儀器儀(yi)表 的雷(lei)電防護(hu)技術 
   靜(jing)電放電(dian)（ESD）和電快(kuai)速瞬變(bian)脈沖群(qun)（EFT）對儀器(qi)儀表系(xi)統👉會💘産(chan)生不同(tong)程度的(de)危害。靜(jing)電放電(dian)在5～200MHz的頻(pin)率範圍(wei)内産生(sheng)強烈的(de)射頻輻(fu)射。此輻(fu)射能量(liang)的峰值(zhi)經常出(chu)現在✏️35MHz～45MHz之(zhi)間發🐅生(sheng)自激振(zhen)蕩。許多(duo)信息傳(chuan)輸電纜(lan)的諧振(zhen)頻率也(ye)通常在(zai)這個頻(pin)率範圍(wei)内，結果(guo)電纜中(zhong)便串入(ru)了大量(liang)的靜電(dian)放電輻(fu)射能量(liang)。電快速(su)瞬變脈(mo)沖群也(ye)産生相(xiang)當強的(de)輻射發(fa)射，從而(er)耦合到(dao)電‼️纜和(he)機殼🔞線(xian)路。當電(dian)纜暴露(lu)在4～8kV靜電(dian)放電環(huan)境中時(shi)，信息傳(chuan)輸電纜(lan)終端💁負(fu)載上可(ke)以測量(liang)到的感(gan)應電壓(ya)可達到(dao)600V，這個電(dian)壓遠遠(yuan)超出了(le)典型數(shu)字儀💯器(qi)儀表的(de)門限電(dian)壓值㊙️0.4V，典(dian)型的感(gan)應脈沖(chong)持續時(shi)間大約(yue)👨‍❤️‍👨爲400納秒(miao)。
   儀器儀(yi)表在使(shi)用中經(jing)常會遇(yu)到意外(wai)的電壓(ya)瞬變和(he)浪湧，從(cong)而導緻(zhi)電子設(she)備的損(sun)壞，損壞(huai)的原因(yin)是🆚儀器(qi)儀表中(zhong)的半導(dao)體器件(jian)（包括二(er)極管、晶(jing)體管、可(ke)控矽和(he)集成電(dian)路等）被(bei)燒毀或(huo)擊穿。據(ju)統計儀(yi)器儀表(biao)的故障(zhang)有75％是由(you)于瞬變(bian)和浪湧(yong)造成的(de)🧡。電壓的(de)瞬變和(he)浪湧無(wu)處不在(zai)，電網👉、雷(lei)擊、爆破(po)，就連人(ren)在地毯(tan)🐕上行走(zou)都會産(chan)生上萬(wan)伏的靜(jing)電感應(ying)電壓，這(zhe)些，都是(shi)儀器儀(yi)表的隐(yin)形緻命(ming)殺手。因(yin)此🧡，爲了(le)提高儀(yi)器儀表(biao)的可靠(kao)性和人(ren)體自身(shen)的安全(quan)性，必須(xu)對電壓(ya)瞬變和(he)浪湧采(cai)取防護(hu)措施。
1.防(fang)雷端口(kou)
    根據儀(yi)器儀表(biao)應用的(de)工程實(shi)踐，儀器(qi)儀表受(shou)雷擊可(ke)大緻🔞分(fen)爲㊙️直擊(ji)雷、感應(ying)雷和傳(chuan)導雷。但(dan)不論以(yi)哪一種(zhong)形式到(dao)達設備(bei)都可歸(gui)納爲從(cong)以下4個(ge)部位侵(qin)入的雷(lei)電浪湧(yong)，在此把(ba)這些部(bu)位稱爲(wei)☎️防雷端(duan)口，并以(yi)儀器儀(yi)表舉例(li)說👌明。
1.1外(wai)殼端口(kou)
