电子通讯设备的雷击浪涌保护设计范大祥1 问题的提出雷电会给电子通讯设备及其相关的建筑物、输电线、信号电缆、操作人员造成危害，导致设备故障、通讯中断甚至设备烧毁，酿成严重事故,使国家和人民的生命财产遭受重大损失。这样的事例屡见不鲜。我们公司的产品在运行现场遭受雷击的事件也时有发生，损失惨重，造成的后果无法估量，令人痛心。笔者对公司多种产品进行过考察，发现雷击浪涌保护设计不够完善，有的产品没有实行雷击浪涌保护措施，如多种设备的 E1 接口；有的产品保护措施不当，如保护电路拓扑结构错误，安装位置错误；有的保护器件参数选择不合理，不分析电路环境而盲目照搬。这些就是导致产品的雷击浪涌抗扰性不高，遭受雷击后损失严重的根本原因。为确保公司产品的安全运行，减少雷击浪涌造成的损失，必须对电子通讯设备进行雷击浪涌保护设计。2 雷电的产生、效应和试验波形2.1 雷电的产生雷电是放电路径长度为数千米的瞬时大电流放电。雷雨云中空气的流动和翻滚产生强烈的静电荷区，当电荷及相应的电场强度大到足以使空气击穿时，就产生了雷电。雷电可以发生在云内、云间、云地间或云与周围空气之间。人们最关怀的是云对地雷电（包括直击雷和感应雷）。据统计，云对地雷电的一次闪击，平均持续时间为 5.5μs，最大峰值电流达150KA，最大 di/dt 达 32KA/μs。2.2 雷电的效应雷电具有高电压、大电流和瞬时性的特点，雷电放电可以产生机械、热和电的效应。1机械和热效应上升速度快、峰值幅度高的雷击电流，会产生强大的电磁力，使放电通道上的金属部件损坏或扭曲。雷击电流产生的热量足以使放电通道上的金属部件熔穿或烧成孔洞、使金 IppIpp/2 It1t2t（（属部件的连接点如螺丝和焊点等熔化。2电效应雷电可能对建筑物、结构物和户外设备直接放电，快速上升和大幅值的电流脉冲以及由此形成的高电压会对放电点的物体造成毁灭性的打击。变化率极大的雷电流会在邻近导体上产生电磁感应电压，袭击架空线和地下电缆。雷电产生的静电场、电磁场、雷电波、感应电压、地电位反击等，统称雷电电磁脉冲 LEMP，会严重干扰电子通讯设备的正常工作，使绝缘击穿、参数劣化、元器件失效、设备故障甚至烧毁。2.3 试验波形为了对设备进行雷击浪涌抗扰性试验，对设备的雷击浪涌抗扰性以及相应的保护器件有统一的描述标准，IEC 定义了多种试验波形，图 1 是 10/1000s 电流波形。t1=10S 为电流到达峰值 Ipp 的时间，称为波前时间，...
