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电子设备雷击保护导则（GB7450-87）本导则论述了电子设备防雷击保护原则，供从事电子设备设计、生产及使用人员考虑设备质量、成本、人笛安全时，将在电子设备上产生的雷电冲击限制到设备容许范围内，以达到GB3482—83《电子设备雷击试验方法》所规定的技术要求。
本导则适用于与外线相联接的电子设备的雷击保护，对雷电直击设备不能提供保护。
1 总则1.1名词术语1.1.1纵向过电压及纵向保护纵向过电压指由于某种原因，使平衡电路上某点与地间超过容许的电压。
用来掏此种过电压的保护称纵向保护。
1.1.2横向过电压及横向保护横向过电压指由于某种原因，使平衡电路的线间，或不平衡电路的线与地间出现的超过[容许的电压。
用来掏此过电压的保护称横向保护。
1.1.3内电路指不直接联接于外线的机内侧电路，1.1.4 粗保护指限幅电压较高，耐流能力较大，装在靠近外线的电路点上的保护装置，如放电管等。
1.1.5 细保护指限幅电压较低，耐流能力较弱，用于内电路保护固体元件的保护装置，如半导体二级管等。
1.2 危险源1.2.1 直击雷过可以引起几千伏的过电压直接加到线路装置和终端设备上，。
1.2.2 应雷通过雷云之间或雷云对地的放电，在附近的架空线路、埋地线路、钢轨或类似导体上产生的感应过电压称感应雷。
1.2.3 地电位升雷电流通过接地装置流入大地电位升高称电位升，会危害设备的对地绝缘。
1.3基本的保护方法1.3.1规定设备的介质绝缘强度、耐流量、阻抗等，以适应所使用的环境。
1.3.2保护元件分流（如火花间隙）或中断（如用熔丝）可能到达设备内部的冲击。
1.4 保护元件1.4.1 带碳精板或金属电极的空气隙保护器通常联接于每一引入线与地之间，限制出现在两极间的电压，此类元件价格低廉，但运行一段时间特别经雷击放电后，绝缘电阻会下降，需经常维护及更换。
1.4.2 气体放电管到被保护系统可容许的范围。
可较长期工作不需要特殊的维护。
但应对气体电管作定期检查，。
交流特高压电网的雷电过电压防护特高压电网作为电力系统中的重要组成部分，承担着大功率输电的任务，对于雷电过电压防护具有重要意义。
特高压电网在输电过程中容易受到雷电过电压的影响，如不加以防护，可能会对电网设备和系统运行造成损害甚至发生事故。
因此，特高压电网必须采取一系列措施来防止雷电过电压的产生和传播。
首先，特高压电网必须采用合适的导线材料和结构。
特高压电网输电线路通常采用的是悬垂绝缘子，这种绝缘子有良好的绝缘性能和抗风振性能，能够有效地抵御雷电过电压的冲击。
此外，为了提高线路的耐雷电性能，可以在导线上加装避雷针和避雷器，从而将雷电过电压引入地面，保护线路设备。
其次，特高压电网还需要配置雷电过电压保护装置。
雷电过电压保护装置通常采用的是避雷器，可以将雷电过电压引入地面，保护电网设备不受损害。
在特高压电网中，避雷器通常安装在变电站设备的进出线路、变压器和电缆终端等位置。
避雷器能够有效地吸收雷电过电压的能量，保持设备工作在安全电压范围内。
另外，特高压电网还需要加强对接地系统的构建。
良好的接地系统能够将雷电过电压迅速引入地面，减少对设备的影响。
特高压电网接地系统包括接地网、接地极和接地线等，通过有效地配置这些设施，可以提高接地系统的效果。
此外，特高压电网还可以采用接地引雷的方法，将雷电引入地下，减少对电网的影响。
总之，特高压电网的雷电过电压防护是确保电网设备和系统安全运行的关键措施。
通过采用合适的导线材料和结构，配置雷电过电压保护装置，并加强对接地系统的构建，可以有效地防止雷电过电压对电网的影响。