    比如說(shuo)，我們可(ke)以把任(ren)何一個(ge)大的或(huo)小的儀(yi)器儀表(biao)或系統(tong)🌂視爲一(yi)個整體(ti)的外殼(ke)，如傳感(gan)器、傳輸(shu)線、信号(hao)中繼、現(xian)場儀表(biao)、DCS系統⭐等(deng)，它們都(dou)有可能(neng)完全暴(bao)✊露在環(huan)境中受(shou)到直接(jie)㊙️雷擊，造(zao)成設備(bei)損壞。标(biao)準規定(ding)，當設備(bei)外殼受(shou)到4kv的雷(lei)電靜電(dian)放電時(shi)，都會影(ying)響儀器(qi)儀表或(huo)系統的(de)正常運(yun)行。例如(ru)放置于(yu)室外的(de)🛀傳感器(qi)端子箱(xiang)有可能(neng)受到雷(lei)電接觸(chu)放電；位(wei)✨于機房(fang)内的DCS機(ji)櫃有可(ke)能受到(dao)大樓立(li)柱🙇‍♀️洩流(liu)時的空(kong)氣放電(dian)。
1.2信号線(xian)端口（含(han)天饋線(xian)、數據線(xian)、控制線(xian)等）
    在控(kong)制系統(tong)中,爲了(le)實現信(xin)号或信(xin)息的傳(chuan)遞總要(yao)有㊙️與外(wai)界連🔞接(jie)的部位(wei),如過程(cheng)控制系(xi)統的信(xin)号交接(jie)端的總(zong)配線架(jia)、數據傳(chuan)🐆輸網的(de)終端、微(wei)波設備(bei)到天線(xian)的⁉️饋線(xian)口等等(deng)，那麽這(zhe)些🔴從外(wai)界♊接收(shou)信号或(huo)發射信(xin)号出去(qu)的接💜口(kou)都有可(ke)📱能受到(dao)雷電浪(lang)湧沖擊(ji)。因爲從(cong)樓外信(xin)号端口(kou)進來的(de)浪湧往(wang)往通過(guo)長🐉電纜(lan)，所以采(cai)用10/700μs波形(xing)，标準規(gui)定線到(dao)線間浪(lang)湧電壓(ya)爲0.5kV，線到(dao)地間浪(lang)湧電壓(ya)爲1 kV。而樓(lou)内儀🔅器(qi)儀表之(zhi)間傳遞(di)信号的(de)端口受(shou)到浪湧(yong)沖擊相(xiang)當于電(dian)源線上(shang)的浪湧(yong)沖擊，采(cai)用1.2/50（8/20）μs組合(he)波，線到(dao)線、線到(dao)地浪湧(yong)電壓限(xian)💁值不變(bian)。一旦超(chao)過限值(zhi)，信号端(duan)口和端(duan)口後的(de)設備☎️有(you)可能遭(zao)受損壞(huai)。
1.3電源端(duan)口
    電源(yuan)端口是(shi)分布最(zui)廣泛也(ye)最容易(yi)感應或(huo)傳導雷(lei)電㊙️浪的(de)部位，從(cong)配電箱(xiang)到電源(yuan)插座這(zhe)些電源(yuan)端口可(ke)以☀️處在(zai)任何位(wei)置。标準(zhun)規定在(zai)1.2/50（8/20）μs 波形下(xia)線與線(xian)之✊間浪(lang)湧電壓(ya)限值爲(wei)0.5kV，線到地(di)浪湧電(dian)壓限制(zhi)爲1kv。但這(zhe)裏的浪(lang)湧✔️電壓(ya)是指明(ming)工作電(dian)壓爲220V交(jiao)流進入(ru)的，如果(guo)工作電(dian)壓較低(di)則不能(neng)以此爲(wei)标準🌈，電(dian)源線上(shang)受較小(xiao)的浪湧(yong)沖擊不(bu)一定立(li)即損壞(huai)設備，但(dan)至少壽(shou)命有影(ying)響。
1.4接地(di)端口
    盡(jin)管在标(biao)準中沒(mei)有專門(men)提到接(jie)地端口(kou)的指标(biao)，實際上(shang)信息☁️技(ji)🍉術設備(bei)地端口(kou)是非常(chang)重要的(de)。在雷電(dian)發生時(shi)接地端(duan)口有♍可(ke)能受到(dao)地電位(wei)反擊、地(di)電位升(sheng)高影響(xiang)，或者由(you)于接地(di)不良、接(jie)地不當(dang)使地阻(zu)過大達(da)不到💋參(can)考電位(wei)要求使(shi)設備損(sun)壞。