二十世紀(jì)五十年代以后，各種電子信息設(shè)備大量涌現(xiàn)、廣泛使用，特別是微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，微電子器件的集成化、小型化、高速化的水平不斷提高，而“三化”的必然結(jié)果是導(dǎo)致(cause)各種電子信息設(shè)備的耐過(guò)壓、耐過(guò)流和抗雷電電磁脈沖的能力大大降低。例如：對(duì)于過(guò)電壓，vax系列電子計(jì)算機(jī)的串行通信接口芯片mc1488的耐壓水平約為103

V、mc1489僅達(dá)10v左右；而cmos芯片(又稱微電路)僅達(dá)3－5v。對(duì)于磁場(chǎng)，當(dāng)lemp的磁場(chǎng)脈沖超過(guò)0.07高斯時(shí)，就會(huì)引起微機(jī)失效，當(dāng)磁場(chǎng)脈沖超過(guò)2.4高斯時(shí)，集成電路就會(huì)發(fā)生yong久性損壞。

一方面，由于電子信息設(shè)備十分“嬌嫩”，對(duì)雷電電磁脈沖“十分”敏感。因此，其遭受感應(yīng)雷擊的幾率比遭受直擊雷襲擊的幾率高的多。所以，在同樣的雷電電磁環(huán)(環(huán)狀的導(dǎo)磁體)境下，其受損的也比建筑設(shè)施和一般的機(jī)電設(shè)備高得多。

另一方面，由于電子信息設(shè)備的種類(lèi)多、數(shù)量龐大、工作環(huán)境復(fù)雜、雷電侵入的通道多。因此，信息防雷遇到了比傳統(tǒng)防雷復(fù)雜的多的問(wèn)題。

信息防雷包括(bāokuò)對(duì)直擊雷的防護(hù)和對(duì)雷電電磁脈沖（感應(yīng)雷）的防護(hù)。對(duì)雷電電磁脈沖的防護(hù)應(yīng)綜合考慮雷電成災(zāi)的多種物理因素，針對(duì)雷電的各種耦合途徑、耦合通道及其危害機(jī)理，采用相應(yīng)的綜合防雷技術(shù)和措施。對(duì)于電子信息設(shè)備來(lái)說(shuō)，雷電電磁脈沖能量的耦合主要通過(guò)以下三個(gè)通道侵入：一是雷電電磁脈沖能量通過(guò)各種多發(fā)管線通道（多發(fā)管道、多發(fā)構(gòu)件、各種線纜等）的傳導(dǎo)耦合；二是通過(guò)地線通道的傳導(dǎo)耦合（地電位反擊）；三是雷電電磁脈沖能量通過(guò)空間通道的輻射耦合。由于雷電的侵襲是*的，因此信息防雷是綜合性的系統(tǒng)工程，所采取的技術(shù)措施也是多方面的。任何單一的防護(hù)措施，其效果都是有限的。這些防護(hù)措施和技術(shù)可概括為：兩個(gè)部分（外部防護(hù)、內(nèi)部防護(hù)）和五項(xiàng)技術(shù)（攔截、屏蔽、均壓、分流和接地）。不同部分和各項(xiàng)技術(shù)都有其重要作用，相互之間緊密溝通，不能將它們割裂開(kāi)來(lái)，也不存在替代性。分述如下：

（一）現(xiàn)代綜合防雷的兩個(gè)部分

1．外部防護(hù)（直擊雷防護(hù)）

⑴作用：攔截、瀉放雷電流

⑵系統(tǒng)(system)組成：由接閃器（避雷針、避雷帶）、引下線、接地體組成，可將絕大部分雷電能量直接導(dǎo)入地下泄放。

2．內(nèi)部防護(hù)（雷電電磁脈沖防護(hù)）

⑴作用：均衡系統(tǒng)(system)電位，限制過(guò)電壓幅值。

⑵組成：由均壓等電位連接、各種過(guò)電壓保護(hù)器（避雷器）等組成。

⑶技術(shù)措施：截流、屏蔽、均壓，分流、接地。

（二）防雷保護(hù)區(qū)

根據(jù)電工委員會(huì)的（iec61312），信息防雷應(yīng)根據(jù)雷電電磁脈沖的嚴(yán)重程度，將需要保護(hù)的空間劃分為不同等級(jí)的雷電保護(hù)區(qū)（lpz）。防雷保護(hù)區(qū)稱電磁兼容分區(qū)。是按人、物和信息系統(tǒng)對(duì)雷電及雷電電磁脈沖的感受強(qiáng)度不同，把建筑物內(nèi)、外電磁環(huán)(環(huán)狀的導(dǎo)磁體)境分成幾個(gè)區(qū)域。

lpz0a區(qū)本區(qū)內(nèi)的各物體地都可能遭到直接雷擊，因此各物體都可能導(dǎo)走全部雷電流，且本區(qū)內(nèi)雷電電磁脈沖沒(méi)有衰減。

lpz0b區(qū)本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊，但本區(qū)內(nèi)雷電電磁脈沖也沒(méi)有衰減（attenuation）。

lpz1區(qū)本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊，流往各導(dǎo)體的電流比lpz0b區(qū)進(jìn)一步減少。本區(qū)內(nèi)雷電電磁脈沖經(jīng)建筑物外墻的屏蔽而衰減（attenuation）。