特高压电网必须认真对待雷电过电压防护工作，确保电网的可靠运行。
只有这样，特高压电网才能够更好地为社会提供稳定可靠的电力供应。
避雷器、过电压保护器、浪涌保护器的区别
1、避雷器: 又称：surge
arrester，能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量，保护电工设备免受瞬时过电压危害，又能截断续流，不致引起系统接地短路的电器装置。
避雷器通常接于带电导线与地之间，与被保护设备并联。
当过电压值达到规定的动作电压时，避雷器立即动作，流过电荷，限制过电压幅值，保护设备绝缘；电压值正常后，避雷器又迅速恢复原状，以保证系统正常供电。
2、过电压保护器[1]为一种新型的过电压保护器，主要用于保护发电机、变压器、真空开关、母线、电动机等电气设备的绝缘免受过电压的损害,过电压保护器是限制雷电过电压和操作过电压的一种先进的保护电器。
3、浪涌保护器对间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过压的电涌进行保护，适用于家庭住宅、第三产业以及工业领域电涌保护的要求，具有相对相，相对地，相对中线，中线对地及其组合等保护模式。
是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。
当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害
从三者功能看避雷器保护的是雷电带来的高电压破坏力，过电压保护器保护的是雷电和供电网络带来的电压过高造成的损害，浪涌保护器保护的是雷电带来的高电压、高电流带来的损害。
雷电天气对电子设备的保护方法在雷电天气中，电子设备容易遭受雷击而受损。
这可能导致设备瘫痪、数据丢失或者电路故障。
为了保护电子设备的安全运行，以下是几种有效的保护方法。
1. 安装避雷设备避雷设备是保护建筑物免受雷击的重要手段。
对于家庭或办公室而言，安装全楼避雷装置是一个不错的选择。
这些装置可以分散雷电能量，将其引导到地面，从而降低雷击对电子设备的影响。
2. 使用防雷插座防雷插座是另一种有效的保护电子设备的方法。
这些插座内置保险装置，当雷电来临时会自动切断电源，从而避免雷击对设备的伤害。
它们还提供额外的电源过滤功能，减少电源干扰对设备的损害。
3. 断电保护在雷电天气预警时，最好将电子设备与电源断开。
这包括拔掉插头以及关掉电源开关。
这样可以避免雷击直接通过电源线传递到设备中，减少受损的风险。
4. 使用稳压器和电源保护器稳压器和电源保护器可以帮助平稳地提供电力，避免电压过高或过低对设备的影响。
稳压器可以调节电压，保持在正常范围内，从而避免电子设备因电压波动而受损。
电源保护器不仅可以过滤电源中的杂波和突波，还可以提供过流和过电压保护，保护设备免受雷击等外部因素的影响。
5. 备份重要数据无论在任何天气条件下，备份数据都是非常重要的。
在雷电天气中，设备可能会被雷击而损坏，导致数据丢失。
定期备份重要数据至云存储或外部硬盘是一个明智的做法，可以确保数据的安全性和可靠性。
6. 远离窗户和开放空间在雷电天气中，避免靠近窗户或站在开放的空间。
雷击最有可能被吸引到窗户和高处物体，所以尽量待在室内，并尽可能远离窗户。
如果有必要在窗户附近使用电子设备，确保插头已拔出，避免直接连接到电源。
7. 接地保护接地是保护电子设备免受雷击损害的重要措施之一。
确保设备和房屋的接地线良好连接是非常重要的。
接地线将多余的电荷引导到地下，从而降低雷击对设备的影响。
总结：雷电天气对电子设备的影响不可忽视，但通过采取适当的保护方法，我们可以最大限度地减少设备受损的风险。
