设施必须和广域网、市话局电话网相接，其接入线也是感应雷引入的渠道之一。

（4）室外安装的电子设备引入建筑物的线缆（供电线、信号线等）也是建筑物引入感应雷的通道。

（5）建筑物内“长”距离布设的各种信号线缆。

（6）具有公共接地的建筑物中的一切金属管道，在直接雷电流流经其上时，其周围产生的磁场涡流在金属表面感应出雷电冲击波。

（7）雷电放电时，在金属表面感应出来的雷电冲击波。

在防雷设计和实施中，对这些部位要倍加关注。