| 富兰克林发明避雷针后二百多年实践中,它在保护建筑物及内部人员的安全方面起到了积极有效的保护作用。但是自20世纪80年代以来,由于经济的发展,以计算机网络为主的各种通信系统迅速普及,微电子技术在信息产业中得到了广泛应用。随之而来的却是高技术微电子设备遭受雷电危害的增加趋势。那么,雷电为何多损坏高新技术设备呢? 雷击形式有直击雷和雷电电磁脉冲(LEMP)两大类。直击雷是雷电直接击到地面物上通过高电压、大电流产生的电效应、热效应和机械力造成人员伤亡、房屋倒塌、油库起火等灾害。这种雷害已经得到了有效的控制。 雷电电磁脉冲以感应的方式损害电力电子设备,形成灾害。它有四种形式: 一是雷电的静电感应。闪电时,强大的脉冲电流使放电通道周围的各种金属体、输电线和天线等导体表面上感应出与雷云下部符号相反的电荷,闪电结束,放电通道中的电荷迅速中和,而导体上的感应电荷还不能立即消失,会产生很高的静电感应电压,损坏设备;二是雷电的电磁感应。闪电时,雷电流迅速变化,闪电通道周围空间产生瞬变的强电磁场,使附近导体上感应出很高的电动势,产生强大的电磁感应,此时,如果导体有裂口,便会在断开处产生火花放电,烧坏设备;三是雷电过电压波侵入。近处打雷时,雷电过电压波沿电源线、信号线、天线馈线、电话线和金属管路等窜入室内,发生闪击,损坏电子设备;四是电磁辐射。雷雨云放电时,所辐射的电磁波会影响方圆几公里范围内的电子设备。 富兰克林避雷针只能防御直击雷,不能防御由感应产生的通过导体传入室内和电子设备内的雷电波。所以,由雷电电磁脉冲引起的灾害也越来越严重。 海克尔(兰州)电子技术有限公司针对避雷针的局限性提出了合理的工程保护方案。为了抑制雷击等原因造成的浪涌,对保护对象进行分级保护。对电源系统,同时使用三级保护,充分发挥各级保护的优点实现整体性能,从而将雷击过电压降低到设备的承受范围内。对信息系统,针对不同的对象提供选择性的保护。对天馈系统,通过在馈线上串接相应的天馈避雷器达到保护的目的。 目前。防雷技术已进入了规范化阶段,近几年我国先后出台了一些强制性国家标准。我公司根据已有的防雷工程理论和技术,结合国际国内的一系列标准,可以为各行各业的用户提供全面的保护方案。
浪涌危害实例
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1980-1989年
1981年8月27日,江苏省常州市某微波站遭到雷击,电力载波204、102电路终端机报警整流器的3只整流二极管被击穿;铅皮电缆外皮与地网接触处烧出凹坑;微波设备回路机的4线收发信号衰耗器烧坏,致使南京方向的7、8、11路电话中断,上海方向的第7路不通。 1983年9月西南某工程遭受一次雷击,使配套的一批电子设备损坏,系统工作无法进行。损坏的电子设备和元件有: 数字传输机:损坏集成电路芯片20多块 通信系统:8台机中有6台受到不同程度的损坏;受损器件45只 时控单元:脉冲处理回路和脉冲变换电路4块芯片损坏 遥测系统:由于连接电缆较长,损坏电路板3块 华中大电网有微波站近百个,其中进口设备站65个。事故统计表明,造成设备损坏、导致长时间通信中断的主要原因就是雷害。武-衡线段的15个微波站有12个曾遭受雷击影响正常通信,甚至损坏多台设备 1987年-1990年全网有17个站22次遭受雷击损坏通信设备 1987年8月1日三门峡站受雷击损坏16台装置柜 1989年8月30日有5个站遭雷击损坏11块电路盘,通信中断17小时 1990年7月30日夜,郑-三微波干线大沟口站因雷击损坏38块电路板 黄石微波站几乎每年都遭到雷击,导致接收机、远动室微机和接口板的损坏 1987年6月9日,美国KSC(肯尼迪航天中心)发射场上三枚小型火箭正待发射,突然雷电来临,一声雷响之后,这三枚火箭突然自行点火,升空而去。
1990年
1990年3月30日晚七时半,怀柔城关镇突然雷鸣电闪,暴雨倾盆而下。骤然来临的雷击,使怀柔城关一些电器设备,包括家用电器、配电盘受损。原因是未采取防范措施,没有及时拔掉天线、关闭电器、切断电源。据了解,保险公司已经收到50多保户报案电器受损。经查勘登记后,有部分电器已送到家电修理部修理;对证实确属保险责任的损失,保险公司将给予赔偿。 --1990年5月1日《北京晚报》 1990年9月27日黑龙江省电力局调度大楼遭受雷击,使调度自动化的计算机系统和程控交换设备损坏停止运行27小时。其中,程控交换机损坏电路板8块,VAX计算机接口板损坏,远动室调度模拟盘43块显示消失,PDP-11/24型计算机系统的PMA接口板损坏,内存损坏8块。
1992年
