电磁屏蔽在防雷系统中的重要性分析

电磁屏蔽在防雷系统中的重要性分析

周舟 倪觅来

浙江防雷安全检测有限公司 浙江省杭州市 310051

【摘要】雷电是人类最早得到火种的方法之一，但到如今大部分还是给人类的生活以及以及生产带来了不好影响，比如：火灾，或者直接造成人员伤亡，甚至会造成房屋倒塌等情况。也会对交通，通讯，以及社会生产等造成严重损失。为了见防止或者减少雷电对生产生活的影响，人们发明了避雷针，随着科技的不断进步，不断的出现一些防雷系统，并且不断的改进。而不断的发展也产生了更为先进的电磁屏蔽技术，该技术在通讯以及导弹导航等军事领域得到广泛的应用。近些年，人们已经把电磁屏蔽技术运用到了防雷系统中，并且取得了很显著的成果，并且成为了防雷电技术中不可缺少的一部分。

1.电磁屏蔽技术

电磁屏蔽技术是指能限制自身电厂向外辐射，不干扰其他的电磁场，也能防止外部的电磁场对自身产生影响，避免自身电磁场混乱的技术。这其中包括电厂屏蔽和磁场屏蔽。而电磁屏蔽离不开屏蔽体，屏蔽体的原理是对电磁场外部的一些电子元件、电路、导线、系统等的电磁干扰进行吸收、反射以及抵消作用。

2.雷电的危害以及防雷技术的概述

2.1雷电带来的危害

雷电灾害造成的重大火灾、人员伤亡重大事件、甚至可能是整幢房屋全部倒塌,都可能给我们现代的社会生产力和生活工作带来不便,带来巨大危害。现代生产和交通,生活用品、生产工业的电子化、信息化、系统化,电子科技及新产品的广泛应用,导致了遭受各种雷电条件干扰、损害的风险逐渐变大。雷电也可能会直接影响电脑网络的正常使用。比如,平时遇到下雨或者打雷时,家里,或者其他一些地方经常会遇到出现"断网"的情况。

雷电对于一些电气设备也会具有很大的安全威胁,比如,(1)直接受到雷击会损坏电气设备,“打雷”产生的临界电压最大会达到几百万伏,电流通常会达到几千安培,直接损坏或毁掉电气设备。另外,强大的脉冲电流还可能会形成各种电压波和冲击波,损坏整个电源线和其他信号输出线上的一个脉冲交流电压,破坏电源绝缘保护层,破坏其电气设备。(2)由于雷电形成的强大的天线电压和强大电流，会形成一个大的电磁场,和室内的天线传电电气设备之间形成一个电磁波的感应,室内的电压升高,造成很多人们被击伤,电气设备受到破坏,甚至可能会直接发生整栋房屋倒塌的事故或者更为严重的交通事故。

2.2防雷传导系统基本操作技术

2.2.1.传导技术(或者说是传导系统)是外部环境防护、防范直接接触雷击的主要防护措施。接闪器将这波闪电的巨大辐射能量直接导入大地,防止它对保护对象的本身产生任何破坏。但是在引导闪电的设备线路导线上也需要注意，巨大的电压，有几百万伏，这会产生巨大的电流，而这电流会产生巨大感应磁场,和其他电场形成电磁感应，很有可能会损坏设备。所以传导保护技术必须与其他安全防雷保护措施同时使用,才能保证被传导保护的设备处于安全状态。

2.2.2.分流，即导线暂态等待雷电位置的连接,对于远处导线落雷时所产生的浪涌雷电及其电磁脉冲，在一些电力传输线、电话线、信号传输线或者这类导线电缆的末端金属配件外套上的一个感应沿，会产生入侵的浪涌电压波,用于雷浪波电涌分流保护器(SPD)防止分流入地。针对不同的移动通信电子设备电路结构,需要选用不同要求型号的高频浪波瞬涌电流保护器(SPD)。

2.2.3.接地点的阻隔，接地点就是将无线雷达中电流的全部能量通过释放点放入地上,但目前防雷用电工作的很重要的一个点，也是一个难点，即对每个接地点的电阻，要求阻值很小。在防雷通信机房附近一定要建立一个良好的接地系统,保证所有防雷通信设施通过接地系统把雷产生的电接入到地面,从而保证所有通信机房设备和工作人员的生命安全。另外,防电磁干扰的静电屏蔽、防水和静电保护装置等，都需要建立良好的接地系统。

