摘要論文針對防雷設計中電子設備的防雷接地，從外部防雷裝置中接地體的選用、有效降低接地電阻的大小來符合國家標準要求以及選擇合適的聯合接地方式等3個方面闡述了合理接地的問題。通過對布線、屏蔽和接地方式，空間電磁場對通信線路的電磁感應影響情況和降阻劑對接地電阻的影響試驗，總結出了能夠保護電子設備的安全布線和接地方式。
　　關鍵詞防雷；接地；電子設備
　　0 論文引言
　　隨著電子技術的發展，計算機系統和其他電子信息設備已深入各行各業，但是這些以微電子技術為基礎的電子設備因其集成度高、工作電壓低、運算速度快，其耐過電壓、過電流和抗雷電電磁脈沖的能力差，極易遭受雷電的危害，從而使雷電災害由電力和建筑這2個傳統領域擴展到幾乎所有行業，特別是通訊系統、信息技術數據中心、計算機中心以及微電子生產企業等重要目標，如果遭到雷擊，產生的危害是非常嚴重的。
　　為了更好地預防雷擊對電子設備的傷害，必須進行防雷設計，而接地是防雷技術中最重要的環節，更要加以重視，以往對電子設備接地存在一些誤區，下面將分析一下電子設備防雷設計時的幾個接地問題。
　　1 防雷接地的目的
　　接地的目的是使雷電流通過低阻抗接地系統向大地釋放，從而保護電子設備、建筑物和人員的安全。雷擊損壞設備可分為受雷電直擊、受感應雷影響所致2種情況。接地是分流和釋放直擊雷和感應雷電磁干擾能量的最有效的手段之一，也是電位均衡補償系統基礎。
　　沒有良好的接地系統或者避雷設施接地不良都會成為引雷入室的禍患，同時還提供了雷電電磁脈沖對電氣和電子設備產生電感性、電容性耦合干擾的機會。良好的接地，才能有效地降低引下線上的電壓，避免發生電位反擊。
　　接地系統包括內部電子設備防雷接地系統和外部防雷接地系統2部分，內部防雷接地主要包括接地方式選擇、雷電過壓保護和內部屏蔽距離等，外部防雷接地系統主要存在接地體的選用與降低接地電阻的大小等問題。
　　2 接地問題
　　2．1 電子設備合適的接地方式
　　一些人認為為了保護電子設備免遭雷擊損壞，設備的接地應該采用單獨的“通信地”，需要和建筑物防雷接地分開。這種理解是錯誤的。
　　在同一個機房電子設備中，可能有多種接地極，如避雷接地極、電源中性點接地極、電氣和電子設備的保護接地極以及電子設備系統屏蔽接地極等，它們可分為強電保護接地極和弱電抗干擾接地極。如果電子設備機房設置2個分開的地網，其實2個地網之間是有一定關系且互相作用的，而不是徹底分開的，雷電流通過避雷強電接地地網泄人大地時可造成接地點附近的地電位大幅度升高，隨著地電位的上升抬高了本身的電位，這樣雷擊發生時不同的接地體之間產生電位反擊。地電位反擊很可能導致電子設備的一些接口引入過大的雷擊過電壓和過電流，即使接口部分有合理設計的防雷電路，電子設備也不能有效地防止這種情況下的設備遭受雷擊損壞。
　　另外，線路屏蔽也必須良好接地，對傳輸線路采取屏蔽措施，是降低感應雷擊破壞的有效方法。例如：計算機房應敷設金屬屏蔽網，屏蔽網應與機房內環形接地母線均勻多點相連。機房內的電力電纜(線)、通信電纜(線)宜盡量采用屏蔽電纜。架空電力線由終端桿引下后應更換為屏蔽電纜，進入機房前應水平直埋長度50m以上，埋地深度應大于0．8m，屏蔽層2端接地，非屏蔽電纜應穿鍍鋅鐵管并水平直埋50m以上，鐵管2端接地，這樣才能最大限度地減少感應雷擊侵入的渠道，保證等電位連接。
　　通過模擬不同的布線、屏蔽和接地方式，空間電磁場對通信線路的電磁感應影響情況試驗，對計算機通信網絡系統在內的布線和接地方式得出如下結論：
　　通信電纜以及地線的布放應盡量集中在設備機房的中部。通信電纜線槽以及地線線槽的布放應盡量避免緊靠設備機房立柱或橫梁并沿設備機房立柱或橫梁布線較長的距離，通信電纜線槽以及地線線槽的設計應盡可能位于距離變電所立柱或橫梁較遠的位置。高頻電纜在進入機房前其金屬屏蔽外皮，至少有2處與避雷設備引下線連接。接地方式應采用聯合接地方式，電子設備的強電保護接地和弱電抗干擾接地接地必須和建筑物的防雷接地共用一個地網，交流工作接地、安全保護接地、直流工作接地、防雷接地等4種接地應共用一組接地裝置，有無線發射電子設備的，要求機房地網、天線地網和配電地網等連接成一個統一的地網。
　　2．2 如何選用接地體
