引言
随着科技的进步和经济的发展，越来越多行业都会用到高、精、密的电子设备，各种电子设备越来越深入人们的生活和工作。而由于电子设备普遍具有高精密、低电压和低功耗等特性，极容易受到各种过电压的干扰而影响其正常工作，特别是雷电过电压的入侵，很容易造成设备损坏并导致整个系统瘫痪，因此，分析雷电对电子设备的危害和入侵途径，并在此基础上提出有效的防护措施，是非常重要的。
1. 雷电对电子设备的危害
雷电是自然灾害之一，也是一种强电磁干扰源，可以通过各种途径入侵电子设备的内部电路，破坏其特性，影响其正常运行[1]。从直接经济损失来讲，电子设备性能被损坏而导致无法正常运行，需要更换新的电子设备或对设备进行维修而产生损失；从间接经济损失来讲，电子设备的损坏甚至于报废，导致电子设备所在系统的大面积瘫痪，从而出现巨大的经济损失，甚至人身伤亡。因此，需要了解雷电的入侵途径，并且有针对性地采取有效的雷电防护措施来避免受其危害。
2. 雷电危害电子设备的主要途径
雷电对电子设备的危害有多种途径，本文主要分析以下三种途径来了解雷电对电子设备的危害。
2.1 直击雷直接击中金属导线
直击雷是指空中自然形成的雷云，对建筑物或者地面上的某一点直接放电的现象[2]。当与电子设备相连的导线遭遇直击雷击中时，会在导线上产生高电压并以波的形式向导线两边传播，而进入室内瞬间的大电流产生的高电压会对电子设备终端造成极大的破坏，很大程度上会使设备无法正常运行。
2.2 来自感应雷的高电压脉冲
由于雷云对大地放电或雷云之间迅速放电形成的静电感应和电磁感应可能在各种导线中感应生成数千伏甚至数十千伏的高电压，它们将以波的形式沿着导线传播到电子设备并造成破坏。
2.3 雷电流通过接地网入地入侵
当雷电流通过接地网入地时可能会在地网上产生数十至数百千伏的高电压，通过电力系统的零线、保安接地线和电子设备的地线以波的形式传入设备终端，从而对电子设备造成危害。
3. 减少雷电对电子设备危害的防护措施
了解了雷电对电子设备的危害途径，才能有针对性地进行防护，使电子设备免遭损坏。主要的雷电防护措施有直击雷防护，等电位连接与接地，屏蔽保护，合理布线以及安装适配的电涌保护器。
3.1 直击雷防护
为了电子设备免遭直击雷危害，一般需要把电子设备安置在建（构）筑物内，用建（构）筑物遮挡雷电，当处于露天环境时，需要在其周边安装接闪器，避免使电子设备处于LPZ0A区。
3.2 等电位连接与接地
等电位连接是指直接用连接导体将分离的金属部件连接起来以减少雷电流在它们之间产生电位差的措施。电子设备的等电位连接需要以尽可能笔直的导线与等电位汇流排或接地端子进行连接，并且整个等电位连接网格需要与接地装置相连。遭遇雷电时，这些措施能使金属部件间产生的电位差降到最低，且能够将过电流迅速地导入大地。
3.3 屏蔽保护
雷电具有大电流、高电压和瞬时性的特点，而电子信息系统设备对雷电感应的过电流、过电压的耐受能力却很低。对于集成芯片，0.07GS的磁感应强度就会使它误动作；2.4GS就会使它永久性损坏。因此，对于大型的、重要的信息系统，防雷击电磁脉冲的措施中，屏蔽技术是首选的措施。利用各种屏蔽体来阻挡、隔离和衰减施加在电子信息设备上的雷电干扰和能量[3]。
屏蔽是为了限制电磁能量的传播，使电子设备不受雷电中的电磁脉冲的影响。建筑物内的电子设备可依据钢筋混凝土结构的自身特点，利用其中的钢筋，即建筑物内的梁和柱内的钢筋，墙面、顶板和内置地板等，使他们形成一个整体的六面体结构的框架，起到屏蔽的效果[4]。对于建筑物地板没有钢筋的情况，需要在地板设置龙骨支架并做好等电位连接，构成六面体结构，减少雷电对电子设备的损害和干扰。同时，电子设备相连的所有通讯线路均采用屏蔽线或穿入金属屏蔽管敷设，在进入建筑物处将金属管与防闪电感应接地端子相连，对于全程穿金属屏蔽管有困难的应至少在室外设备接线端及线路进入建筑物端各穿金属屏蔽管敷设15m。
3.4 合理布线
雷电流易通过线路导入电子信息系统中，造成电子设备损坏。为提高电子信息系统的防雷能力，应合理布线。在线路敷设过程中应避免出现大的感应回路，降低雷电电磁感应在线路回路上产生的感应过电压。信号线路与电源线路需要分开敷设，并分别进行屏蔽或敷设在同一线槽中但用金属板隔开且保持足够的距离。
3.5 安装适配的电涌保护器
防止闪电电涌入侵的主要方法是安装适配的电涌保护器（简称SPD）。SPD主要有电源SPD、信号SPD和馈线SPD。SPD的主要功能是抑制和分流电涌电流。雷电对电子设备的损坏主要是由电源线入侵的电涌造成的，所以在电源线路上安装适配的SPD尤为重要。应在总配电房安装开关型SPD，作为一级保护；在设备前端安装限压型SPD作为二级保护；对于精密的、重要的电子设备还需要安装三级SPD保护。所安装的SPD需要配合线路上设备的耐压值选用适合的型号参数。信号线是雷电波入侵的另一个主要途径，因此，电子设备连接的各种信号线应加装适配的信号SPD。由于SPD的安装工艺和产品质量、性能优劣能够影响防雷效果，所以要了解需保护的电子设备和信号线的各种参数性能，选择相对应的SPD，选择有施工资质的人员进行安装。
4. 结语
电子设备随着科技的发展，精密度越来越高。电子设备在很多行业中都是牵一发而动全身的角色，所以保障电子设备正常运行尤为重要。电子设备对过电压、过电流极其敏感，一旦受到雷电影响，很容易导致电子设备损坏，进而影响到更大范围的系统，所以做好电子设备的雷电防护很有必要。
参考文献
[1] 邹昌宏.如何避免雷电对民航电子设备的危害[J].电子测试.2017,(12):123-124.
[2] 揭峰.有关电子信息设备防雷保护措施的探讨[J].科技风.2013,(2):100.
[3] 俞诗雯,俞成标.电子信息系统防雷之我见[J].信息安全与技术.2012,(1):48-49,58.
[4] 叶洋,兰桂英,卓秀媛.电子信息系统的防雷措施[J].农业与技术.2013,(3):147,159.