一、概述随着我国现代化建设的不断提高，各类先进的电子设备广泛地运用到了各电压等级的变电站内。
但是一方面由于电子设备内部结构高度集成化，从而造成设备耐压、耐过电流的水平下降，对雷电（包括感应雷及操作过电压浪涌）的承受能力下降，另一方面由于信号来源路径增多，系统较以前更容易遭受雷电波侵入。
据统计，雷电对电子设备的损坏占设备损坏因素的比例高达26%，例如变电站线路落雷，造成主控地与设备之间的电位差而损坏大量的保护设备；变电站的微波塔落雷，由于感应过电压而造成大量的通讯、远动设备损坏，我们应当对雷电的危害性引起高度重视，加强防雷意识，做好变电站预防工作，将雷害损失降到最低限度。
二、几种主要的雷击方式2.1雷的直击和绕击雷云单体浮在大地上空，其所带电荷拖着地表相反电荷犹如一个影子随风移动。
如果途经变电站的避雷针或地表其他突出物，地电荷会导致突出物顶端电场畸变集中。
闪电开展之前先是雷云底部的始发先导按间歇分级跃进方式向地表发展，当距地面50～100m时，由避雷针等地表电场畸变集中的地方产生垂直向上的迎面先导。
两者相接，进入直击或绕击的主放电阶段。
通常当地面上突出物的高度为h，雷云正下方的平均电场强度大于和等于580h-0.7 kV/m 时，则该突出物将容易受到直击雷。
原因是高为h的避雷针可影响雷云单体向下的始发先导发展方向的半径，用公式表述为：R＝16.3h0.61m。
该式还表明，地表安装独立避雷针后，将会在其附近出现大量的散击，甚至对避雷针进行直击，对受避雷针保护范围内的物体进行绕击。
一次雷击主放电一般为几万安培到十几万安培，释放的能量相当大，瞬间所产生的强大电流、灼热的高温、猛烈的冲击波、剧变的静电场和强烈的电磁辐射等物理效应给人们的生产生活带来多种危害，如引起火灾和大爆炸，金属导体连接部分断裂破损，建筑物倒塌，电气设备损坏等等。
2.2雷击反击直击雷电流通过地表突出物的电阻入地散流。
假如地电阻为10Ω，一个30kA的雷电流将会使地网电位上升至300kV。
中华人民共和国国家标准UDC：621.38 ：621.316：933GB 7450-87电子设备雷击保护导则Guldance for lightnlng protectionfor electronlc equipments本导则论述了电子设备防雷击保护原则，供从事电子设备设计、生产及使用人员考虑设备质量、成本、人身安全时，将电子设备上产生的雷电冲击限制到设备容许范围内，以达到GB 3482-83《电子设备雷击试验方法》所规定的技术要求。
本导则适用于与外线相联接的电子设备的雷击保护，对雷电直击设备不能提供保护。
1 总则1.1 名语术语1.1.1 纵向过电压及纵向保护纵向过电压指由于某种原因，使平衡电路上某点与地间出现的超过容许的电压。
用来抑制此种过电压的保护称纵向保护。
1.1.2 横向过电压及横向保护横向过电压指由于某种原因，使平衡电路的线间，或不平衡电路的线与地间出现的超过容许的电压。
用来抑制此过电压的保护称横向保护。
1.1.3 内电路指不直接联接于外线的机内侧电路。
1.1.4 粗保护指限幅电压较高，耐流能力较大，装在靠近外线的电路点上的保护装置，如放电管等。
1.1.5 细保护指限幅电压较低，耐流能力较弱，用于内电路保护固体元件的保护装置，如半导体、极管等。
1.2 危险源1.2.1 直击雷雷电直接击中线路并沿导线或电缆流过大量的雷电流，持续时间达若干微秒，使线路设备有实质性的破坏，还可以引起几千伏的过电压直接加到线路装置和终端设备上。
1.2.2 感应雷通过雷云之间或雷云对地的放电，在附近的架空线路、埋地线路、钢轨或类似传导体上产生的感应过电压称感应雷。
