雷電是由于大氣運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的云間或云地之間迅猛放電的一種可怕而雄偉壯觀的自然現(xiàn)象。自18世紀(jì)富蘭克林著名的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)以來，人們致力于雷電及其防護(hù)的研究實(shí)踐已有200年的歷史，對(duì)雷電的防護(hù)已經(jīng)取得了很大成績，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

我國大部分地區(qū)于二三月份就進(jìn)入了雷電期。雷電是在積雨云強(qiáng)烈發(fā)展階段，當(dāng)云層之間、云地之間、云與空氣之間的電位差達(dá)到一定程度時(shí)的放電現(xiàn)象。雷電具有1億伏的高電壓和2萬℃至3萬℃的溫度及強(qiáng)大的沖擊波，破壞力極大，經(jīng)常造成大面積的破壞。使廣播、電視、通信中斷，人身傷亡以及居民房屋、家用電器等財(cái)產(chǎn)損失。我國每年因雷擊事故而造成上萬人傷亡，大量信息系統(tǒng)設(shè)備損壞，造成直接和間接經(jīng)濟(jì)損失幾百億元，所以做好雷電的防護(hù)工作是非常必要的。

現(xiàn)代化的城市一座座高樓如雨后春筍般拔地而起，造成雷電擊穿空氣的距離縮短，因?yàn)槔讚舻母怕逝c建筑的高度成正比，所以雷擊概率加大。同時(shí)，由于全球氣候變暖，城市熱島現(xiàn)象增多，使城市的大氣環(huán)流形勢(shì)出現(xiàn)了新特點(diǎn)，夏季雷暴期延長。而更重要的是，隨著科技的進(jìn)步，大規(guī)模集成電路的集成度越來越高，各種微電子設(shè)備應(yīng)用越來越廣泛，城市通信電源大幅增多，城市電磁場(chǎng)發(fā)生了變化，由于電子產(chǎn)品普遍絕緣強(qiáng)度低、過電壓耐受力差，更容易遭到破壞，其中電腦網(wǎng)絡(luò)、電子信息系統(tǒng)和公用天線系統(tǒng)等遭受雷電破壞的概率更高。從某種意義上說，科技越發(fā)達(dá)，雷害對(duì)人們的威脅就越大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在各種災(zāi)害造成的損害中，雷電造成的損害高居榜首，占全部災(zāi)害損失的33.8％。

雷電災(zāi)害還表現(xiàn)在通過各種途徑侵害地面物，除了直接雷擊造成破壞外，還有雷電的靜電感應(yīng)作用，電磁感應(yīng)作用，放電時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)烈電磁脈沖，地電位反擊，以及雷電侵入波可能沿各種架空電力線、信號(hào)傳輸線、天線、電纜和金屬管線等進(jìn)入設(shè)備，造成設(shè)備損壞。目前，隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，不僅由直擊雷造成的損害相當(dāng)嚴(yán)重，并且雷擊電磁脈沖、電磁感應(yīng)、雷電波侵入和地電位反擊造成的危害也大幅度增加。一般建筑物上的接閃器只能防護(hù)直擊雷，而強(qiáng)大的電磁場(chǎng)產(chǎn)生的雷擊電磁脈沖和電磁脈沖電壓卻能沿電力線、信號(hào)傳輸線、天線電纜和金屬管線潛入室內(nèi)危及各種電子信息設(shè)備的安全。

由于雷電災(zāi)害對(duì)社會(huì)的危害程度日益加大，現(xiàn)已被國際電工委員會(huì)（IEC）稱為”電子化時(shí)代的一大公害”。

雷電過電壓對(duì)大摟內(nèi)部電子設(shè)備的損害主要有以下途徑：

• 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線路在遠(yuǎn)端遭受直接或LEMP，沿網(wǎng)絡(luò)線路進(jìn)入設(shè)備

