靜電放電（ESD）和電快速瞬變脈沖群（EFT）對儀器儀表系統會(huì )產(chǎn)生不同程度的危害。靜電放電在5～200MHz的頻率范圍內產(chǎn)生強烈的射頻輻射。此輻射能量的峰值經(jīng)常出現在35MHz～45MHz之間發(fā)生自激振蕩。許多信息傳輸電纜的諧振頻率也通常在這個(gè)頻率范圍內，結果電纜中便串入了大量的靜電放電輻射能量。電快速瞬變脈沖群也產(chǎn)生相當強的輻射發(fā)射，從而耦合到電纜和機殼線(xiàn)路。當電纜暴露在4～8kV靜電放電環(huán)境中時(shí)，信息傳輸電纜終端負載上可以測量到的感應電壓可達到600V，這個(gè)電壓遠遠超出了典型數字儀器儀表的門(mén)限電壓值0.4V，典型的感應脈沖持續時(shí)間大約為400納秒。

    儀器儀表在使用中經(jīng)常會(huì )遇到意外的電壓瞬變和浪涌，從而導致電子設備的損壞，損壞的原因是儀器儀表中的半導體器件（包括二極管、晶體管、可控硅和集成電路等）被燒毀或擊穿。據統計儀器儀表的故障有75％是由于瞬變和浪涌造成的。電壓的瞬變和浪涌無(wú)處不在，電網(wǎng)、雷擊、爆破，就連人在地毯上行走都會(huì )產(chǎn)生上萬(wàn)伏的靜電感應電壓，這些，都是儀器儀表的隱形致命殺手。因此，為了提高儀器儀表的可靠性和人體自身的安全性，必須對電壓瞬變和浪涌采取防護措施。

    1.防雷端口

    根據儀器儀表應用的工程實(shí)踐，儀器儀表受雷擊可大致分為直擊雷、感應雷和傳導雷。但不論以哪一種形式到達設備都可歸納為從以下4個(gè)部位侵入的雷電浪涌，在此把這些部位稱(chēng)為防雷端口，并以?xún)x器儀表舉例說(shuō)明。

    1.1外殼端口

    比如說(shuō)，我們可以把任何一個(gè)大的或小的儀器儀表或系統視為一個(gè)整體的外殼，如傳感器、傳輸線(xiàn)、信號中繼、現場(chǎng)儀表、dcs系統等，它們都有可能*暴露在環(huán)境中受到直接雷擊，造成設備損壞。標準規定，當設備外殼受到4kv的雷電靜電放電時(shí)，都會(huì )影響儀器儀表或系統的正常運行。例如放置于室外的傳感器端子箱有可能受到雷電接觸放電；位于機房?jì)鹊腄CS機柜有可能受到大樓立柱泄流時(shí)的空氣放電。

    1.2信號線(xiàn)端口（含天饋線(xiàn)、數據線(xiàn)、控制線(xiàn)等）

    在控制系統中,為了實(shí)現信號或信息的傳遞總要有與外界連接的部位,如過(guò)程控制系統的信號交接端的總配線(xiàn)架、數據傳輸網(wǎng)的終端、微波設備到天線(xiàn)的饋線(xiàn)口等等，那么這些從外界接收信號或發(fā)射信號出去的接口都有可能受到雷電浪涌沖擊。因為從樓外信號端口進(jìn)來(lái)的浪涌往往通過(guò)長(cháng)電纜，所以采用10/700μs波形，標準規定線(xiàn)到線(xiàn)間浪涌電壓為0.5kV，線(xiàn)到地間浪涌電壓為1kV。而樓內儀器儀表之間傳遞信號的端口受到浪涌沖擊相當于電源線(xiàn)上的浪涌沖擊，采用1.2/50（8/20）μs組合波，線(xiàn)到線(xiàn)、線(xiàn)到地浪涌電壓限值不變。一旦超過(guò)限值，信號端口和端口后的設備有可能遭受損壞。

    1.3電源端口

    電源端口是分布廣泛也容易感應或傳導雷電浪的部位，從配電箱到電源插座這些電源端口可以處在任何位置。標準規定在1.2/50（8/20）μs波形下線(xiàn)與線(xiàn)之間浪涌電壓限值為0.5kV，線(xiàn)到地浪涌電壓限制為1kv。但這里的浪涌電壓是指明工作電壓為220V交流進(jìn)入的，如果工作電壓較低則不能以此為標準，電源線(xiàn)上受較小的浪涌沖擊不一定立即損壞設備，但至少壽命有影響。

    1.4接地端口

    盡管在標準中沒(méi)有專(zhuān)門(mén)提到接地端口的指標，實(shí)際上信息技術(shù)設備地端口是非常重要的。在雷電發(fā)生時(shí)接地端口有可能受到地電位反擊、地電位升高影響，或者由于接地不良、接地不當使地阻過(guò)大達不到參考電位要求使設備損壞。接地端口不僅對接地電阻/接地線(xiàn)極（長(cháng)度、直徑、材料）、接地方式、地網(wǎng)的設置等有要求，而且還與設備的電特性、工作頻段、工作環(huán)境等有直接的關(guān)系。同時(shí)從接地端還有可能反擊到直流電源端口損壞直流工作電壓的設備。綜上所述，信息技術(shù)設備的防雷可以考慮從四個(gè)關(guān)鍵的端口入手

    2.儀器儀表的端口保護

    2.1外殼端口

    儀器儀表的外殼端口保護不僅僅是建筑物外殼，也應當包括某個(gè)設備的外殼或者某套系統的外殼，比如說(shuō)機柜、計算機室等。按照IEC1312—1《雷電電磁脈沖的防護》*部分（一般原則）的適用范圍為：建筑物內或建筑物頂部?jì)x器儀表系統有效的雷電防護系統的設計、安裝、檢查、維護。其保護方法主要有三種：接地、屏蔽及等電位連接。

    2.1.1接地

    IEC1024—1已經(jīng)闡述了建筑物防雷接地的方法，主要通過(guò)建筑物地下網(wǎng)狀接地系統達到要求。儀器儀表系統防雷時(shí)還要求對相鄰兩建筑物之間通過(guò)的電力線(xiàn)，通信電纜均必須與建筑物接地系統連接起來(lái)（不能形成回路），以利用多條并行路徑減少電纜中的電流。

    儀器儀表系統的接地更應當注意系統的安全性和防止其它系統干擾。一般來(lái)說(shuō)工作狀態(tài)下儀器儀表系統接地不能直接和防雷地線(xiàn)相連，否則將有雜散電流進(jìn)入儀器儀表系統引起信號干擾。正確的連接方式應當在地下將兩個(gè)不同地網(wǎng)，通過(guò)放電器低壓避雷器連接，使其在雷擊狀態(tài)下自動(dòng)連通。

    2.1.2屏蔽

    從理論上考慮，屏蔽對儀器儀表外殼防雷是非常有效的。但從經(jīng)濟合理角度來(lái)看，還是應當從設備元器件抗擾度及對屏蔽效能的要求來(lái)選擇不同的屏蔽方法。線(xiàn)路屏蔽，即在儀器儀表系統中采用屏蔽電纜已被廣泛應用。但對于設備或系統的屏蔽需要視具體情況而定。IEC提出了采用建筑物鋼筋連到金屬框架的措施舉例。