1.2.3 地电位升雷电流通过接地装置流入大地所引起大地电位的升高称地电位升，会危害设备的对地绝缘。
1.3 基本的保护方法1.3.1 规定设备的介质绝缘强度、耐流量、阻抗等，以适应所使用的环境。
1.3.2 使用保护元件分流(如火花间隙)或中断(如用熔丝)可能到达设备内部的冲击。
电子设备的雷电及过电压保护过电压主要是指雷击过电压、电力网络操作过电压，损坏电子设备的过电压通常就是这两种。
众所周知，作为一种大气物理现象，每一次雷击都是由一系列的放电（云间、云地）形成的。
雷击过电压是指由于雷电直接击中电线；雷击避雷针时由于电阻耦合、电容耦合、电感耦合引入电线；或雷击某地造成不同地之间的地电位不均衡等原因在有源或无源导体上产生的瞬态过电压。
雷击过电压的能量有时非常强，雷电的放电电流一般为20_40千安培，在大雷暴时最大可达430千安培，雷击概率及其电流数据如下表所示：概率50%10%5%≈1%电流峰值kA3080100200电荷量As1080100400雷电现已成为破坏电子设备的主要原因。
操作过电压是指开关中央电源设备、电力网中大型感性或容性设备的投切等原因产生的过电压。
操作过电压不如雷击过电压高，但出现频繁，对电子设备同样会产生不同程度的损害。
1.过电压保护必要性现在已进入电子信息时代，各行各业都日益广泛地采用电子信息技术装备自己，如一座现代化的大厦，一般都装有自动消防、防盗保安、程控电话、楼宇自控、电脑管理、群控电梯、广播音响、闭路等一系列电子信息系统；又如国防现代化建设，电子信息技术已作为其发展的基础；其它航天、金融、邮电、石油化工、电力、广播电视等部门及工厂企业也不例外，所以电子信息设备的应用已日趋广泛，其数量与规模正在不断地扩大。
但是这种电子信息设备的工作信号电压很低，一般仅5V左右，因此，其抗干扰、抗电涌的能力极低，对电磁环境的要求很高，所以随着电子信息设备的广泛应用，过电压的危害也将日趋严重，尤其是雷电引起的过电压，其后果不但使这种昂贵的设备损坏，而且有可能使整个系统的运行中断，造成巨大的经济损失。
随着电子技术的发展，电子设备日益成为雷电破坏的主要对象之一。
为此，国内外专家学者进行了大量的实验和研究，IEC（国际电工委员会）、ITU(国际电信联盟)等组织都制定了相应的防雷电及电磁脉冲的标准，如IEC1024、IEC1312、ITU的K系列等。
IEC1024、IEC1312相继公布了雷电流参数（如表1）和雷电波形，并对雷电保护区（LPZ）的划分、系统的分级保护和浪涌过电压保护器（SPD）的各项指标进行了规定。
我国的国家标准《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）也对雷电电磁脉冲的防护进行了规定：“在配电盘内，宜在开关的电源侧与外壳之间装设过电压保护器”（第3.5.4条，三）；信息产业部《移动通信基站防雷防雷与接地设计规范》（YD5068-98）中规定：“3.1.5……出入基站的所有电力线均应在出口处加装避雷器”，“ 3.3.3同轴电缆馈线进入机房后与通信设备连接处应安装馈线避雷器”，“ 3.4.1信号电缆应由地下进出移动通信基站处应加装相应的信号避雷器”；公安部颁发的《计算机信息系统防雷保安器》（GA173-1998）中规定：“计算机信息系统加装有效可靠的防雷保安器，是国际上通用的最有效的防护措施”等。
表１首次雷击的雷电流参数保护级别Ⅰ（一类）Ⅱ（二类）Ⅲ-Ⅳ（三类）I幅值（KA）200150100T1波头时间（μS）101010T2波头时间（μS）3503503502.雷电过电压保护系统现代意义的防雷，把防雷看成一个系统工程，根据雷电电磁脉冲（LEMP）防护的国际标准：IEC1024和IEC1312，前者对应国家标准GB50057-94，现代防雷系统的构成如图1所示。
