佛山市富兰防雷研究所有限公司南海分所广东佛山南海528208
摘要：文章从实践出发,从防雷的基础理论对雷电的产生、危害和防范作了深刻的论述,以成功的经验为消防报警系统防雷制定切实可行的方案.本文分（一）、（二）两部分
关键词：雷电的种类；雷电的破坏作用；消防报警系统；合防雷方案
前言
随着智能化建（构）筑物和高科技产品的普及，先进的自动化程度很高而价格又昂贵的生产设备和检测仪器要求供电网和使用环境的质量要求越来越高。另一方面雷电造成的灾害也尤其突出，从某种意义上说雷电已成为高科技产品的天敌，给国民经济和人民生命财产带来巨大的损失。安全第一、安全生产已成为社会的共识，而消防则是不可或缺的重要一环，消防报警系统遭雷害损毁的例子比比皆是，因此消防报警系统的防雷亟待解决！
一、雷电的种类和破坏成因
（1）雷电的种类：A、直击雷：雷云直接与地面、水面、建（构）筑物、树木……放电的雷。
B、感应雷：是雷击线路产生的雷电波通过电源线、信号线入侵的雷以及雷电的静电感应和雷电的电磁感应（电磁脉冲）通过空间感应的雷。
C、球型雷：雷雨频繁季节偶然发现紫色、殷红色、灰红色、蓝色漂忽不定的“火球”.有时从天而降,在空中或沿地面移动、滚动。“火球”一般直径为十到几十CM,也有直径超过1M的。火球存在的时间从几S到几MIN,破坏力巨大的雷。
（2）雷电的破坏作用：雷电的破坏作用包括雷电流热效应、雷电流冲击波、雷电流电动力效应、雷电的静电感应和电磁感应、雷电反击和引入高电位五个方面。
防直击雷（一般都已实施）、防球雷以及雷电流热效应、雷电流冲击波、雷电流电动力效应的破坏作用的防避都不是本文讨论的范畴，但是防感应雷、防雷电反击和引入高电位由于认识问题，往往容易忽视，又是消防报警系统遭雷害损毁严重、必须重点防避是本文探讨的重点，下面结合我们研究所二十多年防感应雷、防雷电反击和引入高电位的实践经验，和大家一起分享。
二、感应雷对消防报警系统的危害
（1）雷电的静电感应对消防报警系统的危害
当天空出现较多雷云（积雨云、乌云）时，由于带电的雷云会使地面上的一切物体都带上相反的电荷（静电感应原理如图一），并且会越来越多，当天空的雷云与雷云或地面其他物体之间放电，雷云瞬即减少了电荷，而地面上的有些物体,由于与大地间的电阻比较大,电荷的减少相对缓慢,不能在瞬间消失积聚的相反电荷,于是就形成了局部静电高压,而地面上的静电高压随时间推移而下降,这样在用电线路、电子信号回路中产生强大的静电流，对消防报警系统的监测和监控、报警通信、检测仪器造成损坏。
当消防报警系统电源、信号源因静电感应产生雷电冲击行波——雷电波，通过各功能间户外传输线路、设备间的联接线侵入设备，如果没有完善的防范雷电波措施，雷电造成电源、信号源闪变产生的“闪波”和雷电波使串、并接在线路中间或终端的对消防报警系统的监测和监控、报警通信、检测仪器造成损坏。
（2）雷电的电磁感应（电磁脉冲）对消防报警系统的危害
当附近出现云间放电、云地放电、雷击建筑物放电、建筑物防直击雷系统与雷云中和放电时，在邻近的空间以及建（构）筑大楼内部产生强大的瞬变电磁场(即雷电的电磁脉冲)，处于此瞬变电磁场中的电气环路上的用电设备必然会受到瞬时感应高电压的作用，当此瞬时感应高电压超过电气回路用电设备承受的最大冲击电压时，就可能造成消防报警系统的监测和监控、报警通信、检测仪器造成损坏。
设图二避雷针（电流注）与一个有气隙的正方形金属环处于同一个平面上，为正方形方框与避雷针（电流注）的距离；是方框的另一边与避雷针（电流注）的距离，金属环的边长。由电磁感应定律可知，开口金属环上最大感应电压：
若避雷针（闪击电流注）与金属环之间的夹角为α，则（2-8）式后边应乘以cosα。
如果图二中的金属环边长，闪击电流峰值分别选、（这是较常见的闪击电流峰值）。通常雷电闪击电流波形前沿为，现取。通过计算即使只有的开口金属框，在雷电流峰值为时，距离雷击点也可以感应到左右的电压，在潮湿环境下，零点几的气隙就可能被击穿，发生有害火花，引燃附近物体，如果在防爆区域、则后果严重。
综上所述，雷电的静电感应和雷电的电磁感应（电磁脉冲）都可以直接或通过空间感应的雷，都可以把消防报警系统损毁。
三、消防报警系统防感应雷方案
（1）完善现有防直击雷设施：全面勘查、测试防直击雷系统是否符合国家规范的要求，如达不到要求，必须采取相应的补救措施至满足要求。
（2）重点保护损坏机率高、价值大、对监测和监控、报警通信起重要作用的场所和设备：如消防报警系统中控室、PLC模拟信号和数字信号转换的设备、监测中心的贵重仪器设备、现场监测监控仪器仪表。
（3）对电源和信号源实施保护
根据国内外的有关资料以及我所二十多年的研究和实践，总结如下：
A.将电源波动的幅值和雷电压钳制在设备系统可以接受的范围内，分级安装电源避雷
为防止雷电波的入侵、瞬态浪涌电压、脉冲电流和有害的短时“闪波”对消防报警系统设备的冲击，在各功能间总电源分级安装电源避雷器。电源避雷器防止电网波动和雷电造成的线路过电压和电力系统中的内部过电压（如操作过电压）等瞬态浪涌电压、脉冲电流对消防报警系统设备、检测仪器的冲击，将电压稳定在一定的数值范围内，减小谐波畸变，使三相电源电压趋向平衡，电流稳定。
表J.J.1电涌保护器取决于系统特征所要求的最大持续运行电压最小值
注：○表示必须，＋表示非强制行的，可附加选用。
B.在监测和监控、报警通信、检测仪器的低压电源线上安装适当的低压电源避雷器
由于微电子产品的伏秒特性相对比较差，不能耐受瞬间浪涌电压、电流的冲击，所以在消防报警系统监测和监控、报警通信、检测仪器的低压电源线上装上相对应的低压电源避雷器，以消除低压电源线路因雷电波的入侵、瞬态浪涌电压、脉冲电流以及电源避雷器实施防雷后的残压造成原边升压导致副边低压飙升产生的瞬时高压尖峰脉冲（俗称“突波”），以保障系统设备安全运行。
由于篇幅问题,把雷电反击和引入高电位的破坏作用、消防报警系统防雷电反击和引入高电位方案、等电位接地、合理布线、电磁封锁、在消防报警系统的信号源上安装相适应的信号避雷器等防雷措施放到中去研究探讨。
作者简介
程燕焕、女、1980年5月出生，2001年7月毕业于广东行政学院行政管理专科，从事防雷工作十六年并专注消防报警系统防雷的研究，
参考文献
[1]【雷电与避雷工程】苏邦礼、崔秉球、吴望平、苏宇燕编著，中山大学出版社.
[2]《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010.
[3]《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012.