接地(di)端口不(bu)僅對接(jie)地電阻(zu)/接地線(xian)極（長度(du)、直徑、材(cai)料）、接地(di)方式、地(di)網的設(she)置等有(you)要求，而(er)且還❤️與(yu)設備的(de)電特性(xing)、工作頻(pin)段、工作(zuo)環境🈲等(deng)有直接(jie)的關系(xi)💰。同時從(cong)接地端(duan)還有可(ke)能反擊(ji)到直流(liu)電源端(duan)口損壞(huai)直流工(gong)作電壓(ya)的設備(bei)。綜上所(suo)述，信息(xi)技術設(she)備的防(fang)雷可以(yi)考慮從(cong)四個關(guan)鍵的端(duan)口入手(shou)
2.儀器儀(yi)表的端(duan)口保護(hu)
2.1外殼端(duan)口
    儀器(qi)儀表的(de)外殼端(duan)口保護(hu)不僅僅(jin)是建築(zhu)物外殼(ke)，也應當(dang)包括某(mou)個設備(bei)的外殼(ke)或者某(mou)套系統(tong)的外殼(ke)，比如說(shuo)😄機櫃、計(ji)算機室(shi)等。按照(zhao)IEC 1312—1《雷電電(dian)磁脈沖(chong)的防護(hu)》第一部(bu)分（一般(ban)原則）的(de)适用範(fan)圍✊爲：建(jian)築物内(nei)或建築(zhu)物頂部(bu)儀器儀(yi)表系統(tong)有效的(de)雷電防(fang)護系統(tong)的設計(ji)、安裝、檢(jian)查、維護(hu)😘。其保護(hu)方法主(zhu)要有三(san)種💯：接地(di)、屏蔽及(ji)等電位(wei)連接。
2.1.1接(jie)地
    IEC1024—1已經(jing)闡述了(le)建築物(wu)防雷接(jie)地的方(fang)法，主要(yao)通過建(jian)築物地(di)😘下網狀(zhuang)接地系(xi)統達到(dao)要求。儀(yi)器儀表(biao)系統防(fang)雷時還(hai)要求對(dui)相🔆鄰兩(liang)建築物(wu)之間通(tong)過的電(dian)力🆚線，通(tong)信電纜(lan)均必須(xu)與⭐建築(zhu)物接地(di)系統連(lian)接起來(lai)🏃（不能形(xing)成回路(lu)），以利用(yong)多條并(bing)行路徑(jing)減少電(dian)纜中🌂的(de)電流。
儀(yi)器儀表(biao)系統的(de)接地更(geng)應當注(zhu)意系統(tong)的安全(quan)性和防(fang)止其它(ta)系統幹(gan)擾。一般(ban)來說工(gong)作狀态(tai)下儀器(qi)儀表系(xi)統接地(di)不能直(zhi)接和防(fang)雷地線(xian)相連，否(fou)則将有(you)雜散電(dian)流進🧑🏽‍🤝‍🧑🏻入(ru)儀器儀(yi)表系統(tong)引起信(xin)号幹擾(rao)。正确的(de)連接方(fang)式應當(dang)在地下(xia)将兩個(ge)不同地(di)網，通過(guo)放電器(qi)低壓避(bi)雷器連(lian)接，使其(qi)在雷擊(ji)狀态下(xia)自動連(lian)通。
2.1.2屏蔽(bi)
    從理論(lun)上考慮(lü)，屏蔽對(dui)儀器儀(yi)表外殼(ke)防雷是(shi)非常有(you)效❓的。但(dan)從經濟(ji)合理角(jiao)度來看(kan)，還是應(ying)當從設(she)備元器(qi)件抗擾(rao)度及對(dui)屏蔽效(xiao)能的要(yao)求來選(xuan)擇不同(tong)的屏蔽(bi)方法。線(xian)路屏蔽(bi)，即在儀(yi)器儀表(biao)系統中(zhong)采用屏(ping)蔽電纜(lan)已被廣(guang)泛應用(yong)。但對于(yu)設備或(huo)👅系統的(de)屏♉蔽需(xu)要視具(ju)體情況(kuang)而定。IEC提(ti)出了采(cai)用建築(zhu)物鋼筋(jin)連到金(jin)屬框架(jia)的措施(shi)舉例。