其中，根据IEC1024-1：1990，借助电位补偿布线和浪涌过电压保护器（SPD）实现雷电电磁防护均压等电位系统，即将外部避雷器、建筑物钢筋结构、内部安装的设备外壳、用于非电系统的导体部分以及电气和电讯装置等连接起来，建立等电位，是实现内部防雷保护的非常重要的措施。
鉴于国内过电压保护等方面欠缺相应的标准，为适应防雷工程开展的需要，根据中华人民共和国标准法的规定，对国内无相应的标准可参考时，参照国际上有关规定执行。
为此，本公司将依据IEC1312等国际标准结合国内标准设计防雷系统。
一个有效的防雷系统，包括三部分：直击雷保护一点接地网络暂态浪涌电压抑制三者缺一不可，而正确的连接和接地是其中最关键的因素。
（一）直击雷保护避雷针（或避雷带、避雷网）、引下线和接地装置构成建筑物的直击雷保护，同时要抑制引雷过程中的二次效应。
（由于直击雷的防护技术现已比较成熟且已被广泛应用，这里不作阐述）。
（二）一点接地网络除独立避雷针外，其它交流地、保护地、信号地、防雷地等不同的接地均接成一点接地网络系统，使其电位差不随雷击电流的变化而变化，形成“水涨船高”的接地电位网络。
等电位连接过电压保护的基本原理是在瞬态过电压发生的瞬间（微秒或纳秒级），在被保护区域内的所有金属部件之间应实现一个等电位。
“等电位是用连接导线或过电压保护器将处在需要防雷的空间内的防雷装置、建筑物的金属构架、金属装置、外来的导体物、电气和电讯装置等连接起来。
”(《建筑物防雷设计规范条文说明》)(GB50057-94)。
“等电位连接的目的在于减小需要防雷的空间内各金属部件和各系统之间的电位差”(IEC1312 3.4)。
《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）中规定：“第3.1.2条装有防雷装置的建筑物，在防雷装置与其他设施和建筑物内人员无法隔离的情况下，应采取等电位连接。
”在建立这个等电位连接网络时，应注意使相互之间必须进行信息交换的电器和电子设备与等电位连接带之间的连接导线保持最短距离，这一点可以用以下公式说明：V=Ldi/dt (1)根据上式：电感（L）越大，瞬变电流在电路中产生的电压（V）就越高，而电感主要与导线的长度成正比，因此，应使连接导线尽可能地短些。
同时，采用多条连接导线并联也能明显地降低电感量，因此可采用星型或网型结构将被保护的装置连接到一条等电位连接带上。
对于系统中无法使用连接导线进行等电位连接的地方，应使用电涌保护器（SPD）实现瞬态等电位连接。
因此需要选用一些响应速度快的元件，在瞬态过电压的情况下将数十千安的电流传导入地，理论计算认为：在雷击情况下，以10/350μs脉冲计算，通流量可高达50kA。
在建立了由连接导线和电涌保护器组成的等电位连接网络后，当网络出现瞬态浪涌过电压甚至受到雷击时，可以认为在极短的时间内形成了一个等电位岛，这个等电位岛对于远处的电位差可高达数十万伏，而岛内由于实现了等电位连接，所有导电部件之间不会产生有害的电位差。
以上两点在《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）中有详细的规定。
（三）暂态浪涌电压抑制在过去，线路中的过压不是一个很大的问题，而现在大量使用微电子设备，尤其是微处理机的大量使用，系统中的暂态浪涌电压会造成很大的系统故障。
电子设备的雷电主要是通过引线引入的，因此，一方面应注意引线的屏蔽接地处理，另一方面应在其雷电通道的入口处系统地装设电涌保护器（SPD）。
