二十世紀五十年代以后，各種電子信息設(shè)備大量涌現(xiàn)、廣泛使用，特別是微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，微電子器件的集成化、小型化、高速化的水平不斷提高，而“三化”的必然結(jié)果是導致(cause)各種電子信息設(shè)備的耐過壓、耐過流和抗雷電電磁脈沖的能力大大降低。例如：對于過電壓，vax系列電子計算機的串行通信接口芯片mc1488的耐壓水平約為103

V、mc1489僅達10v左右；而cmos芯片(又稱微電路)僅達3－5v。對于磁場，當lemp的磁場脈沖超過0.07高斯時，就會引起微機失效，當磁場脈沖超過2.4高斯時，集成電路就會發(fā)生yong久性損壞。

一方面，由于電子信息設(shè)備十分“嬌嫩”，對雷電電磁脈沖“十分”敏感。因此，其遭受感應(yīng)雷擊的幾率比遭受直擊雷襲擊的幾率高的多。所以，在同樣的雷電電磁環(huán)(環(huán)狀的導磁體)境下，其受損的也比建筑設(shè)施和一般的機電設(shè)備高得多。

另一方面，由于電子信息設(shè)備的種類多、數(shù)量龐大、工作環(huán)境復(fù)雜、雷電侵入的通道多。因此，信息防雷遇到了比傳統(tǒng)防雷復(fù)雜的多的問題。

信息防雷包括(bāokuò)對直擊雷的防護和對雷電電磁脈沖（感應(yīng)雷）的防護。對雷電電磁脈沖的防護應(yīng)綜合考慮雷電成災(zāi)的多種物理因素，針對雷電的各種耦合途徑、耦合通道及其危害機理，采用相應(yīng)的綜合防雷技術(shù)和措施。對于電子信息設(shè)備來說，雷電電磁脈沖能量的耦合主要通過以下三個通道侵入：一是雷電電磁脈沖能量通過各種多發(fā)管線通道（多發(fā)管道、多發(fā)構(gòu)件、各種線纜等）的傳導耦合；二是通過地線通道的傳導耦合（地電位反擊）；三是雷電電磁脈沖能量通過空間通道的輻射耦合。由于雷電的侵襲是*的，因此信息防雷是綜合性的系統(tǒng)工程，所采取的技術(shù)措施也是多方面的。任何單一的防護措施，其效果都是有限的。這些防護措施和技術(shù)可概括為：兩個部分（外部防護、內(nèi)部防護）和五項技術(shù)（攔截、屏蔽、均壓、分流和接地）。不同部分和各項技術(shù)都有其重要作用，相互之間緊密溝通，不能將它們割裂開來，也不存在替代性。分述如下：

（一）現(xiàn)代綜合防雷的兩個部分

1．外部防護（直擊雷防護）

⑴作用：攔截、瀉放雷電流

⑵系統(tǒng)(system)組成：由接閃器（避雷針、避雷帶）、引下線、接地體組成，可將絕大部分雷電能量直接導入地下泄放。

2．內(nèi)部防護（雷電電磁脈沖防護）

⑴作用：均衡系統(tǒng)(system)電位，限制過電壓幅值。

⑵組成：由均壓等電位連接、各種過電壓保護器（避雷器）等組成。

⑶技術(shù)措施：截流、屏蔽、均壓，分流、接地。

（二）防雷保護區(qū)

根據(jù)電工委員會的（iec61312），信息防雷應(yīng)根據(jù)雷電電磁脈沖的嚴重程度，將需要保護的空間劃分為不同等級的雷電保護區(qū)（lpz）。防雷保護區(qū)稱電磁兼容分區(qū)。是按人、物和信息系統(tǒng)對雷電及雷電電磁脈沖的感受強度不同，把建筑物內(nèi)、外電磁環(huán)(環(huán)狀的導磁體)境分成幾個區(qū)域。

lpz0a區(qū)本區(qū)內(nèi)的各物體地都可能遭到直接雷擊，因此各物體都可能導走全部雷電流，且本區(qū)內(nèi)雷電電磁脈沖沒有衰減。

lpz0b區(qū)本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊，但本區(qū)內(nèi)雷電電磁脈沖也沒有衰減（attenuation）。

lpz1區(qū)本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊，流往各導體的電流比lpz0b區(qū)進一步減少。本區(qū)內(nèi)雷電電磁脈沖經(jīng)建筑物外墻的屏蔽而衰減（attenuation）。

