礦山計算機網(wǎng)絡的防雷設計

盧學明　梁磊

摘要：近幾年來計算機網(wǎng)絡越來越發(fā)達，其勢力范圍逐漸滲透到了國民經(jīng)濟的各個領域中。對于礦山來說，計算機網(wǎng)絡的應用為其提供了很大的便利，但同時也潛在著巨大的危險：一旦計算機被損壞，那么所造成的損失就不可估量了。礦山應用計算機網(wǎng)絡時對計算機造成威脅的主要因素就是雷電，因此，為了避免這種情況的出現(xiàn)，就需要做好防雷工作。

關鍵詞：礦山計算機網(wǎng)絡；雷電危害；防雷設計

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）32-0089-02

隨著社會的發(fā)展，科學技術也在不斷地向前進步，近幾年信息化也已經(jīng)成為社會的主流。計算機作為信息化的重要組成部分也越來越被人們所重視，逐漸運用到了各個領域中。在給人們帶來極大的方便的同時也帶來了不少的安全隱患。因此，在運用的同時也要兼顧其的危害，及時做好防范工作。

1 雷電對計算機網(wǎng)絡的危害

據(jù)統(tǒng)計，我國的礦山中大部分都使用著信息技術，并且其對于科學技術的依賴程度是隨著科技水平的不斷發(fā)展而不斷增加的。因此，一旦計算機被損壞，那么對于礦山來說，其遭受的損失就無法預料了，其中威脅隱患最大的就是雷電了。雷電對其的危害主要是表現(xiàn)在以下四方面：（1）雷擊會造成線纜損壞，從而影響信號的傳遞以及電量的正常傳輸；（2）雷擊電磁脈沖會以線纜為介質，將計算機的內(nèi)部設備損壞；（3）電磁感應和靜電感應也會被雷擊電磁脈沖利用，從而損壞設備；（4）室外設備也可能被雷電的直擊擊中，從而影響其正常使用。

2 計算機網(wǎng)絡的防雷措施

由于雷電對計算機網(wǎng)絡的危害巨大，因此要想保證計算機網(wǎng)絡的正常運行，就需要對其做好相應的防范措施。現(xiàn)代的防雷系統(tǒng)主要是依據(jù)防范層次化、治理綜合化、防御立體化、保護系統(tǒng)化的原則來對計算機網(wǎng)絡進行系統(tǒng)化的防范的。具體的防雷措施主要是從讓計算機設備接地、對等電位進行處理以及對電涌進行防護這三方面來進行的。

2.1 讓計算機設備接地

很多時候室內(nèi)物體被雷擊中然后造成重度損害的主要原因就是該物體沒有與地相接，從而就使電流通過時沒有絕緣物使電流中斷，最終電流就從上而下通過物體的全部，使該物體受到的損害達到重度。由此可知，導體接地是防雷擊的很重要的一步。因此，就應該將計算機設備做好接地工作，那么即使電流通過，也會與地絕緣，從而就降低了其受損的程度。

2.2 對等電位進行處理

連接等電位就是為了讓因雷電流而引起的電位差減少，即用等電位連接的導體或者是電涌保護器把分開的所有的裝置以及諸導體連接起來，從而讓因雷電流而在他們之間所產(chǎn)生的電位差減少。建筑物內(nèi)的人員和設備會因通信線路、金屬管線等導體的進入所產(chǎn)生的力量而受到影響，因此要想將這些外部力量減少，就可以用低阻抗連接導體或者是限壓器件把這些導體的引入點互聯(lián)起來，然后連接到主端地端子。

2.3 對電涌進行防護

對電涌進行的防護實際上就是對信號和電源兩方面的防護。加裝電涌保護器（即SPD）是對電涌進行防護的主要方法。因此，信號和電源就需要選擇好SPD才能實現(xiàn)真正意義上的防護。

2.3.1 信號部分選擇SPD。目前信號部分可供選擇的SPD的種類有很多，因此在選擇的時候就要比較慎重了，在選擇的時候除了要考慮其本身的性能之外，還需要考慮到設備本身的電壓、電流以及傳輸速度等方面，要將各方面的問題綜合起來進行系統(tǒng)的考慮之后再進行選擇。另外，要是想要在一個系統(tǒng)中使用多級保護，那么相互配合的問題也是必須考慮的另一個方面了。