在防雷保護(hù)區(qū)的0區(qū)與1區(qū)的界面上，對(duì)建筑物來(lái)說(shuō)就是屋頂與四周墻壁及地面，盡管采用籠式避雷網(wǎng)結(jié)構(gòu)，但由于受大網(wǎng)孔、門(mén)、窗口等開(kāi)洞的影響(influence)，雷電電磁脈沖仍將通過(guò)(tōngguò)多種耦合途徑侵入保護(hù)區(qū)內(nèi)，其感應(yīng)電壓也會(huì)破壞(vandalism)建筑物內(nèi)部的電氣和電子設(shè)備。防雷設(shè)備就是通過(guò)現(xiàn)代電學(xué)以及其它技術(shù)來(lái)防止被雷擊中的設(shè)備。防雷設(shè)備從類(lèi)型上看大體可以分為：電源防雷器、電源保護(hù)插座、天饋線保護(hù)器、信號(hào)防雷器、防雷測(cè)試工具、測(cè)量和控制系統(tǒng)防雷器、地極保護(hù)器。

lpz2區(qū)本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊。雷電電磁脈沖經(jīng)建筑物內(nèi)墻的再次屏蔽而衰減。又稱后續(xù)防雷區(qū)。

如果需要進(jìn)一步減小所導(dǎo)引的雷電流和電磁場(chǎng)，就應(yīng)引入后續(xù)防雷區(qū)。應(yīng)按照需要保護(hù)的系統(tǒng)所要求的電磁環(huán)境選擇滿足后續(xù)防雷區(qū)要求的條件。如建立的屏蔽室等。

lpz3區(qū)機(jī)殼內(nèi)部保護(hù)區(qū)序號(hào)越高，預(yù)期的干擾能量和干擾電壓越低。在現(xiàn)代雷電防護(hù)技術(shù)中，劃分防雷保護(hù)區(qū)的意義在于為內(nèi)部防雷技術(shù)措施和有關(guān)防雷器件的選用提供電磁環(huán)境的依據(jù)。

現(xiàn)代綜合防雷的主要技術(shù)措施

1．?dāng)r截信息防雷的道防線是攔截直擊雷。經(jīng)濟(jì)、有效的方法仍然是又名防雷針（避雷帶、避雷網(wǎng)）法。盡管避雷針對(duì)于電子信息設(shè)備有非常多負(fù)作用，對(duì)其應(yīng)抱趨利避害、積極、穩(wěn)妥的態(tài)度，采取有效的技術(shù)措施予以抑制。

2．屏蔽屏蔽是防止任何形式電磁干擾的基本手段之一。屏蔽的目的，一是限制某一區(qū)域內(nèi)部的電磁能量向外傳播，二是防止或降低外界電磁輻射能量向被保護(hù)的空間傳播。

由于電場(chǎng)、特性：波粒的輻射及電磁場(chǎng)的性質(zhì)不同，因而屏蔽的機(jī)理也不同。按屏蔽的要求不同可分別采用屏蔽室（盒、管）的完整屏蔽體，或金屬網(wǎng)、波導(dǎo)管及蜂窩結(jié)構(gòu)的非完整屏蔽體。屏蔽一般分為電場(chǎng)屏蔽、磁場(chǎng)屏蔽及電磁場(chǎng)屏蔽幾種。

⑴靜電屏蔽（電場(chǎng)屏蔽）是為了消除和抑制靜電電場(chǎng)的干擾。

⑵磁場(chǎng)屏蔽是為了消除或抑制由磁場(chǎng)耦合引起的干擾。磁場(chǎng)屏蔽又分為低頻屏蔽和高頻磁屏蔽兩種情況。

⑶電磁場(chǎng)屏蔽一般在遠(yuǎn)離干擾源的空間單純的電場(chǎng)或磁場(chǎng)是少見(jiàn)的，干擾是以電場(chǎng)、磁場(chǎng)同時(shí)存在的高頻電磁場(chǎng)輻射的形式發(fā)生的。雷電電磁脈沖在遠(yuǎn)場(chǎng)條件下可看作平面電磁場(chǎng)傳播。因此，應(yīng)同時(shí)考慮電場(chǎng)和磁場(chǎng)的屏蔽。

⑷信號(hào)傳輸電纜的全屏蔽電纜的屏蔽是一項(xiàng)很重要的技術(shù)措施，它要求對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)、外所有架空、埋地的電纜都用金屬層屏蔽起來(lái)，以防雷電電磁脈沖的干擾，這稱作全屏蔽。當(dāng)全屏蔽電纜接觸或穿過(guò)另一金屬部分時(shí)，還要采用中間接地點(diǎn)。因此，全屏蔽電纜要求多點(diǎn)接地。