在防雷保護區(qū)的0區(qū)與1區(qū)的界面上，對建筑物來說就是屋頂與四周墻壁及地面，盡管采用籠式避雷網(wǎng)結(jié)構(gòu)，但由于受大網(wǎng)孔、門、窗口等開洞的影響(influence)，雷電電磁脈沖仍將通過(tōngguò)多種耦合途徑侵入保護區(qū)內(nèi)，其感應(yīng)電壓也會破壞(vandalism)建筑物內(nèi)部的電氣和電子設(shè)備。防雷設(shè)備就是通過現(xiàn)代電學以及其它技術(shù)來防止被雷擊中的設(shè)備。防雷設(shè)備從類型上看大體可以分為：電源防雷器、電源保護插座、天饋線保護器、信號防雷器、防雷測試工具、測量和控制系統(tǒng)防雷器、地極保護器。

lpz2區(qū)本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊。雷電電磁脈沖經(jīng)建筑物內(nèi)墻的再次屏蔽而衰減。又稱后續(xù)防雷區(qū)。

如果需要進一步減小所導引的雷電流和電磁場，就應(yīng)引入后續(xù)防雷區(qū)。應(yīng)按照需要保護的系統(tǒng)所要求的電磁環(huán)境選擇滿足后續(xù)防雷區(qū)要求的條件。如建立的屏蔽室等。

lpz3區(qū)機殼內(nèi)部保護區(qū)序號越高，預(yù)期的干擾能量和干擾電壓越低。在現(xiàn)代雷電防護技術(shù)中，劃分防雷保護區(qū)的意義在于為內(nèi)部防雷技術(shù)措施和有關(guān)防雷器件的選用提供電磁環(huán)境的依據(jù)。

現(xiàn)代綜合防雷的主要技術(shù)措施

1．攔截信息防雷的道防線是攔截直擊雷。經(jīng)濟、有效的方法仍然是又名防雷針（避雷帶、避雷網(wǎng)）法。盡管避雷針對于電子信息設(shè)備有非常多負作用，對其應(yīng)抱趨利避害、積極、穩(wěn)妥的態(tài)度，采取有效的技術(shù)措施予以抑制。

2．屏蔽屏蔽是防止任何形式電磁干擾的基本手段之一。屏蔽的目的，一是限制某一區(qū)域內(nèi)部的電磁能量向外傳播，二是防止或降低外界電磁輻射能量向被保護的空間傳播。

由于電場、特性：波粒的輻射及電磁場的性質(zhì)不同，因而屏蔽的機理也不同。按屏蔽的要求不同可分別采用屏蔽室（盒、管）的完整屏蔽體，或金屬網(wǎng)、波導管及蜂窩結(jié)構(gòu)的非完整屏蔽體。屏蔽一般分為電場屏蔽、磁場屏蔽及電磁場屏蔽幾種。

⑴靜電屏蔽（電場屏蔽）是為了消除和抑制靜電電場的干擾。

⑵磁場屏蔽是為了消除或抑制由磁場耦合引起的干擾。磁場屏蔽又分為低頻屏蔽和高頻磁屏蔽兩種情況。

⑶電磁場屏蔽一般在遠離干擾源的空間單純的電場或磁場是少見的，干擾是以電場、磁場同時存在的高頻電磁場輻射的形式發(fā)生的。雷電電磁脈沖在遠場條件下可看作平面電磁場傳播。因此，應(yīng)同時考慮電場和磁場的屏蔽。

⑷信號傳輸電纜的全屏蔽電纜的屏蔽是一項很重要的技術(shù)措施，它要求對機房內(nèi)、外所有架空、埋地的電纜都用金屬層屏蔽起來，以防雷電電磁脈沖的干擾，這稱作全屏蔽。當全屏蔽電纜接觸或穿過另一金屬部分時，還要采用中間接地點。因此，全屏蔽電纜要求多點接地。