　　接地體的選擇上應該按照不同的環境條件選用相應的接地體接地體包括人工接地體和自然接地體。人工接地體有2種基本形式：垂直接地體和水平接地體；垂直接地體常采用鍍鋅圓鋼、鍍鋅鋼管、鍍鋅角鋼或不等邊角鋼等，水平接地體多采用鍍鋅圓鋼、鍍鋅扁鋼，焊接處應涂防腐漆，一般情況下垂直接地體用截面為L50mln×50mln×4mln，長度為2500mln的鍍鋅角鋼；水平接地體用截面為40mln×4mln的鍍鋅扁鋼。
　　在土壤電阻較低的地區，多采用垂直接地體形式，為了減少相鄰接地體的屏蔽效應，垂直接地體間的距離及水平接地體間的距離一般為5m，埋置深度不小于0．6m；另外，為防止直擊雷，降低跨步電壓，人工接地體應距離建筑物出人口和人行橫道的有效長度(從接地體到引下線的連接點)應不小于3m。
　　在土壤電阻較高的地區，根據電阻率的高低應采用4—6根40—100m長的射線(按射線狀埋設的接地體，以下同)，對于近處60m以內有土壤電阻率較低地帶，可采用外引接地再加幾根射線。
　　2．3 接地電阻
　　良好的接地效果是防雷成功的重要保證之一，雷電的破壞作用主要是雷電流引起的，雷電流是一個幅值很大、陡度很高的沖擊波電流。要想達到良好的防雷效果，接地電阻必須越小越好，而接地電阻的大小，是接地效果好壞的表征。根據GB／T2887—2000《電子計算機場地通用規范》規定，防雷保護地的接地電阻不應大于1OQ，所以設計時必須保證接
　　地電阻阻值滿足國標要求。
　　接地電阻包含接地體與接閃器之間的連線電阻、接地體本身的電阻、接地體與土壤的接觸電阻、當電流流人土壤后，土壤的電阻等4部分。所以接地電阻的大小取決于4個方面，解決的辦法如下：①接地體與接閃器之間的連接線宜短而直，材料為多股銅線；②接地體之間所有焊接點，除澆注在混凝土中的以外，均應進行防腐處理。接地體之間焊接時，焊接長度要求對扁鋼為寬邊的2倍，對圓鋼為其直徑的10倍；③接地體與土壤的接觸電阻的大小與接地體的形狀、接地體與土壤接觸的松緊程度直接有關。要求接地體與土壤的接觸要緊密，同時面積要足夠大，在腐蝕性較強的土壤中應采用鍍鋅等防腐措施或加大截面，并將焊接處涂上防銹漆；④當電流流入土壤后，接地電阻與土壤的電阻率有關，有關人工接地體接地電阻阻值簡易計算式如表1所示。
　　由表1可以看出接地電阻與自然土壤電阻率P成正比，與接地體的總長度成反比。土壤的電阻率與土壤結構(如黑土、粘土和沙土等)、土質的緊密度、濕度、溫度以及土壤中含有可溶性的電解質有關，范圍從幾Q．m(如陶黏土10Q．m)到幾十萬Q．m(如花崗巖200000Q．m)，一般土壤電阻率都在102～10Q．m，而降阻劑已經能做到10。Q．m，所以要達到接地電阻要求，降低接地電阻，必須采用接地降阻劑來改善土壤的電阻率．D，改善導電性能，增大接地體的有效半徑，從而增大接地體的流散面積，減小接觸電阻。
　　將降阻劑敷在接地電極和自然土壤之間就猶如增大了接地電極的直徑一樣，從而使接地電阻減小，在降阻劑澆灌的時候是半流體狀態，使它與周圍的土壤接觸緊密，減少了接觸電阻。同時需要在降阻劑的材料甄選和施工、工藝等多方面采取措施。
　　接地裝置如圖1所示，其中接地圍框為6mmX6m，單根射線采用10mill的圓鋼。長度為33m，埋深0．6m，土壤為強風化土壤層，土壤電阻率為792Q．m。
　　分別對接地構件全部包覆降阻劑、圍框及1／3射線包覆降阻劑、圍框及2／3射線包覆降阻劑和全部不包覆降阻劑等多種情況下的接地電阻進行了測量，測量結果如表2所示。
　　從試驗結果可以看出：①全部不包覆降阻劑的時候，接地電阻為16Q，所以這時是不滿足不大于10Q的國標要求；②在全部接地構件包覆降阻劑后，接地電阻值從16Q下降到1．8Q，降低80％以上，說明降阻劑可起到顯著降阻作用，滿足國標要求；③當圍框及1／3射線包覆降阻劑時，接地電阻從16Q下降到4Q，繼續施加降阻劑時，下降速率己趨于平緩，說明后端2／3射線長度包覆降阻劑所起到的降阻效果較小。
　　3 論文結束語
　　分析了電子設備在防雷接地技術上的接地方式、接地體選用、接地電阻和降阻劑選擇等一些問題，驗證了降阻劑包覆接地構件對接地電阻的影響，合理接地應采用聯合接地方式、低阻、高效、抗腐蝕的接地模塊、高效低毒低腐蝕性降阻劑和合理的材料、工藝流程、施工方法。
　　總之，要做好電子設備的防雷工作，一定要從實際出發，堅持經濟性、合理性和靈活性，因地制宜，避免不必要的浪費。防雷是一項系統工程，只有充分重視起來，預防好所有可能引入雷電的途徑，才能真正起到防護雷電，保障人員和設備安全的作用。