如何选择并应用防雷元件（一）

　随着微电子技术的发展，大规模及超大规模集成电路相继出现，且广泛用于通信、测量、监控和计算机系统等电子设备（系统）中。这类元器件具有着极为广阔的发展前景。然而，他zui明显的缺点就是抗过超低频高压发生器电压能力和抗干扰性能力很低，易受雷电等电磁脉冲和其他过电压的损坏，继而造成电路和设备的损坏。因此，提高与加强这些设备放过电压的能力是迫在眉睫的事情。

　　一、设备受雷击的途径

　　雷电直击地面（物体）和/或空中雷云间放电时产生强烈的冲击电磁场，在设备和传输线上感生雷电过电压，从而损坏设备或传输线路。从所掌握的资料表明，除少数属雷电直击或空间感应外，绝大部分是因为雷电行波从室外的传输线引人而损坏设备的。这些室外传输线包括传输信息的金属引入（出）线路和用以馈电的交（直）流线路。传输信息线路有架空线路、埋地线路、钢轨或其他类似的传导体。而架空线主要指通信明线、架空电（广）缆或其他性能相近的线路；埋地线路则有埋地（对称、同轴）电缆和光缆等。

　　传输线路上引入的过电压分为纵向（共模）过电压和横向（差模）过电压两类。在平衡（对称）线路上某点出现的线与地之间的过电压成为纵向过电压；平衡（对称）线路间或不平衡线路（如同轴电缆）的线路与地之间出现的过电压成为横向过电压。一般情况下，横向过电压低于纵向过扁平橡套软电缆电压。但在比较的情况下，横向过电压可具有与纵向过电压相同的幅值和特续时间。若某些系统有中继设备和远供回路时（如通信系统的增音机），当前、后段的线路感应有不同的过电压时，还会造成顺线路方向的纵向过电压，同样损坏设备，这一点易为人们所忽视。

　　传输线路因其自身结构的原因、雷电行波传输过程的差异，以及纵向保护元件动作时间的不同等，令分别出现在量平衡献上的纵向过电压不相等，从而形成横向过电压（不平衡线路上的横向过电压即纵向过电压）。纵向过电压损坏设备线于地（机壳0之间的绝缘，但横向过电压则像信号般在线间传输，尽管其幅值不很高，却足以损坏既敏感，耐压水平又很低的元器件和内部电路。

　　二、雷击保护的基本原则

　　欲使设备得到很好的保护，首先应对其所处的环境、受雷电影响的程度做出客观的估计，因他于出现 过电压的幅值、概率、网络结构、设备抗电能力、保护水平和接地等有关。不过，防雷工作应作为一项系统工程来考虑，强调全面防护（包括建筑物、传输线路、设备和接地等），综合治理，且要做到科学、可靠、使用和经济。我们并不一定要求对雷电进行100%的防护，允许有一定的风险率，这当然应通过一定的技术经济比较以后才可确定。总的来说，考虑防雷时可归纳为如下3种主要方法。

　　1. 采用躲避的方法

　　这是非常重要的、经济有效的措施。应正确的选择线路的路由、站址（设备安放点），有意识的尽量避开在理论上、经验上和实际上电力测试导线证实的雷击区或雷击点。

　　2. 对雷电进行横截

　　这需要外加一定的保护元器件，旁路或限制进入系统内的雷电压（流），从而减轻系统受损的程度或在系统能承受的水平之下。

　　3. 提高系统的耐雷水平

　　从改善系统的结构人手，通过对危险性的估计，规定线路、设备的介质绝缘强度、耐冲击能力等，提高其自身的耐雷能力（改善设备的伏秒特性）。

　　三、保护元件的选择

　　上一张提到的三条保护原则中，后面两条均需要外加一些保护元件才能实现。本章仅就常用保护元件的选择问题作进一步论述。

　　1. 保护元件的分类

　　保护元件的分类

　　保护元件从不同角度考虑，可粗分如下。

　　（1） 从导通的类型分

　　空间空隙：如空气隙碳精放电器

　　放电型

　　密封间隙：如气体放电管

　　开关型：顺态二极管

　　限幅型 ：压敏电阻、稳压管（齐纳管） 、开关二极管

　　（2） 从功能分。

　　开关型

　　过压保护 放电型

　　（并联用） 限幅型

　　过流保护 非自复型

　　（串联用） 自复型：正温度系数热敏电阻

　　不中断 隔离变压器

　　传输信号 排流线圈

　　上述的保护元件可以是单个元件，也可以由几种不同功能的元件组合而成为更复杂的组件（后文还会提及）。

　　2. 保护元件应具备的特性

　　本文主要介绍过电压保护元件的特性。

　　过电压保护元件与迅速的将外来的冲击能量滑线指示灯全部或部分分泻放掉，不让其进入设备内部，达到保护的目的，其必须具备如下的性能。

　　（1） 能承受一定的冲击能量，尤其是在于其强大的雷电流作用下也不致损坏。

　　（2） 能迅速的抑制瞬间过电压，且其残压应低于设备的安全值。

　　（3） 对过电压的影响速度要快。在正常状态时是高阻抗。且从高（低）阻抗状态转到低（高）阻抗状态的时间极短。

　　（4） 元件本身有高的可靠性和稳定性，受多次冲击而性能不变。

其它相关产品介绍：手表式近电报警器，滑线变阻器， 指针高压兆欧表。