- 電子設備防止雷電的有效方法
- 靜電屏蔽、過(guò)壓保護是電子設備防止雷電損壞的主要方法
- 用放電管和壓敏電阻避免電器設備遭受雷擊或雷電感應產(chǎn)生高壓脈沖擊穿損壞
- 交流供電系統設備，一般用壓敏電阻跨接于電源線(xiàn)與地線(xiàn)之間，將雷電感應高壓電脈沖進(jìn)行放電
- 小電器設備或器件，選用放電管或壓敏二極管，或選用壓敏電阻等跨接于輸入線(xiàn)與大地之間
- 電視機防雷擊電路制作成鋸齒狀讓高壓放電更容易發(fā)生
前面已經(jīng)指出，地球平均每一秒鐘有100多次閃電，而閃電也是一個(gè)放電過(guò)程，由此可知，原來(lái)每秒中流進(jìn)地球1.4×103安培的電流就是用來(lái)打雷放電的。如果地球不經(jīng)常打雷放電，試想，地球電位正好是每秒要增加1.4×103伏特，一小時(shí)后地球電位就可以增加到500多萬(wàn)伏，一天之后地球電位又會(huì )增加到12000多萬(wàn)伏，這是一個(gè)多么巨大的數字，在此電場(chǎng)強度之下，任何東西都可能會(huì )被擊穿。所以，地球時(shí)時(shí)刻刻都在放電才應該是正常的。
防止雷電的最有效方法就是靜電屏蔽，例如，高壓電網(wǎng)為了避免雷擊，除了電線(xiàn)塔的高度要求比高壓電網(wǎng)線(xiàn)的高度高之外，在高壓電網(wǎng)線(xiàn)的最上面還要設置一根屏蔽線(xiàn)，這根屏蔽線(xiàn)通過(guò)電線(xiàn)塔與大地連接。當遇到打雷時(shí)，屏蔽線(xiàn)首先與雷電接觸，把產(chǎn)生雷電物體（云）的電荷通過(guò)屏蔽線(xiàn)，再經(jīng)電線(xiàn)塔傳入大地而被釋放掉。避雷針也是這個(gè)道理，在物體的高處安裝針狀導體，并把它連接到大地，把空中帶電物體（云）的電荷通過(guò)避雷針?lè )烹娨氪蟮?，以降低帶電物體（云）對其它物體或人體感應產(chǎn)生放電的機會(huì )。還有，在高速公路兩旁安裝電線(xiàn)竿也是一種保護人類(lèi)免遭雷擊的有效方法。
除了屏蔽可以防止雷擊以外，很多貴重電器設備還需要對雷電感應進(jìn)行保護，因為，當雷電擊中某個(gè)建筑物的機房，或某個(gè)供電設備的時(shí)候，瞬間幾十萬(wàn)安培以上的電流通過(guò)這些建筑物或設備，也會(huì )對周?chē)鷰资追秶鷥鹊碾娖髟O備產(chǎn)生電磁感應，使周?chē)碾娋€(xiàn)或設備，不管是否與雷擊物體直接接觸或不接觸，都會(huì )通過(guò)電磁感應產(chǎn)生高壓脈沖，很容易把電器設備中的電子器件擊穿損壞。因此，對那些與長(cháng)電纜線(xiàn)連接的設備，如：電話(huà)機、傳真機、電視機等，對它們進(jìn)行過(guò)壓保護還是必要的。目前，避免電器設備遭受雷擊或雷電感應產(chǎn)生高壓脈沖擊穿損壞的最有效的方法，還是用放電管和壓敏電阻。
對于交流供電系統設備的防雷，一般都是用壓敏電阻跨接于電源線(xiàn)與地線(xiàn)之間，用于對雷電感應高壓電脈沖進(jìn)行放電，避免設備被高壓電脈沖擊穿損壞；而小電器設備或器件防雷電擊穿損壞，可選用放電管或壓敏二極管，也可以選用壓敏電阻等跨接于輸入線(xiàn)與大地之間，例如，一般家中的電話(huà)插座以及有線(xiàn)電視插座內部都應該連接一個(gè)或兩個(gè)放電管到大地。放電管的工作原理是在玻璃管或陶瓷管中注入惰性氣體，惰性氣體平時(shí)不導電，當電場(chǎng)強度強到一定的時(shí)候，惰性氣體開(kāi)始電離導電；壓敏二極管和壓敏電阻的工作原理與穩壓管的工作原理很接近，平時(shí)也不導電，當電壓超過(guò)一定值后，壓敏二極管或壓敏電阻就擊穿導通，不過(guò)這種擊穿是可以恢復的。
圖2是電視機防雷擊電路，圖中防雷擊電路是在PCB電路板上直接制作放電間隙（6mm）裝置，在外接天線(xiàn)端口就近與電網(wǎng)輸入引線(xiàn)之間加接這種放電間隙裝置。由于電視機本身沒(méi)有金屬機殼或機殼接地電氣連接點(diǎn)，所以防雷放電間隙可直接利用電網(wǎng)輸入電源引線(xiàn)代替地線(xiàn)使用。
另外，電視機的安全標準要求冷熱地之間的耐壓強度大于A(yíng)C2000V，而絕緣距離要求大于6mm，選用其它放電器件反而難以符合安全要求，并且會(huì )提高成本。因為在正常氣壓下，每1萬(wàn)伏的正常放電距離正好是10mm，因此，2000伏的正常放電距離是2mm，而取3倍安全系數后正好就是6mm。圖2中，電視機防雷擊電路制作成鋸齒狀的原因，是讓高壓放電更容易發(fā)生，因為電極的尖端處電場(chǎng)強度最強，當尖端放電產(chǎn)生后，周?chē)諝鈱⒆兂蓪w，使放電更容易進(jìn)行，這樣，在很短時(shí)間內就可以把電放完。
