電子信息系統防雷接地技術的相關探討

王長亮

摘要：雷電會對電子信息系統造成威脅，為確保電子信息系統正常運作，避免雷電對其造成損害，應根據地區實際情況采取適宜的防雷措施，根據不同雷電類別應用合理的防雷技術。

關鍵詞：電子信息;防雷接地技術

1 雷電對電子信息系統的影響

雷電會對電子信息系統造成影響，主要原因是雷電會產生極高的電流，而高電流會對電力設備和整個電子信息系統的正常運作造成嚴重影響，輕則使信息系統的運作稍顯遲鈍，重則會使整個系統陷入癱瘓，對人員的人身安全也會造成威脅。雷電對電子信息系統造成的危害主要體現在以下3個方面。

1.1 直擊雷

帶電云層會對大地猛烈放電，這種現象稱為直擊雷。在直擊雷產生時，通電的物體容易因強電流產生故障，這是因為直擊雷的電流過大，很容易讓周圍的電子系統因為無法承受短時高強度電流的沖擊而產生不可逆損害。

1.2 地電位反擊現象

地電位反擊相對于直接雷作用更加明顯，閃電擊中電子系統周邊設施會導致線路損壞或者設備無法承擔高強度電流而發生短路的情況，輕則破壞相關的系統內部構架，重則導致系統關鍵部位發生短路，引發小型爆炸，甚至有產生火災的可能性。其對周邊人群的人身安全及財產安全造成的威脅極大。

1.3 雷電波入侵

雷電波入侵相較前兩者更難以預防。雷電波入侵并不是直接對電子信息系統和設備造成破壞，而是在產生雷電波的瞬間，電流進入電子設備中的連接點，產生的電流會沿著導線擴散，使得某一區域出現電壓過強、電流過大等情況。這種電流的傳播非常迅速，因此在雷電波出現時，即使意識到電子設備有損壞可能，也沒有足夠的時間采取應對措施。

2 電子信息系統防雷接地技術簡述與實施措施

2.1 電子信息系統防雷接地技術簡述

防雷接地技術實際上是電子信息系統中為保護電子系統而采取的新技術，這種技術在應用過程中應根據實際情況采取相對應的措施，電子信息系統要結合實際情況才能應用得更加合理。因為雷電襲擊的強度不定、時間不定，整體的不確定性極高，所以要根據實際情況進行綜合性分析，這樣才能拿出更為合理的技術實施方案，盡量避免雷電對電子信息系統造成損害。

2.2 電子信息系統防雷接地技術實施措施

2.2.1 直擊雷防護

直擊雷是指帶電云層猛烈放電。對于這種雷擊現象，要想實現電子信息系統即時保護，最行之有效的防雷措施就是在建筑物上插入避雷針，讓避雷針將高強度電流導入地下，讓電流不會分流進入電子信息系統，達到保護電子信息系統的目的。直擊雷的強度非常高，在防護設備設計及制作的過程中，應考慮直擊雷強度造成的影響，根據當地的實際天氣情況，提供細化的設備和工藝處理方案。

2.2.2 分流

在新基建熱潮下，我國建筑內部結構相關技術不斷發展成熟。在應用防雷接地相關技術時，很多單位都將建筑內部結構作為引導裝置的防護體，在設計內部鋼筋構架時會布置系統化的防護引導裝置，使雷電電流中的絕大部分進入地底，避免其對整體電子信息系統造成較大影響。在分流防護過程中，這一方式可以運用到新建的商用或民用建筑里，但僅限于建筑結構較為完善的建筑物。這種防護方式效果極佳，但就現在大多數建筑物的結構性能而言，其具有一定的局限性[1]。

2.2.3 屏蔽

采用屏蔽的方式防雷也是當前一種行之有效的防雷措施。屏蔽防雷是利用混凝土結構設計實現的。混凝土結構中有一個專門實現雷電防護的構件，而該部分主要是通過外部屏蔽的方式來達成雷電防護的目的。雷電防護構件可以對電子信息系統進行直接防護，但只有建筑中包含屏蔽防護混凝土結構的建筑物才可以應用。要想實現該防護技術的普及，需要在建筑領域對電子信息系統防護措施的完善性加以重視。

2.2.4 內部防護

內部防護是保障接地設施安全，實現接地防雷的重要方式，等電位連接設備的金屬外殼是防護工作中的重點。在防護工作中，防護人員要加強對防雷細節的把握，為防護系統安全運行創造條件。內部防護時，應結合建筑工程的設計及實際施工情況加以考慮，選擇更加合適的內部防護措施，讓建筑內的防雷設施布置更為合理。

3 電子信息系統防雷接地技術未來發展展望

3.1 防雷技術未來發展的主要課題

3.1.1 水平雷擊防損

放電的表觀現象和實際放電情況有一定區別：放電是通過雷電放電理論進行預測的，而水平方向的雷電放電路徑是可以觀測到的[2]。針對高層建筑物水平方向的雷擊保護工作，無論是雷電引導設備的結構還是避雷針的放置，都必須做到精準無誤。

3.1.2 防雷區域與邊界

防雷的空間按照電磁脈沖響應進行區域分割，這樣可以讓每個防雷空間之間有非常明確的邊界。通過這種方式分割出來的防雷空間被稱為防雷區，而邊界線兩邊的電磁條件往往有極大程度的差異。當前有很多木質建筑物難以通過電子脈沖現象進行防雷區的具體劃分，木質建造物的防雷區范圍確定這一板塊仍有較大發展和研究空間。

3.2 避雷產品發展

3.2.1 標準化、模塊化

在避雷產品開發設計的過程中，標準化、模塊化設計已經實現，現在很多廠商都會采用統一標準，進行模塊化設計。比如，用3.5 cm標準電器導軌來安裝電源系統。相對于最開始的簡單防護來說，設計安裝因為尺寸規范變得更加簡便，并且在防爆、防火、防電相關領域產生的效果也比之前更佳。

3.2.2 設計需求細分

在細分設計需求時需考慮人群、地區、建筑需求等綜合因素，若使用人工進行數據分類及統計，誤差較大且工作任務繁重。隨著相關科學技術高速發展，防雷領域出現了越來越多與高科技相關的新型設備，這些防雷產品正是通過應用高科技滿足了各種情況的防雷需求。因此，當前人們大多依靠大數據及人工智能技術在高新領域的應用，使防雷設備可以根據不同情況實現需求細分，根據更為細致的需求進行相關設備的改良和優化[5]。

4 結語

當前，電子信息系統中防雷接地技術的應用愈加廣泛，未來整體技術的發展和革新勢在必行。在電子信息系統發展進程中，注重防雷接地技術，根據實際情況選擇更合理的防雷接地措施是電子信息系統管理流程中需要重視的內容，減少雷電對電子系統產生的影響可以極大程度提高電子系統的穩定性。

參考文獻

[1] 孫濤.電子信息系統防雷接地技術探析[J].山東工業技術，2018（4）：142.