雷电对计算机网络及机房的危害直击雷雷电波侵入雷电电磁脉冲地电位反击传播途径网络及机房设备抗干扰分析雷电灾害实例分析随着现代化进程的加快，特别是信息产业的迅猛发展，自动控制、通信和计算机网络等微电子设备和电子系统在气象行业内外得到日益增加的广泛应用，雷击事故带来的损失和影响也越来越大，尤其是在经济发达国家和地区，雷击造成的电子设备直接经济损失达雷电灾害总损失的80%以上。雷电灾害已成为联合国公布的10种最严重的自然灾害之一。据有关部门估计，全世界平均每分钟发生雷暴2000次，全球每年因雷击造成的人员伤亡超过1万人，所导致的火灾、爆炸等时有发生。1995年，德国一保险公司雷电灾害赔款是火灾和水灾的近10倍，高居首位。2003年8月14日，美国东北部和加拿大发生大面积停电，其原因可能是闪电击中美国纽约州北部一家电厂并引起火灾。雷电灾害被列为“电子时代的一大公害”。雷电灾害，也是目前中国十大自然灾害之一。据统计，我国有21个省、区、市雷暴日在50天以上，最多的可达134天。雷暴给人们生活带来了极大的安全隐患。尤其是近年来，中国社会经济、信息技术特别是计算机网络技术发展迅速，城市高层建筑日益增多，雷电危害造成的损失也越来越大。仅1998年和1999年两年的统计，中国因雷击造成的直接经济损失达百万元以上的有38起。每年因雷电灾害伤亡的人员约为3000-5000人，造成的财产损失在70100亿元左右我国的雷电灾害损失80%以上涉及电子、通讯和配电系统。如，2000年8月18日12时56分，一次闪电造成上海证劵交易所卫星地面站机房遭雷击，致使股票交易行情传输中断54分钟。总之雷电可以通过各种途径危害地面的物体和人畜，雷电事故，既造成巨大的经济损失，也给社会带来难以估量的间接损失，对社会影响很大。归纳起来，雷电的危害如图3.1所示，它包括直接雷击的危害和雷击电磁脉冲的危害。雷电的危害直击雷雷电感应静电感应电磁感应电磁脉冲雷电反击热效应电效应机械力第一节直击雷的危害一、直击雷又叫直接雷击当雷云较低，且周围又没有带异性电荷的云层，则雷云就会通过距离其最近的物体以波速向大地放电，这就是直接雷击。二．雷电流的热效应及其危害在雷云对地放电时，强大的雷电流从雷击点注入被击物体，由于雷电流幅值高达数十至数百千安，其热效应可以在雷击点局部范围内产生高达600010000C，甚至更高的温度，能够使金属熔化，树木、草堆引燃；当雷电波侵入建筑物内低压供配电线路时，可以将线路熔断。这些由雷电流的巨大能量使被击物体燃烧或金属材料熔化的现象都属于典型的雷电流的热效应破坏作用，如果防护不当，就会造成灾害。1.雷击点处的热量现代建筑、高层、金属结构，兼作防雷装置，引导雷电流。雷电流作用，对金属物体的破坏作用必须考虑，雷击金属物时，雷电放电通道直接与金属物接触，在雷击点产生的热量可以通过在雷电流持续时间内的积分来计算，即（3.1）式中W—热量，J；UAR—金属物体上雷击点处电弧压降，其经验值取为20～30V；i—从雷击点注入金属物体的雷电流，A；idtUWAR上式中，考虑到UAR近似取为常数，并代入电荷表达式式式中Q—电荷量，C。由上式可知：在雷击点处产生的热量与雷电放电通道注入的电荷量成正比。雷云对地放电具有随机性，雷击时放电通道注入地面被击物体的电荷量也是个随机量，其概率分布如图3.3所示。图3.3注入电荷的概率分布量—全部雷击过程；-----仅首次雷击1—正雷；2—负雷雷电流热效应的计算由于雷电流的作用时间很短，在计算（3.2）雷击点处的温升以及雷电流通过金属物体所产生的温升时，均可以忽略散热的影响，于是雷击点处的温度升高可表示为式中ΔT——温升，℃；m——金属物体质量，㎏；λ——比热，J/（㎏·℃）。当温升值过高时，就会造成金属的熔化。由试验和理论计算，可估计出注入单位电荷作用下几种常用金属的熔化体积当量为：铝：12mm3/c；铜：5.4mm3/c；钢：4.4mm3/c。在通常情况下，雷电流幅值虽然很高，但其作用时间却很短，只能产生局部瞬时的高温，使雷击点处局部小面积的金属发生熔...