1992年4月27日南昌江西医科大学160门程控电话被感应雷击毁120门。同一时刻,江西财经干部学院的200门程控电话全部毁于感应雷。 1992年5月1日湖南长沙湖南广播电视大学遭受雷击,200门程控电话、6台大型计算机、多部彩色电视机全部被感应雷损坏,损失100多万元。 1992年6月22日傍晚,北京城区下了一阵中雨。8时左右,雷电击中国国家气象中心大楼楼顶,楼内的大型计算机与小型计算机网络瘫痪,6条同步线路和1条国际同步线路被中断。整个计算机系统停止工作46小时,气象业务受到严重影响,损失数十万元,次日中央电视台气象预报空白。因为大楼装有避雷针,使闪电由避雷针引入大地,所以大楼、人员及普通设备安然无恙,但是雷电流在四周产生的巨大脉冲电磁场,却损坏了具有极为敏感的微电子器件及计算机系统。 1992年8月,刚刚敷设的福建德化--永春二级埋地光缆在距永春10km处距光缆10米的大树遭雷击。雷电流沿树根泄入大地,因无排流线等降低电位的措施,将光缆的金属护层与塑料外护层击穿许多小孔,雷电电弧将钢带击穿成许多孔洞,烧断光缆数根。 1992年9月16日深圳国际机场遭受雷击,使5套通讯、雷达、导航设备损坏,几乎使机场关闭。
1993年
1993年5月17日和6月3日,雷击广西人民银行证券中心,击坏计算机16台,损失11万元。广西南宁市两个专业银行的计算机网络及电信局程控机也同时损坏。 1993年7月5日和8月13日北京气象台两次被雷击,情况严重。 据1993~1996年三年的不完全统计,在全国两万公里长的微波线路,608个微波站中,发生严重雷害事故57起,损坏机盘280余块,年均损坏90余块。
1994年
1994年4月19日夜间江苏仪征输油站地区雷雨交加。23时一阵强烈的闪电,损坏了全站11个储油罐的液位数字变送器、温度变送器;进出站泵房的压力、温度变送器、装于35KV自备变电所的电压、电流、功率变送器全部损坏;锅炉房、加热炉的压力、压差、流量、温度变送器大部分损坏;中心计算机房的25台液位数字信号巡检仪、100点模拟信号智能巡检仪以及与之相连的微机串口卡损坏,直接经济损失45万元。 1994年5月23日一场普通雷雨使北京天安门地区4个重要部门的高技术设备同时损坏,其影响的严重性不难估计。 1994年5月广州气象中心业务系统被雷击。 1994年7月5日和17日两天,四川省气象局业务系统连遭雷击,计算机网络、气象雷达、卫星接收系统等电子设备被损坏。
1995年
1995年6月,广东中国人民银行清算中心的一座33层高的大楼遭雷击,致使网络停止工作3天,几亿元资金无法正常结清,仅利息损失就达200多万元。 某国际机场航材供应中心计算机网络有主机2台。IBM6000/550在机房二楼,带若干终端:中心大楼(九楼)有一台服务器及若干微机,构成一个局域网;737、747、777三个机房均有微机;五栋楼房的计算机通过一根粗缆连成一个总的计算机网络。1995年7月,在一场暴雨中近区落雷,计算机网络瞬时全部停止运行,同时市电、电话中断;粗缆上连接的8个收发器全部损坏;两台主机的数据库信息丢失;RS232接口和两个仿真终端损坏;中心大楼HUB损坏;用细缆与HUB连接的5台微机和服务器网卡损坏;737、747、777三个机库的HUB及网卡损坏。 1995年9月3日19时55分到4日21时26分,河南省三门峡市出现强雷雨天气,致使中国工行三门峡市湖滨支行遭受严重雷击,当即击毁计算机16部、内部电话总机1台,直接经济损失15万元。
1996年
1996年4月19日,珠海市香洲商业大厦变压器遭雷击损坏,部分地区供电线受影响。同日,斗门、乾务、新环、永昌等地损坏变压器7台,高压线断线两次,井岸新达酒店附近一带电话损坏一百多门,损失达100多万元。 1996年5月8日,广东省肇庆市岗尾变电站遭雷击,烧坏主变压器一台,使全市停电6小时。小湘的11KV支路损伤严重,停电26个多小时,直接经济损失20余万元。 1996年6月12日,蕉岭县电力公司和兴福牛岗变电站遭雷击,损坏变压器,造成全城通电中断5小时。直接经济损失5万元,间接损失30多万元。 1996年6月27日,北京城区出现雷雨天气。10时30分一阵雷鸣闪电,北京无线通讯局维修中心的电话一度中断,复印机、传真机及调制解调器等电子设备损坏。据当时在场的负责人说,情况虽然不象报端渲染的那么严重,但确确实实是由于一场闪电引起。他说,电话损坏是因附近北京电信局大楼的小交换机一块电路板受闪电影响损坏;而复印机、传真机等只有低压电源线电话线与外界相连,其损坏的确是因强大的雷电电磁感应所致。 1996年7月11日14时20分,河源市邮电分局遭雷击,损坏变压器一台、程控电话总机2000多门,中断通话长达48小时,直接经济损失20多万元。 1996年8月31日,华夏证券公司广州分公司遭雷击,损坏彩色及单色LBE大屏幕设备、交换式集成器、四块电话语音卡、微机设备等,经济损失约28多万元。 1996年6月22日晚9时前后,天空乌云密布,雷声隆隆,忽远忽近。一声巨响之后,北京东直门附近一座居民楼2至6层的20户居民中,15台电视机被强大的雷电击毁;一层办公室中的视盘机、一台触摸式台灯和小型程控电话交换机也被雷击损坏;邻近的一栋楼上,也有数台电话机遭到破坏。据报道,同日西城区展览路也有居民的电视机和单位的电话机遭到雷击。