3．均壓（均衡）

⑴均壓也稱電位均衡連接（簡(jiǎn)稱等電位連接）。就是把所有導(dǎo)體相互作良好的導(dǎo)電性連接，并與接地系統(tǒng)連通。其中非帶電導(dǎo)體直接用導(dǎo)線連接，帶電導(dǎo)體通過(guò)(tōngguò)避雷器連接。其本質(zhì)是由可靠的接地系統(tǒng)、等電位連接用的金屬導(dǎo)線、等電位連接器（即避雷器、地線（別稱：避雷線）隔離器）和所有導(dǎo)體組成一個(gè)電位補(bǔ)償系統(tǒng)。

該電位補(bǔ)償系統(tǒng)(system)的作用，一是為雷電流提供低阻抗的連續(xù)通道，使其迅速導(dǎo)入大地泄放。二是使系統(tǒng)各部分不產(chǎn)生足以致?lián)p的電位差。即在瞬態(tài)現(xiàn)象存在的極短時(shí)間里，通過(guò)這個(gè)電位補(bǔ)償系統(tǒng)可以迅速地在被保護(hù)系統(tǒng)所處區(qū)域內(nèi)的所有導(dǎo)電部件之間建立起五個(gè)等電位區(qū)域。這個(gè)區(qū)域相對(duì)于外界可能存在著數(shù)十千伏的電位差。重要的是在需要保護(hù)的系統(tǒng)所處區(qū)域內(nèi)部，所有導(dǎo)電部件之間不能存在顯著的電位差，從而達(dá)到保護(hù)設(shè)備和人身安全的目的。

⑵等電位連接

a．不帶電金屬物體。如各種金屬管道，線纜屏蔽層，設(shè)備(shèbèi)的金屬底座、金屬外殼等。

b．帶電金屬物體。如電源線、各種信號(hào)傳輸線等。

4．分流

⑴是將雷電流能量向大地泄放過(guò)程中應(yīng)符合層次性原則。層次性就是按照所劃分的防雷保護(hù)區(qū)對(duì)雷電能量分級(jí)瀉放。盡可能多、盡可能將多余能量在引入信息系統(tǒng)之前泄放入地。

由于雷電過(guò)電壓的能量很大，單一的措施或一道防線都沒(méi)有辦法消除雷電過(guò)電壓的侵害，必須采取多級(jí)防護(hù)措施才能將侵入的雷電過(guò)電壓限制在安全的、設(shè)備(shèbèi)能夠承受的范圍之內(nèi)。

⑵雷電能量分配模型（設(shè)有又名防雷針的建筑物）

a．前級(jí)評(píng)估模式用于評(píng)估lpz0b區(qū)與lpz1區(qū)交界處的雷電流分配情況(Condition)。該級(jí)的雷電流用10/350波形表示。

又名防雷針系統(tǒng)：分配50%的能量；金屬管道、電源線路、通信線纜等共分配50%的能量。后三個(gè)系統(tǒng)中，阻抗大者分配的能量也大。在進(jìn)行了等電位連接且接地良好的情況下，認(rèn)為三者阻抗近似相等，三個(gè)系統(tǒng)平均分配50%的能量。即各承擔(dān)17%。進(jìn)入各系統(tǒng)的能量又將在各自的內(nèi)部進(jìn)行分配。如一個(gè)200ka的雷電流，避雷針系統(tǒng)承擔(dān)100ka，金屬管道、電源線路、通信線纜等系統(tǒng)各承擔(dān)33ka。進(jìn)入電源線路的能量又將在3根火線（或3＋1）上平均分配即每相各承擔(dān)11ka（或8.3ka）。

b．后續(xù)評(píng)估模式(pattern)用于評(píng)估lpz1區(qū)以后各級(jí)保護(hù)區(qū)交界處的雷電流分配情況。由于用戶側(cè)絕緣阻抗遠(yuǎn)大于避雷器放電支路處外線路的阻抗，進(jìn)入后續(xù)防雷區(qū)的雷電流將大化減少。該區(qū)域的雷電流用8/20μs波形表示。

許多行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范中都規(guī)定(guīdìng)在低壓電源系統(tǒng)應(yīng)安裝多級(jí)避雷器，使雷電流分級(jí)瀉放入地。各級(jí)避雷器的規(guī)格要與各級(jí)可能承擔(dān)的雷電能量和各級(jí)設(shè)備(shèbèi)的耐壓配合。

5．防雷接地

防雷接地是分流和瀉放直擊雷和雷電電磁干擾能量的有效的手段之一，也是電位均衡補(bǔ)償系統(tǒng)基礎(chǔ)。目的是使雷電流通過(guò)低阻抗接地系統(tǒng)向大地泄放，從而保護(hù)建筑物、人員和設(shè)備的安全。沒(méi)有良好的接地系統(tǒng)或者接地不良的避雷設(shè)施(shèshī)會(huì)成為引雷入室的禍患；避雷裝置接地不好，還提供了雷電電磁脈沖對(duì)電氣和電子設(shè)備產(chǎn)生電感性、電容性耦合干擾的機(jī)會(huì)。