仪器设备受雷击的途径

仪器设备受雷击的途径

仪器设备受雷击的途径主要包括直接雷击、感应雷击（雷电电磁脉冲）和雷电波侵入。直接雷击是雷电直接击中设备或建筑物，产生巨大的热效应和机械力，瞬间摧毁设备。感应雷击是雷电流产生的强大电磁场，在附近的导线、金属构件上感应出过电压，通过电源线、信号线、接地线等侵入设备内部，损坏敏感的电子元器件。雷电波侵入则是雷电击中附近线路（如供电线路、通信线路）或地面，产生的高电位通过线路传导至设备。这些途径都可能对仪器，特别是那些精密、用于“仪器校准”的标准器或高精度分析仪器造成毁灭性或累积性损伤，导致其计量性能永久性漂移、失效，甚至完全损毁。因此，必须对存放“仪器校准”设备的实验室、机房采取综合防雷措施，如安装接闪器、等电位连接、屏蔽、合理布线、安装多级浪涌保护器（SPD），并确保“仪器校准”设备本身有良好的接地，以最大限度降低雷击风险，保护昂贵的“仪器校准”资产与数据的连续性。

“仪器设备受雷击的途径”是设计和实施有效防雷保护措施的基础，主要可分为直接雷击、感应雷击和雷电波侵入三种形式。其中，直接雷击是雷电直接击中设备或线路，产生巨大的电流和热效应，通常造成毁灭性物理损毁；感应雷击是雷电流产生的强大瞬变电磁场，在设备附近导体上感应出过电压，通过信号线、电源线、控制线等侵入，极易损坏精密的电子元件；雷电波侵入则是雷电在击中附近线路或接地体后，高电位通过传导方式侵入设备。理解并识别这些“仪器设备受雷击的途径”，对于保护高价值、高精度的仪器（特别是用于“仪器校准”的基准设备）至关重要。通过采取相应的接闪、分流、屏蔽、等电位连接、安装浪涌保护器（SPD）及完善接地等综合措施，可显著降低设备遭受雷击损害的风险。

仪器设备受雷击的途径主要包括直击雷、感应雷和地电位反击三种形式。直击雷可直接对露天安装的仪器设备造成损毁；感应雷则通过电磁感应，在电源线、信号线等金属线路上产生瞬态过电压，沿线路侵入设备内部；地电位反击则是雷电流通过接地装置泄放时，因地电位瞬间升高而反向冲击设备。为保障仪器设备的稳定运行，需定期开展计量检测，重点检查防雷装置的接地电阻、等电位连接及浪涌保护器性能，及时发现并排除雷电防护隐患，确保仪器设备免受雷击损害。

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电压。但在比较极端的情况下，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。

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