計(jì)算機(jī)、通信和儀表控制系統(tǒng)（以下統(tǒng)稱“微電子系統(tǒng)”）在工業(yè)化社會(huì)得到了廣泛的應(yīng)用，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，這些系統(tǒng)的微電子器件的集成化和微型化程度愈來(lái)愈高，而其元器件的抗電氣沖擊水平卻都很低，因此，防雷問(wèn)題和元器件間、系統(tǒng)間的電磁兼容問(wèn)題日顯突出。大亞灣核電站是自動(dòng)化程度很高的核電站，自1994年投入商業(yè)運(yùn)行以來(lái)，微電子系統(tǒng)的雷害事件偶有發(fā)生。因此，本文從防雷保護(hù)技術(shù)的角度對(duì)核電站微電子系統(tǒng)的防雷概況進(jìn)行分析。

1　微電子系統(tǒng)設(shè)備遭受雷害的途徑和防雷保護(hù)措施
1．1　遭受雷害的途徑
　　微電子系統(tǒng)設(shè)備遭受雷害的途徑有直擊雷的侵害、反擊，由電源線路引入的雷電侵入波、感應(yīng)雷或雷電電磁脈沖的侵害等。電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的過(guò)電壓沖擊或電磁耦合等也會(huì)造成設(shè)備損壞。
　　在電力網(wǎng)內(nèi)部因系統(tǒng)操作失誤或出現(xiàn)異常工況甚至短路等故障，會(huì)引起電力網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)內(nèi)部過(guò)電壓或電壓瞬態(tài)降低的現(xiàn)象。大亞灣核電站控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)電源（RAM）系統(tǒng)快速降功率保護(hù)裝置就曾因香港400kV電網(wǎng)瞬時(shí)接地短路而動(dòng)作，造成該電動(dòng)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)跳閘。此類過(guò)電壓會(huì)經(jīng)電源侵入微電子設(shè)備，也會(huì)因布線不當(dāng)而通過(guò)線路耦合到微電子器件的電路中。同樣地，某些繼電器設(shè)備在動(dòng)作時(shí)會(huì)瞬態(tài)產(chǎn)生高達(dá)4kV的電壓干擾波［1］，這種干擾波的波頭上升前沿可達(dá)0．4kV／ns，它既產(chǎn)生傳導(dǎo)性干擾，也產(chǎn)生輻射性干擾。因此，在核電站微電子系統(tǒng)設(shè)備的內(nèi)部應(yīng)考慮電器設(shè)備之間的電磁兼對(duì)于雷電電磁脈沖過(guò)電壓，其波的過(guò)程時(shí)間非常短，采用工頻穩(wěn)壓裝置或不間斷電源是不能消除其影響的，而且過(guò)電壓往往會(huì)損壞這些設(shè)備。
1．2　防雷保護(hù)措施
　　由于微電子系統(tǒng)設(shè)備對(duì)雷電特有的敏感性和雷害途徑的多樣性，在對(duì)微電子系統(tǒng)設(shè)備的雷電防護(hù)方面，應(yīng)根據(jù)各微電子系統(tǒng)的重要程度劃分防雷區(qū)域，并針對(duì)微電子系統(tǒng)設(shè)備的可靠性要求程度確定出相應(yīng)的雷電防護(hù)等級(jí)，全方位、多層次地建立一套完整的防護(hù)體系，這種防護(hù)體系也就是核安全采用的縱深防御體系。
針對(duì)雷害特點(diǎn)，采取的防護(hù)措施有：
　　a）利用雷電接閃器（避雷針、避雷帶等）及其構(gòu)成的系統(tǒng)防止直擊雷的侵害。
b）泄流（分流）雷電能量，防止直擊雷反擊。
　　c）采用對(duì)系統(tǒng)設(shè)備接地的等電位連接的方法防止直擊雷反擊。
　　d）采用多層次的電磁屏蔽來(lái)降低或限制感應(yīng)過(guò)電壓的產(chǎn)生。這些屏蔽包括建筑物屏蔽、微電子系統(tǒng)設(shè)備機(jī)房?jī)?nèi)屏蔽、設(shè)備外殼屏蔽和信號(hào)管線屏蔽等。作為電磁屏蔽，在微電子系統(tǒng)的設(shè)備中，除了要具備防雷暴屏蔽外，還要求達(dá)到設(shè)備間、電子元件間的電磁干擾屏蔽，即系統(tǒng)間、設(shè)備間要達(dá)到電磁兼容的標(biāo)準(zhǔn)要求。
　　e）采用過(guò)電壓保護(hù)器防止元器件損壞，即在微電子系統(tǒng)的電源回路、信號(hào)接口等回路安裝過(guò)電壓保護(hù)器（如過(guò)電壓限制器或浪涌吸收器等），經(jīng)限制器將已產(chǎn)生的過(guò)電壓箝制于限制值以下，保證系統(tǒng)設(shè)備或元器件免于異常動(dòng)作或損壞。過(guò)電壓保護(hù)器的設(shè)置或選擇應(yīng)按其保護(hù)系統(tǒng)的重要級(jí)別或系統(tǒng)回路接口方式全面、系統(tǒng)地統(tǒng)籌考慮。
　　以上措施是微電子系統(tǒng)設(shè)備防雷害和過(guò)電壓保護(hù)的基本措施，由它們構(gòu)成一個(gè)完整的現(xiàn)代雷電防護(hù)體系，即全方位、多層次的綜合防護(hù)措施，任何單一的防護(hù)技術(shù)并不能有效地防止雷電的侵害。因此，計(jì)算機(jī)、通信和儀表控制等微電子系統(tǒng)的防雷保護(hù)工作應(yīng)全面、綜合地予以考慮，在可靠性評(píng)估的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)或技術(shù)改進(jìn)。
2　大亞灣核電站微電子系統(tǒng)的防雷概況
2．1　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
作為大亞灣核電站的生產(chǎn)管理、生產(chǎn)控制的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在發(fā)電機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行中起著非常重要的作用。電站計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要由計(jì)算中心（電站計(jì)算機(jī)輔助隔離系統(tǒng)、廣東核電生產(chǎn)管理系統(tǒng)等）、工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和儀表控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成。計(jì)算中心中央計(jì)算機(jī)位于01樓一樓的全封閉機(jī)房?jī)?nèi)，