計算機網絡防雷工程技術與SPD的應用

王倩君

摘要：近些年隨著全球氣候變暖，地球的環境越來越嚴重，造成雷電災害逐年增加的趨勢。本文以近年來實際發生的雷擊案例，說明了雷擊對計算機網絡危害的普遍性及嚴重性，詳細闡述了計算機網絡的發展與雷電防護的基本原理，剖析了計算機網絡速度提高后由于SPD使計算機網絡產生故障的基本原因，對如何選用計算機網絡信號SPD提出了建議，文章總結了計算機網絡雷電防護的要點。

關鍵詞 ： 計算機網絡雷電防護

引言

雷電災害是“聯合國減災十年”國際宣布人類活動的影響是最嚴重的10種自然災害之一，被稱為“電子時代的一大公害”。自上個世紀九十年代計算機網絡在我國發展以來，速度快、規模大，它迅速改變著國民經濟的各個領域，科研、教育、金融、通信、交通、軍事、衛生、醫療、政府機關、企事業單位、文化、商業等等，運行著大量的計算機局域網絡和廣域網絡，這些網絡的安全運行是國民經濟、社會發展的保障。但在我國，過去的比例總體設計的計算機網絡防雷設計是非常小的。不帶電氣設計人員，其他專業設計人員的關注更少，但閃電造成的損失在計算機網絡不能輕視。

一.雷電對信息網絡侵害的機理

1.1雷電現象

雷電是一種雄偉壯觀而又有點令人生畏的放電現象，是一種強大的脈沖放電過程的性質，一般閃電放電對地面建筑物或設備產生的危害形式劃分為直接雷擊、感應雷擊、電磁脈沖輻射。雷電對計算機網絡的侵害主要是感應雷擊和電磁脈沖輻射。

1.2感應雷擊

感應雷擊有以下兩種現象：一是靜電感應。二是電磁感應。

1.3電磁脈沖輻射

第三個物理現象是閃電放電產生的電磁脈沖輻射。閃電放電時電流隨時間均勻而不是改變。閃電通常包括幾個短的脈沖放電。閃電放電的中等強度，它的第一個脈沖電流幅值是大約30KA，最大電流梯度是大約12 KA /畝，隨后的脈沖電流只有12KA，但其最大電流梯度約40 KA /畝，脈沖電流是向外輻射電磁波，電磁脈沖輻射以電磁波的形式通過空間耦合瞬態電磁脈沖非常敏感等微電子設備計算機網絡設備，可能導致設備損壞。

二.計算機網絡的發展及硬件設施的改善

2.1計算機網絡的基本組成及發展

計算機的局域網絡主要組成為兩大部分：網絡硬件系統、網絡軟件系統。

2.2計算機機房的改善

計算機局域網建設時另一個明顯的變化是中心機房的建設，大都在機房的屏蔽措施上下功夫，采用金屬彩板或金屬網格作機房五面屏蔽，防靜電地板下鋪設0.6X0.6m的銅箔網格，建設中對機房內的內結構柱也用金屬彩板封閉，上述措施大大提高了對雷電災害的抗御能力。

2.3防雷規范逐漸完善

對信息系統的雷電防護近年來國家及國際電工委員會（IEC）陸續頒布了一系列技術標準。

三.計算機網絡防雷原理

3.1計算機網絡系統綜合防雷的理念

信息系統的雷電防護貫穿了綜合防雷的理念，就是：接閃、接地、泄流、 等電位連接、屏蔽、綜合布線、安裝電涌保護器（SPD）。

接閃、接地、泄流是外部防雷系統所必須做到的三要素，使信息系統機房中的設備處于LPZ1區。

作為計算機網絡中心機房的防雷保護應在做好外部防雷系統的前提下，做好等電位連接、屏蔽、綜合布線、安裝SPD等。

3.2等電位連接

等電位連接的目的在于減小防雷空間內各金屬部件及各系統之間的電位差，并減小建筑物內的磁場強度。

3.3屏蔽

屏蔽是減小電磁干擾的基本措施。

3.4綜合布線

3.5安裝信號SPD

對計算機局域網中心機房設備安裝信號SPD是機房綜合防雷的主要措施之一。

計算機網絡中心機房的網絡交換機、服務器、集線器、MODEM都應當按照《建筑物電子信息系統防雷技術規范》GB50343-2004規定安裝RJ45單口或RJ45多口標準機柜式信號SPD。

四.結束語：

計算機網絡中心雷電防護應按以下要點實施：

1.做好計算機網絡低壓配電系統的防電涌保護，機房供電的零—地漂移電壓應小于2V。

2.做好計算機網絡機房的電磁屏蔽，宜采用金屬材料實施機房六面屏蔽，為防御機房玻璃窗的空洞效應，采用屏蔽玻璃或構建金屬網格護欄，金屬護欄與建筑物接地做等電位連接。

3.做好計算機網絡機房M、S型等電位連接。

4.計算機網絡機房的網絡設備應在距離外墻大于1米處布設。

5.做好網絡機房的綜合布線，減小電磁干擾。

6.選擇優質信號SPD，即要滿足雷電防護的要求，又要保障網絡的技術性能。

參考文獻：

[1]《建筑物防雷設計規范》 GB50057-2010

[2]《建筑物電子信息系統防雷技術規范》GB50343-2004

[3]《雷電防護第4部分：建筑物內電氣和電子系統》GB/T 21714-2008

[4]《計算機機房環境技術》主編：葉配生人民郵電出版社 1999年2月第一版

[5]《電磁干擾與電磁兼容技術》主編：王慶斌機械工業出版社1999年8月第一版

[6]《建筑防雷工程與設計》主編：梅衛群江燕如氣象出版社2008年1月-3版endprint