• 有線通訊線路在遠(yuǎn)端遭受直接或LEMP，沿通訊線路進(jìn)入設(shè)備

• 建筑物內(nèi)部的各種線路，雷擊電磁脈沖輻射，進(jìn)入設(shè)備

• 電源供電線路在遠(yuǎn)端遭受直接或LEMP，沿供電線路進(jìn)入設(shè)備

• 地電壓過高，反擊進(jìn)入設(shè)備

• 天線遭受直接雷擊 或 接收LEMP

• 避雷針引下線，在避雷針接閃泄放雷電流時(shí)，產(chǎn)生的雷擊電磁脈沖輻射

• ?臨近建筑物或附近地面、樹木等遭受雷擊，同時(shí)帶來LEMP和附近地面的跨步電壓（地電壓反擊）

直接雷擊是指雷直接擊到物體上，其特點(diǎn)是能量大。直擊雷發(fā)生時(shí)雷電流具有強(qiáng)大的熱效應(yīng)、沖擊波、動(dòng)力效應(yīng)等破壞作用。建筑物、鐵塔、架空電力線及信號(hào)傳輸線都有可能遭受直接雷擊。建筑物、鐵塔遭受直接雷擊，產(chǎn)生的強(qiáng)大電磁場(chǎng)對(duì)系統(tǒng)造成破壞。電力線發(fā)生直接雷擊，容易產(chǎn)生火花放電導(dǎo)致系統(tǒng)短路引起火災(zāi)。當(dāng)電力線遭受雷擊時(shí)，雷電流沿電力線進(jìn)入機(jī)房，電源及用電設(shè)備常難逃被擊厄運(yùn)。當(dāng)傳輸線遭受直接雷擊，與其相連的中繼線路板會(huì)發(fā)生損壞、導(dǎo)致中繼線焦化、線對(duì)之間發(fā)生短路，致使傳輸中斷。接閃器本身不怕雷擊，它與引下線、接地系統(tǒng)共同構(gòu)成建筑物的外部防護(hù)體系，或稱直擊雷防護(hù)體系。

電磁感應(yīng)是由于雷電流迅速變化在其周圍產(chǎn)生瞬變的強(qiáng)電磁場(chǎng)，使附近導(dǎo)體上感應(yīng)出很高的電動(dòng)勢(shì)。依據(jù)電磁感應(yīng)原理，在雷電入地瞬間，距雷擊中心1.5~2KM范圍內(nèi)都可能產(chǎn)生危險(xiǎn)的過電壓。當(dāng)建筑物附近發(fā)生雷擊或接閃器接閃時(shí)，建筑物及內(nèi)部的設(shè)備都處在這個(gè)危險(xiǎn)的電磁環(huán)境中。依據(jù)電磁感應(yīng)原理，如果瞬變磁場(chǎng)中的導(dǎo)體是一個(gè)開環(huán)，則會(huì)產(chǎn)生感生電壓；如果是一個(gè)閉合回路則要產(chǎn)生感生電流，閉合回路的面積越大，通過的磁通量越多，產(chǎn)生的感生電流也越強(qiáng)。這就是為什么，有時(shí)一個(gè)與外界并無聯(lián)系的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，幾聲雷響過后，便造成癱瘓的原因。

雷擊電力線路或線路附近發(fā)生雷擊產(chǎn)生的瞬變電磁場(chǎng)在電力線路上形成的過電壓，以及雷電的下行先導(dǎo)在線路上產(chǎn)生的靜電感應(yīng)均有可能沿供電線路進(jìn)入設(shè)備而使設(shè)備損壞。依據(jù)公式Em=M×di/dt，其中M為互感系數(shù)，M=2×10–7×l×ln[(l+x1)/x2]；di/dt為雷擊電流變化率；Em為感生電壓。一個(gè)5m×5m的開口金屬環(huán)，在雷電電流峰值為100KA時(shí)，距雷擊點(diǎn)為20米處感應(yīng)電壓為30kv左右，距雷擊點(diǎn)為200米處感應(yīng)電壓為1kv左右。大量雷擊事故統(tǒng)計(jì)表明，70-80%的雷擊由電源線引入。

感應(yīng)過電壓同樣可以沿信號(hào)傳輸線引入，與電力線相比沿傳輸線引入的過電壓能量通常相對(duì)小一些，這是因?yàn)樵陔姶篷詈线^程中較多的能量耦合到電力線上。而在傳輸電纜孤立架設(shè)，沒有其它線路與其分擔(dān)時(shí)，大部分雷電能量同樣會(huì)耦合其上，這就是為什么有時(shí)一根電話線引入的雷擊能致人于死地。

地電位反擊是雷電流入地的瞬間，由于各系統(tǒng)接地裝置間電位不同而產(chǎn)生的電位差，沿接地線到達(dá)設(shè)備的外殼、電力線的中性線以及直流地的基準(zhǔn)電位點(diǎn)，造成的后果是有可能使設(shè)備的外殼、電力線的中性線、直流地的基準(zhǔn)零電位點(diǎn)瞬間抬高數(shù)千伏直至數(shù)萬伏，危及設(shè)備的外殼、電力線的中性線、直流地的基準(zhǔn)零電位點(diǎn)瞬間抬高數(shù)千伏直至數(shù)萬伏，危及人身和設(shè)備的安全。造成這些后果的直接原因是要求分開接地的條件不具備，卻仍然采取分地措施。實(shí)驗(yàn)證明，兩個(gè)接地系統(tǒng)之間的距離為30米時(shí)，這種反擊現(xiàn)象仍是存在的。

架空和超出50m長度數(shù)據(jù)線在系統(tǒng)里構(gòu)成設(shè)備的互聯(lián)，形成一個(gè)良好電容，因此在建筑物上接閃器接閃時(shí)，或周圍發(fā)生雷擊時(shí)，由電容及電磁感應(yīng)耦合在金屬介質(zhì)數(shù)據(jù)線上產(chǎn)生一定的過電壓強(qiáng)度，這樣強(qiáng)大的過電壓如果不做相應(yīng)的防護(hù)處理是十分危險(xiǎn)的，由此導(dǎo)致與數(shù)據(jù)線相連的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞，是不可避免的。