电子设备群体的防雷保护，主要是抑制雷电入口的脉冲过电压，视引线的性质加装不同类型的SPD，同时处理好子系统引线的屏蔽及均压接地。
系统地安装适当的电涌保护器（SPD）电涌保护器（SPD）3.电涌保护器元件从响应特性来看，有软硬之分。
属于硬响应特性的放电元件有充气的放电器（充气放电器）和空气火花隙，后者要么是基于斩弧技术（Arc-chopping）的角型火花隙，要么是同轴放电火花隙。
属于软响特性应的放电元件有压敏电阻和抑制二极管。
所有这些元件的区别在于放电能力、响应特性和残余电压。
由于这些元件各有其优缺点，人们将其组合成特殊保护电路，以扬长避短。
●角型放电器（雷击电流放电器）：放电能力强，10/350μs脉冲波形时能疏导大于50kA的脉冲电流；8/80μs脉冲波形时能疏导大于100kA的脉冲电流。
并且能够自动灭弧。
但是其响应速度较慢，一般≤100ns；残压较高，为2.5~3.5 kV。
应用于额定电压为400V处，并须与其他SPD配合使用。
●气体放电器：放电能力较强，8/20μs脉冲波形时能疏导10kA的脉冲电流。
但是其响应速度较慢，一般≤100ns；点火特性不稳定；当电压大于12V和电流大于100 mA时会产生后续电流。
通常应用于测量、控制、调节技术电路和电子数据处理传输电路等预期不会出现强大的放电电流的电路中。
●压敏电阻：放电能力较强，8/20μs脉冲波形时能疏导最大达40kA的脉冲电流；电压箝位能力强；响应速度较快，一般≤25ns。
其缺点是易老化和电容较高。
常用于电源第二及保护，也可以多只并联用于电源第一及保护。
●抑制二极管：响应速度快，可达皮秒（10-12）级。
其缺点是泻流能力差，8/20μs脉冲波形时能疏导电流的能力只有几十安培；常应用于低压信号系统的精细保护。
4.根据综合防护方案安装SPD三级保护的原理图电源A：雷击电流放电器Z1：≥10米导线或退耦电抗器B：压敏电阻Z2：≥5米导线或退耦电抗器压敏电阻信号A：气体放电管Z1：无感电阻Z2：无感电阻抑制二极管（桥）设保护级（三级保护的一般原理如上图：图中通流量A>B>C，残压值A>B>C，响应时间A>B>C，UB<UC+U2，UA<UB+U1，这样就既可以以最短的时间，将雷电及过电压主要通过设备A泻放入地，又可以通过主要起到箝位的作用的B和C将冲击电压限制在设备允许的范围之内）。
此外，由于电源系统的复杂性即不仅可能存在各线对地的（纵向）危险过电压，而且有可能存在各线之间的（横向）危险电位差，为了更加安全的考虑，也可在各相线之间再加装一组过电压保护器（如下图所示）。
为了达到有效的过电压保护，人们按照电磁兼容性的不同划分了保护区域雷电保护区0、1~更高（LPZ0、1~更高）。
切实有效的空间屏蔽，不但能大大降低过电压保护的成本，同时也为保护电子设备提供了良好的环境。
设置LPZ0至1LPZ2是为了避免高能耦合而损坏设备。
而序号更高的防护区是则为防止信息失真和信息丢失而设置的。
所有穿过保护区边界的电线，在接到其他设备的同时，都应在恰当的位置安装相应的电涌保护器。
电涌保护器的选择取决于各个电路的参数。
过压保护器的工作电压以安装在此电路中所有部件的额定电压参数为准，而要达到的残压则根据安装在此电路中所有部件的耐压强度确定。
电涌保护器的连接方式有两种：串联方式和并联方式。
当电路中装有串联电涌保护器时，必须注意其额定电流；而装有并联电涌保护器（有源导线与地之间接上电涌保护器）时，则无须考虑额定电流，因为额定电流并不通过放电器。
至于专门为数据传输电路而设计的电涌保护器，生产厂家已考虑到其传输速率了。
5.总则过电压保护，我们强调系统的概念。
就是将直击雷防护、等电位连接和系统地安装电涌保护器有机地结合起来。