1997年
1997年,深圳市龙岗新生邮电局由于雷击造成通讯中断两天。 1997年4月14日申银万国证券广州江南营业部遭雷击,损坏电话委托处理机一台、大屏幕处理机一台,直接经济损失l.2万元,间接经济损失200万元。 1997年5月8日花都市广播电视局业务大楼受强雷电袭击,损坏600A闸刀开关2个、发射机2台,造成广播电视停播。 1997年6月2日花都海关大楼遭雷击,损坏电脑网络等设备,直接经济损失近百万元。 1997年6月27日下午3时许,广州世界大观景区被球型闪电击中,损坏了全套舞台控制系统、水幕电影电脑系统、办公楼程控电话总机、广播设备和办公设备等,直接经济损失80多万元。 1997年8月22日上午10时30分,高明市合水镇烟花爆竹厂避雷针接闪后,在贮药库两水管交叉处产生感应火花,引起爆炸,死伤25人,直接经济损失120万元。 1997年恩平市青湾综合场三次遭雷击,击坏2台发电机组(损失8万元);烧坏发电用的互感器1组(损失近10万元);烧毁发电机和变压器各l台(损失7万元),直接经济损失25万元。 正加紧施工的九运会主会场"奥林匹克运动场"始建时,其防雷设计只有对直击雷的防护,而没有感应雷的防护。直至送审设计图纸时,经市防雷办专家建议,才为这座可容8万观众的大型体育场安装了感应雷防护器。 1997年10月13日吉山珠村化工仓库遭雷击造成严重的火灾爆炸事故,烧毁两座共贮存240吨纯苯的简易仓库,直接经济损失70万元。幸好消防部门扑救及时,不致使爆炸蔓延酿成更大灾害。 北京地区雷击事故频繁,据不完全统计,1997年由于雷击而损坏电视机300多台、电视200多部、联网终端100多台。 --《防雷电过压保护器件及其应用》 陈克明
1998年
1998年7月29日上海市某电子工程有限公司智能大楼遭雷电袭击,楼内安防管理监控报警、对讲系统、6只摄像机、13部电梯的电脑控制程序遭损坏,损失严重。 --1999年4月27日《新民晚报》 1998年8月深圳某百货商场遭受雷击,使HUB、网络传输线及Modem被击毁,无法正常营业。 1998年广东东莞市樟木头某证券营业部遭受雷击,使UPS损坏。
1999年
1999年中山市公路局收费站遭受雷击,造成设备损坏,计算机系统瘫痪。 1999年深圳市某医院遭受雷击,使大型X光机损坏。 1999年江西赣州某地区遭受雷击,有60%的有线电视、50%的闭路电视系统和91台电视机损坏。 1999年深圳市某区110指挥中心遭受雷击,造成设备损坏,系统瘫痪。 1999年8月9日,吉林省蛟河发生雷害,天岗地区某单位的通讯设备被雷击毁,当地1000余台电视机和300余部电话出现故障。雷害发生后的36小时内,远离百里的蛟河市区,市话、手机全停,银行专线无法正常运行,损失严重。相当多的公安机关的专线和军事机关的雷达也受到雷击。
2000年
7月23日晚8时,河北省邯郸市地税局大楼遭到雷击,通信终端设备损坏。距大楼50米远的临街办公楼10门程控电话总机部分接口损坏,电梯控制部分也被雷击坏。
2001年
2001年2月21日凌晨,由于大雾闪络造成外部电网对邯郸钢铁股份有限公司电力供应中断,使炼铁、炼钢、轧钢三大系统全面停产,这是公司历史上从未有过的特大事故。由于停电影响,炼铁厂全部高炉断水、断电、断气,不同程度发生灌渣、烧坏冷却设备等事故;炼钢系统导致铁水、钢水落地,部分铁包、钢包损坏;轧钢系统造成部分设备损坏。本次停电事故,给公司生产带来严重影响,初步估计直接经济损失达数千万元。事故发生后,公司迅速组织恢复通讯联络、送电工作,并采取紧急补救、保护措施,力争使损失减少到最低。目前,公司各系统的设备正在恢复中。通过本次事故,公司已经改进了各项应急措施,提高应付突发事件的能力。同时,公司也迅速与保险公司联系,并正式开始理赔工作。 --邯郸钢铁《重大事项公告-特大事故》
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