导读：众所周知，雷电具有极大地破坏性，其电压高达数百万伏，瞬间电流可高达数十万安培。现代电子设备功能越来越强，电路越来越复杂，元器件密度也越来越高，但承受电磁干扰或感应电压的能力越来越低。尤其是监控系统，多数都装在室外，更易受到雷击及浪涌的破坏，如不对这些电子设备进行雷电感应保护，则通过ESD放电和二次雷击产生的浪涌电压脉冲，很容易把这些电子设备损坏。本文将从雷电浪涌的产生及其造成的危害来讲述防护措施，以期让您的设计更加可靠。
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1、雷电的产生
雷电是因强对流气候而形成的雷雨云层之间或者与大地之间强烈瞬变的放电现象。当雷电发生时，产生强大的雷击电流、炽热的高温、猛烈地冲击波、瞬变的电磁场和强烈的电磁辐射等综合物理效应。具体可参见防雷知识大全。
2、雷电的类型和危害
自然界的雷击可分为直击雷和雷电电磁脉冲辐射两类。
（1）直击雷
直击雷是雷雨云对大地和建筑物的放电现象，它以强大的冲击电流、炽热的高温、猛烈地冲击波和强烈的电磁辐射损坏放在电通道上的建筑物、输电线、室外电子设备，甚至造成生命和财产的损失。
（2）雷电感应高电压以及雷电电磁脉冲
雷电感应高电压以及雷电电磁脉冲是由于雷雨云层相互之间或雷雨云与大地之间放电时，在放电通道周围产生的电磁感应、雷电电磁脉冲辐射以及雷云电场的静电感应，使建筑物上的金属管道、钢筋及由室外进入室内的电源线、信号线、天馈线等感应雷的雷电高电压，通过这些线路以及金属管道等引入室内造成放电，从而损坏电子设备。
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3、避雷针的防雷作用
实验证明，在避雷针附近的雷击事故明显增多，所以“避雷针”这个词名不副实，应该叫做“引雷针”才比较合理。当雷电击到避雷针时，在其周围会产生强大的电磁场，其周围的金属导线、电器、电子设备的信号线、电源线，以及金属门窗、物体处都会产生很高的感应电压，这叫做二次雷击，或间接雷击。
打雷时，雷云与大地之间的电位差高达数十亿伏，当雷击到避雷针或地面设备时，在避雷针附近的地面会产生很高的“跨步电压”，在避雷针周围的30米范围内，平均跨步电压高达3万伏/米。这个跨步电压通过地线会对电子设备产生很高的反击电压，如果电子设备不加防雷保护，将导致大量电器被雷击损坏。
由此可见，避雷针的作用主要是减小电子设备被直接雷击的概率，但却增加了电子设备被二次雷击的概率，因此，贵重电子设备一定要在电源输入电路中安装雷电防护电路，电子设备防雷主要是二次防雷。
高速路上的路路灯是很好的避雷工具，每隔20米装一盏路灯其避雷作用比照明还重要
4、现有供电设备容易引起二次雷击的原因
按照接地的用途和性质，接地可以分为工作接地和保护接地两大类。工作接地，一般是指利用大地作为导线的接地，这种接地在大地中有电流流过。保护接地，主要有防止人体触电的保护接地、防雷接地、防静电接地、EMC接地等，这种接地一般很少有地电流流过。根据每种接地的功能或要求的不同，接地方法也不同，如果接地接错了地方，不但达不到良好的效果和要求，有时反而得到相反的结果。
5、雷击浪涌脉冲电压抑制常用器件
电子产品的雷击防护设计，主要任务就是在电子设备的输入端加接一个浪涌抑制器，对电源线上因二次雷击感应产生的浪涌电压脉冲进行有效的抑制，防止电子设备过压、过流损坏。
避雷器件主要有陶瓷气体放电管、氧化锌压敏电阻、瞬态电压抑制管（TVS），浪涌抑制电感线圈、X类浪涌抑制电容等，各种器件需组合使用。
5.1各器件的优劣势比较
气体放电管的种类很多，放电电流一般都很大，可达数十kA，放电电压比较高，放电管一般都存在残存电压，相当于一个稳压管，但性能不太稳定；
氧化锌压敏电阻伏安特性比较好，但受功率的限制，电流相对比放电管小，对此被雷电过流击穿后，击穿电压值会下降，甚至会失效；
TVS管伏安特性最好，但功率一般都很小，成本比较高；
浪涌抑制线圈是最基本的防雷器件，为防流过电网交流电饱和，必须选用三窗口铁芯；
X电容也是必须的，要选用容许纹波电流较大的电容。
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5.2各种防雷器件的连接
避雷器件的安装顺序不能搞错，放电管必须在最前面，其次是浪涌抑制电感和压敏电阻（或放电管），其次才是TVS或X类电容及Y类电容。
后面几讲会为大家讲解各种保护器件是如何进行雷电浪涌防护的，敬请关注...
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第三讲：压敏电阻如何保护电子设备不受雷电、浪涌的损坏
第四讲：气体放电管如何保护电路不受雷电浪涌的损坏
