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儀器儀表的雷電防護(hù)技術(shù) 周志敏 山東萊蕪鋼鐵集團(tuán)動(dòng)力部 萊蕪271104 摘要：文中簡(jiǎn)介了儀器儀表的防雷端口，闡述了雷電端口防護(hù)的必要性，論述了儀器 儀表雷電端口保護(hù)的基本原則。
關(guān)鍵詞：儀器儀表防雷端口端口防護(hù) 靜電放電（ESD）和電快速瞬變脈沖群（EFT）對(duì)儀器儀表系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生不同程度的危害。
靜電放電在5～200MHz的頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的射頻輻射。
此輻射能量的峰值經(jīng)常 出現(xiàn)在35MHz～45MHz之間發(fā)生自激振蕩。
許多信息傳輸電纜的諧振頻率也通常在 這個(gè)頻率范圍內(nèi)，結(jié)果電纜中便串入了大量的靜電放電輻射能量。
電快速瞬變脈沖群 也產(chǎn)生相當(dāng)強(qiáng)的輻射發(fā)射，從而耦合到電纜和機(jī)殼線路。
當(dāng)電纜暴露在4～8kV靜電 放電環(huán)境中時(shí)，信息傳輸電纜終端負(fù)載上可以測(cè)量到的感應(yīng)電壓可達(dá)到600V，這個(gè) 電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了典型數(shù)字儀器儀表的門限電壓值0.4V，典型的感應(yīng)脈沖持續(xù)時(shí)間大 約為400納秒。
儀器儀表在使用中經(jīng)常會(huì)遇到意外的電壓瞬變和浪涌，從而導(dǎo)致電子設(shè)備的損壞，損 壞的原因是儀器儀表中的半導(dǎo)體器件（包括二極管、晶體管、可控硅和集成電路等）被 燒毀或擊穿。
據(jù)統(tǒng)計(jì)儀器儀表的故障有75％是由于瞬變和浪涌造成的。
電壓的瞬變和 浪涌無(wú)處不在，電網(wǎng)、雷擊、爆破，就連人在地毯上行走都會(huì)產(chǎn)生上萬(wàn)伏的靜電感應(yīng) 電壓，這些，都是儀器儀表的隱形致命殺手。
因此，為了提高儀器儀表的可靠性和人 體自身的安全性，必須對(duì)電壓瞬變和浪涌采取防護(hù)措施。
1.防雷端口 根據(jù)儀器儀表應(yīng)用的工程實(shí)踐，儀器儀表受雷擊可大致分為直擊雷、感應(yīng)雷和傳導(dǎo)雷 。
但不論以哪一種形式到達(dá)設(shè)備都可歸納為從以下4個(gè)部位侵入的雷電浪涌，在此把 這些部位稱為防雷端口，并以儀器儀表舉例說(shuō)明。
1.1外殼端口 比如說(shuō)，我們可以把任何一個(gè)大的或小的儀器儀表或系統(tǒng)視為一個(gè)整體的外殼，如 傳感器、傳輸線、信號(hào)中繼、現(xiàn)場(chǎng)儀表、DCS系統(tǒng)等，它們都有可能完全暴露在環(huán)境中 受到直接雷擊，造成設(shè)