3．均壓（均衡）

⑴均壓也稱電位均衡連接（簡稱等電位連接）。就是把所有導體相互作良好的導電性連接，并與接地系統(tǒng)連通。其中非帶電導體直接用導線連接，帶電導體通過(tōngguò)避雷器連接。其本質(zhì)是由可靠的接地系統(tǒng)、等電位連接用的金屬導線、等電位連接器（即避雷器、地線（別稱：避雷線）隔離器）和所有導體組成一個電位補償系統(tǒng)。

該電位補償系統(tǒng)(system)的作用，一是為雷電流提供低阻抗的連續(xù)通道，使其迅速導入大地泄放。二是使系統(tǒng)各部分不產(chǎn)生足以致?lián)p的電位差。即在瞬態(tài)現(xiàn)象存在的極短時間里，通過這個電位補償系統(tǒng)可以迅速地在被保護系統(tǒng)所處區(qū)域內(nèi)的所有導電部件之間建立起五個等電位區(qū)域。這個區(qū)域相對于外界可能存在著數(shù)十千伏的電位差。重要的是在需要保護的系統(tǒng)所處區(qū)域內(nèi)部，所有導電部件之間不能存在顯著的電位差，從而達到保護設(shè)備和人身安全的目的。

⑵等電位連接

a．不帶電金屬物體。如各種金屬管道，線纜屏蔽層，設(shè)備(shèbèi)的金屬底座、金屬外殼等。

b．帶電金屬物體。如電源線、各種信號傳輸線等。

4．分流

⑴是將雷電流能量向大地泄放過程中應(yīng)符合層次性原則。層次性就是按照所劃分的防雷保護區(qū)對雷電能量分級瀉放。盡可能多、盡可能將多余能量在引入信息系統(tǒng)之前泄放入地。

由于雷電過電壓的能量很大，單一的措施或一道防線都沒有辦法消除雷電過電壓的侵害，必須采取多級防護措施才能將侵入的雷電過電壓限制在安全的、設(shè)備(shèbèi)能夠承受的范圍之內(nèi)。

⑵雷電能量分配模型（設(shè)有又名防雷針的建筑物）

a．前級評估模式用于評估lpz0b區(qū)與lpz1區(qū)交界處的雷電流分配情況(Condition)。該級的雷電流用10/350波形表示。

又名防雷針系統(tǒng)：分配50%的能量；金屬管道、電源線路、通信線纜等共分配50%的能量。后三個系統(tǒng)中，阻抗大者分配的能量也大。在進行了等電位連接且接地良好的情況下，認為三者阻抗近似相等，三個系統(tǒng)平均分配50%的能量。即各承擔17%。進入各系統(tǒng)的能量又將在各自的內(nèi)部進行分配。如一個200ka的雷電流，避雷針系統(tǒng)承擔100ka，金屬管道、電源線路、通信線纜等系統(tǒng)各承擔33ka。進入電源線路的能量又將在3根火線（或3＋1）上平均分配即每相各承擔11ka（或8.3ka）。

b．后續(xù)評估模式(pattern)用于評估lpz1區(qū)以后各級保護區(qū)交界處的雷電流分配情況。由于用戶側(cè)絕緣阻抗遠大于避雷器放電支路處外線路的阻抗，進入后續(xù)防雷區(qū)的雷電流將大化減少。該區(qū)域的雷電流用8/20μs波形表示。

許多行業(yè)的標準、規(guī)范中都規(guī)定(guīdìng)在低壓電源系統(tǒng)應(yīng)安裝多級避雷器，使雷電流分級瀉放入地。各級避雷器的規(guī)格要與各級可能承擔的雷電能量和各級設(shè)備(shèbèi)的耐壓配合。

5．防雷接地

防雷接地是分流和瀉放直擊雷和雷電電磁干擾能量的有效的手段之一，也是電位均衡補償系統(tǒng)基礎(chǔ)。目的是使雷電流通過低阻抗接地系統(tǒng)向大地泄放，從而保護建筑物、人員和設(shè)備的安全。沒有良好的接地系統(tǒng)或者接地不良的避雷設(shè)施(shèshī)會成為引雷入室的禍患；避雷裝置接地不好，還提供了雷電電磁脈沖對電氣和電子設(shè)備產(chǎn)生電感性、電容性耦合干擾的機會。