1987 年(nián) 6 月 9 日,美國(guó)肯尼迪航天中心的(de)火箭發射場上有(yǒu)三枚小型火箭,在雷雨來臨一(yī)聲雷響之後,自(zì)行(xíng)點火升空而去(qù)。

類似的(de)異常現象,在機(jī)器人中也屢有(yǒu)發生,在日本不止一(yī)次地(dì)出現機(jī)器人 “發瘋” 而殺人之事。在原蘇聯一(yī)位國(guó)際象棋大師尼古拉·古德柯夫曾與機(jī)器人對奕,機(jī)器人連輸三盤之後突然對金屬棋盤放電,把國(guó)際象棋大師尼古拉·古德柯夫電擊倒地(dì)。其實這些機(jī)器人和(hé)小型火箭之出現“反常現象” 都是由于其內(nèi)部的(de)極為(wèi)靈敏的(de)計算機(jī)受到外來的(de)幹擾信号的(de)作用而産生誤動作所緻。

僅從上述兩例可(kě)看出:對于計算機(jī)這類高(gāo)科(kē)技儀器設備的(de)雷災要有(yǒu)新的(de)概念,雷災的(de)損失的(de)估價主要不在雷電的(de)直接損壞的(de)東西本身,由閃電的(de)脈沖電磁場的(de)作用而造成的(de)故障,常可(kě)以導緻巨大的(de)災害損失。例如(rú)前面曾提到的(de)銀行(xíng)系統,當他們(men)應用計算機(jī)來代替以往的(de)靠人的(de)手工抄寫存款賬目時,計算機(jī)的(de)誤動作故障的(de)嚴重性遠遠超過它的(de)器件的(de)損毀。導緻誤動作所需的(de)脈沖電壓僅 1—2 V 即可(kě)。特别是現在的(de)計算機(jī)的(de)芯片是超大規模集成電路,空間的(de)不太強的(de)電磁場就可(kě)以使之感應出幾 V 的(de)電壓,所以嚴密的(de)屏蔽是非常必要的(de)。屏蔽電場比較好辦,而對磁場的(de)屏蔽比較困難。

  由于上述原因,閃電對計算機(jī)的(de)影響用兩種概率描述。第一(yī)種是計算機(jī)的(de)失效概率PM ,它指計算機(jī)暫時失去(qù)正常功能或導緻算題或數據處理(lǐ)差錯時的(de)概率。現在一(yī)般公認為(wèi)閃電磁場脈沖超過 0.07Gs時就将引起計算機(jī)失效。

  第二種是計算機(jī)元件損壞概率PD ,現在一(yī)般公認為(wèi)磁場脈沖超過 2.4Gs 時,晶體管、集成電路等将遭受永久性損壞。據估計,閃電造成的(de) PM 要比 PD 高(gāo)三個數量級。

以上大家經常引用的(de) BM= 0 .07 Gs 和(hé) BD = 2 .4Gs 這二個數據的(de)來源是由美國(guó)通用研究公司(General Research Corporation)的(de) R.D. 希爾建立的(de)精确的(de)類閃電(Like Light-ning)模型,用仿真實驗于 1971 年(nián)确立的(de),類閃電和(hé)自(zì)然界閃電并不嚴格等效,而且模型未考慮磁場随時間的(de)變化率及磁場脈沖的(de)形狀,所以這兩個數值隻是作為(wèi)一(yī)種估算的(de)參考,在數量級上則是完全可(kě)信的(de)。二十多年(nián)來集成電路已從 LSI 發展為(wèi) VLSI ,所以對磁場的(de)敏感程度又有(yǒu)了提高(gāo)。

在這裡要指出幾個計算機(jī)防雷工作中需要注意的(de)問題,這些問題對其它用 VLSI 組裝而成的(de)儀器設備也同樣适用:

(一(yī)) 一(yī)定要運用 LEMP 的(de)基本原則。應該把它放在 1 區或 2 區裡作好 LEMP 措施,切不可(kě)輕信各種推銷消雷器或類似的(de)防雷産品的(de)宣傳,因為(wèi)這些商(shāng)品違反了 LEMP的(de)基本原則。

(二) 要特别重視(shì) PM ,要立足于這個參數來考慮它的(de)屏蔽和(hé)避雷器的(de)選用。上面提到的(de)某一(yī)部門推薦使用的(de)計算機(jī)專用避雷器,隻強調 PD ,專為(wèi) PD 而研制的(de)避雷器,就難以避免計算機(jī)的(de)誤動作。

(三) 用在計算機(jī)的(de)防雷的(de)避雷器必需達到兩種效果:一(yī)種是确保 PM 和(hé) PD ,另一(yī)種是它的(de)接入不影響儀器設備的(de)工作性能。後一(yī)問題常常被生産防雷産品的(de)公司和(hé)購買的(de)用戶所忽視(shì),以緻購用以後發現工作失常,不得不拆除。由于計算機(jī)等這一(yī)類儀器設備的(de)輸入電路的(de)電學(xué)參數要求很嚴,避雷器的(de)電學(xué)參數很難達到要求,即使國(guó)外進口的(de)避雷器也不理(lǐ)想,所以計算機(jī)用的(de)避雷器還不夠理(lǐ)想,我(wǒ)們(men)隻能在市(shì)場上擇優選購,不能迷信國(guó)外進口的(de)商(shāng)品。據作者所聞國(guó)內(nèi)有(yǒu)的(de)防雷公司的(de)産品甚至有(yǒu)勝過舶來品的(de),如(rú)得到國(guó)家科(kē)委火炬辦和(hé)中國(guó)氣象局認可(kě)的(de)四川中光防雷公司的(de)這類産品。但是購用者必須在使用中檢驗它的(de)實際效果。

(四) 要考慮避雷器的(de)響應時間的(de)快慢。