当发生雷击时，会有强大的电流通过，从而产生热效应和机械效应，如果信号设备被雷击中，轻则发生故障，严重的话可以永久损坏，而且一旦信号设备遭受雷击，也极有可能会伤及周围的人。
摘要：从古到今，雷电都是一种自然现象，不会消失。而雷电的巨大力量一直是人们所忌惮的，当认识到雷电的原理后，人们便不断发明、创新各种方法来防御雷电。在现代社会中，信息化程度提高，信号设备增多，而信号设备被雷电破坏的事情也时有发生。文章就应用等电位技术来确保信号设备不受雷电破坏做简要分析。
关键词：研究生论文,信号设备,雷电防护,等电位技术,分析
雷击或者触电事故通常是由于产生了过大的电位差，只有保证两点间电位差为零，才能保证不会有电流通过。所以，预防雷击的有效措施就是采取防雷接地以及等电位措施。
1等电位概念以及实施目的
如果一根金属导体中电流为零，则可以说导线两端的电位相等；如果导体中有电流，则说明导线两端存在电位差。根据IEC1024规定：外部避雷装置、建筑物钢筋架、安装设备、各种导电体、供电设备以及通信设备应该连接在一起，并在其外部采用均压等电位导体或过电压保护器进行保护，从而实现电位均衡，来防御雷击。
对于等电位连接的目的，主要有以下两点：
第一，保证人身安全。在室内的信号设备机房内，要将一切与大地直接联系的金属物体，例如交流工作地线、静电地线、屏蔽地线、金属管道、金属门窗等全部实现电气连接，这样能够减少地线与金属物体之间的电位差，有效防止雷击引起的机房内部金属物体之间的电位差，从而可以更好的保证机房内部的人身安全。
第二，防护设备。以信号设备为例，因为信号设备不断发出电磁波等信号，一旦出现雷雨天，雷电极有可能袭击信号设备。另一方面，信号设备与人们的通信有着紧密联系，一旦信号设备发生故障，人们的通信变中断，小到无法看电视、上网，大到无法进行两人之间的联系，耽误工作，会给人们带来极大的不方便，所以要切实做好信号设备的防雷电工作。只有把设备与防雷系统保持到绝对的等电位，才能够最大限度的保护设备安全，这是在前期施工中必须要保障的。
2常见错误的等电位连接方法
等电位的连接是实现等电位的最关键一步，如果设计方法或者连接方式不对，就会造成等电位无效，无法起到防雷电的效果。
2.1一种错误的等电位连接方法
如图1所示，a点和b点、c点和d点、e点和f点之间都通过导线连接到了均压等电位铜带上。所以b点、d点、f点的电压相等，即Ub=Ud=Uf，又因为cd间电流为零，ef间电流为零，所以c点电压等于d点电压，e点电压等于f点电压。图1中的防雷器件安装在墙壁上，ab间的导线长度约为1m，防雷器件能够承受的限度为，在8/20μs雷电电磁脉冲感应过电压时，额定的能够通过的电流流量为40kA。我们假设在发生雷击的时候防雷器件能够吸收全部的雷电，可以使雷电的高压转变成电流，进而导入大地。再次假设电流为40kA，正好为额定通流容量，这时ab之间线路上就产生了Uab=Iab×Rab+Lab×dI/dt=1m×1μH×40kA/8μs=5kV（假设每米电缆线长度电感1μH，Rab=0）的电位差。从公式中可以知道，ab之间的电位差达到了5kV，由前面等式可知，b点电压等于d点电压等于f点电压，所以这时电位就会全部传递给电源和信号设备，必然会造成机房设备的损坏，所以这种设计方案是无效的。
2.2另一种错误的设计方法
如图2所示，电源防雷器与配电柜和地排进行并联连接。a到b、c到d是防雷器件的安装连线。在雷电电磁脉冲为8/20μs时，感应过电压额定的电流通流量为40kA，而且这时残余的最大电力为1400V，a与b之间的连线为0.5m。当发生雷击情况时，假设通过的电流为40kA，正好为额定通流量，则此时ad线路上的电位差为Uad=Iad×Rad+UC+Lad×dI/dt=1400V+015m×1μH×40kA/8μs=3900V（假设每米电缆线长度电感为1μH，Rad=0，UC为防雷器件的残余电压1400V），通过计算可以得出ad间的电位差达到了3900V，而且全部传送给了计算机设备，足以导致信号设备的严重损坏，所以，这种设计也是错误的。
3正确的等电位连接方法以及原理
由于大地电阻非常低，电容非常大，吸收大量的电荷之后还能保证电位不变，所以人们通常把大地作为参考电位体。
根据法拉第笼的原理，将各种信息设备的可导电外露金属外壳，金属构件等用导体与大地相连接或者与代替大地的导体相连接，可以保证其电位近似相等或者完全相等，这就是等电位连接。等电位连接是在建筑施工中必须注意，也是极其重要的安全措施。
图3是一种常用的等电位连接方法，a点与b点重合，使之成为防雷器件的火线（或者零线）接点，c点与d点重合成为防雷器件的地线接点，这样即使产生雷击，在防雷器件线长上也不会产生电位差，所以不会对信号设备产生危害，这是最理想的雷电防护技术。
4结语
雷电是危害信号设备和人身安全的重要因素，我们不能阻止雷电的发生，但是我们可以采取措施避免雷击造成的危害。在一些有大量信号设备的基站中，更应该做好防护雷电的保护措施。但是在做等电位的连接时，一定要掌握好原理，做好设计图，确保完成等电位连接后能够确实保护信号设备。而且在施工中，所用材料，例如地线，也必须达到安全标准才能投入使用。
参考文献：
[1]谢庆华，陈涌，石坚韧.雷电防护及等电位接地的探讨与应用[J].安防科技，2007，（2）.
[2]顾晓，刘荣彦.建筑物雷电防护及等电位保护研究初探[J].中国新技术新产品，2012，（12）.
[3]樊敏.浅析信号设备雷电防护等电位技术[J].铁道通信信号，2007，（11）.