2.3.2 電源部分選擇SPD。對于電源部分在選擇SPD的問題上就需要特別注意了，它所需要的是多級保護，最少是三級。一方面信息系統(tǒng)電源的敏感性就決定了SPD的殘壓值要比較低，另一方面電磁對信息系統(tǒng)的干擾性就決定了SPD所使用分流設計要有帶濾波的比較好。所以，在電源部分選擇問題上，第一二級主要是為了進行分流，就需要選用電流量較大的SPD；在終端部分主要是為了限壓，就可采用殘壓較低的SPD。當然，與信號部分選擇一樣，要是涉及到多級選擇，就需要綜合考慮，使各級都能相互協(xié)調，都能正常運行。

3 計算機網(wǎng)絡防雷設計

計算機網(wǎng)絡防雷的設計所包含的是全方位的，包括計算機通訊系統(tǒng)的防雷設計和計算機供電系統(tǒng)的防雷設計。

3.1 計算機通訊系統(tǒng)的防雷設計

計算機通訊系統(tǒng)包括局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、無線通訊系統(tǒng)以及光纜通訊等方面，對計算機通訊系統(tǒng)進行防雷設計，實際上就是對以下三方面的保護。

3.1.1 局域網(wǎng)的防雷保護。對局域網(wǎng)網(wǎng)線進行電磁屏蔽是做好局域網(wǎng)防雷工作的關鍵，另外局域網(wǎng)端口也是被保護的重點對象。因此，為了防止雷擊對局域網(wǎng)造成危害，那么除了局域網(wǎng)的兩端要安裝避雷器之外，局域網(wǎng)的網(wǎng)口的防雷工作也需做得精細，室內(nèi)的各種設備，包括服務器、交換機等都需要做好防雷工作。另外，室外設備例如戶外的局域網(wǎng)線以及BNC遠程局域網(wǎng)也需要加裝防雷設備。對局域網(wǎng)的防雷工作要從室內(nèi)和室外兩方面抓起，不能忽視任何一個方面。

3.1.2 廣域網(wǎng)的防雷保護。遠距離的傳輸數(shù)據(jù)和進行通信是廣域網(wǎng)的主要工作，因此，對于廣域網(wǎng)的防護就需要更加仔細了，不僅要做好安裝進入機房的設備的二級保護防雷器的工作（其中第一級保護器主要是惰性氣體火花間隙放電器，經(jīng)過RLC的解偶，進入第二級的電壓保護器中），同時還要注意各種線與線、線與地之間的雷電侵襲，根據(jù)實際需要做好不同程度的防護。

3.1.3 無線通訊系統(tǒng)以及光纜通訊系統(tǒng)的保護。由于無線通訊一般情況下都是將天線架設在高的建筑物之上，這樣子就成為了被雷擊的主要對象之一了。不過一般線纜不具備傳導雷電的功能，但是電纜的金屬芯線以及金屬保護套就可能將電流引過來，讓電流通過其的傳輸而對計算機設備和網(wǎng)絡進行毀壞。所以，為了避免這種情況發(fā)生就應該在線纜上安裝防雷保護器，根據(jù)防雷保護器的插入損耗要求較小這一特性，對電纜的保護一般情況下就只能使用間隙放電器。另外，對于金屬芯線和金屬保護套來說，在進入設備之前一定要接地，這也有助于防雷。

3.2 計算機供電系統(tǒng)的防雷設計

計算機供電系統(tǒng)所需要的是多級保護，最少是三級的，因此對其的設計也應該是分級的。第一級的保護是在計算機網(wǎng)絡所在的供電大樓，要將大容量電源SPD安裝在供電系統(tǒng)的入口進線的各相安處，同時該大容量電源SPD的最大沖擊容量要在100kA/相以上，限制電壓要在1500V以下。第二級的保護電源SPD要安裝在供電分路配電設備處，這種電源SPD能夠及時地吸收已經(jīng)使用的電所產(chǎn)生的剩余的涌電量，這有助于抑制瞬時過電壓，同時該電源SPD的最大沖擊容量要在45kA/相以上，限制電壓要在1200V以下。第三級的保護電源SPD要安裝在計算機網(wǎng)絡設備的內(nèi)部，也就是電源部分的內(nèi)部處，這種電源SPD能夠將瞬態(tài)過電壓的微小瞬態(tài)完全消除，同時該電源SPD的最大沖擊容量要在20kA/相以上，限制電壓要在1000V以下。

總而言之，現(xiàn)今計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)所占的位置是越來越重要了，但是雷電對其的威脅并沒有得到應有的重視，因此雷電對其所造成的損失也越來越大了。為此，做好防雷工作已經(jīng)變得刻不容緩了，只有將防雷工作做好，才能保證計算機網(wǎng)絡的正常運行，才能保證礦山工作的正常

進行。

參考文獻

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作者簡介：盧學明，甘肅金昌人，中國神華神東煤炭集團寸草塔二礦機電科助理工程師，研究方向：礦山機電。