2.3综合建筑防雷基本组成方法

2.3.1.雷电建筑综合防护系统主要由雷电建筑物外部接地防雷、内部接地防雷和共用接地系统几个大部分共同组成。外部建筑防雷工程包括外部避雷针、避雷网、引上导下线、外部建筑综合防雷接地网等防雷工程,其主要的防雷功能也就是为了有效确保外部建筑物本身的安全，免受雷电直击或地上传导雷电的直接侵袭,将所有可能直接击建筑物的外部雷电通过外部避雷针、避雷网、引上导下线等,泄漏或导入大地。用于工业防直流电防止雷击,改善工业通信机房用电设备人员所处工作场地，以及通信机房设备电磁干扰环境工作条件。有效的减小和防止在一个需要有防护电的空间内由于雷击所产生的强烈电磁振动效应,防护工程措施主要包括等效供电位置的连接系统、分区域和分级分配电设备合并安装和防浪潮瞬涌漏电保护器、合理配置布线等防护工程。

2.3.2.通信机房内部用电防雷技术：主要技术之一是均衡通信系统的过电位,限制系统过电压波动幅值,有效的减小和防止通信雷达过电流在没有需预设防护区的空间内所扰动产生的各种电磁感应。主要安全技术保障措施包括移动设备内部接地线的汇集和连线、等效供电位置的连线、光电子网缆安全屏蔽及合理位置布线，以及设备加装移动浪潮瞬涌电流保护器(SPD)、以及其他包括移动电源控制系统和各种移动通信电子设备的安全防护等技术项目。

2.3.3.通信机房外部技术：防护保障措施主要包括全面安装外部避雷网、避雷带、引导上下线、设置外接地网以及加强通信机房铁塔外部接地与漏电防护等外部技术保障措施。根据"法拉第"均压供电原理,将中央通信机房高层建筑物内部设计改造成一个大型屏蔽笼式电网结构,并为其提供一个具有综合性的接地网。保证机房楼层内各点的供电位置的分布均匀,改善机房通信电子设备用户所处工作场地及各机房的抗电磁条件环境管理条件,为机房电子设备用户提供耐冲击和抗高电压、高强电磁条件干扰的优良运行工作环境。外部雷声防护主要功能是保护防雷击产生的直流电,拦截、泻播雷声和电流,改善民用通信机房设备及其所处工作场地及通信机房不受电磁干扰。

3.电磁辐射屏蔽系统技术在各种雷电灾害防护工作中的应用

电磁辐射屏蔽系统技术在各种雷电灾害防护工程中的广泛应用,能够有效的减少电线对不同电缆的无线感应电磁辐射、不会对不同电缆之间的电磁串扰和电缆共模雷电阻抗之间耦合等雷电问题产生较大的影响。信号电缆敷设屏蔽在实际的电缆使用过程中是否能够保证电缆接地的稳定可靠性信号电缆的屏蔽性能，与信号电缆外壳和导体的采用敷设屏遮形式有直接性的关系,不同的导体敷设屏蔽形式也可能会对信号电缆的导体敷设屏蔽效果造成较大的影响。对各种电缆专用屏蔽设置有着较高的技术要求，因此结合实际的电缆使用功能需要,合理设置各种专用电缆屏蔽室，确保电缆设备内的外壳构件能够与电缆屏蔽体良好接地。而且，也需要不断得加大对现代计算机电子技术的保护力度，将电子计算机技术作为一种重要的电子数据处理信息系统，这样可以防止遭受外界恶劣环境影响计算机的正常工作。屏蔽设置接地对提高虚拟计算机的网络抗干扰能力具有重要作用,防雷屏蔽接地、安全屏蔽接地、高频屏蔽接地等需要进行合理化的设置，并且还需要通过有较具针对性的设计完成如交直流屏蔽接地以及防雷屏蔽接地等屏蔽技术，从而减少对静电源的干扰。

4.结束语

总结，本文简单介绍了电磁屏蔽技术，讲述了防雷电技术的设计以及应用，最后简单总结了电磁屏蔽在防雷电技术应用中的重要性以及应用方式。希望此篇文章可以在今后的技术应用中发挥作用。

【参考文献】

钟欣睿，浅谈电磁屏蔽技术的应用[J]科技创新，（2016）11

张健，论建筑防雷系统的设计[A]建材与装饰，（2016）9

瞿旻，霍祝青，戴波，单菡，王大伟，测震台站综合防雷系统建设及效能评价[A]地震工程学报（2015）6