計算機網絡系統的雷電防護問題研究

濮陽市鐵路局 趙 振濮陽市氣象局 馬慧妍

計算機網絡系統的雷電防護問題研究

濮陽市鐵路局 趙 振
濮陽市氣象局 馬慧妍

雷電是發生在大氣中的聲、光、電物理現象，每個季節都可能出現，尤其以夏季出現的頻率為最高，其放電電流可達數十千安培，甚至數百千安培。雷電是一種具有極強破壞力的自然現象，給人類的生產和生活帶來了很大的不良影響。

近年來，隨著科學技術的快速發展，微電子技術、計算機通信網絡系統及各種先進的信息系統在智能建筑物中得到了廣泛地應用。但它們都工作在低電壓和小電流狀態下，電磁兼容能力低，抵抗電磁脈沖過電壓、過電流的能力十分脆弱，因而在閃電環境下的易損性較高。為了減少雷電對計算機等電子信息設備的影響，對計算機機房的網絡系統、通信系統和電源系統等弱電電子設備采取有效地雷電防護措施，可以保障計算機機房安全運行。

一、雷電對計算機網絡系統的影響

計算機網絡系統對雷電產生的強大電磁脈沖非常敏感。雷電電磁場由雷電對大地瞬時放電的雷電流產生，當雷電接近架空線路時，高壓沖擊波沿架空線路進入室內，造成強電流引入；計算機網絡系統所在的建筑物內通常敷設有各種電源線路、信號線路等，這些線路在建筑物內構成了不同的環路；建筑物遭到雷擊時，雷電流隨著建筑物防雷裝置中各分支導體進入大地，流過分支導體的雷電流會在建筑物內部的空間產生脈沖電磁場，脈沖電磁場在這些回路中感應出過電壓和過電流，導致設備元件損壞。

二、計算機網絡的特點

計算機網絡是現代通信技術與計算機信息技術相結合的產物，它用通信線路分布在不同地理方位的計算機與專門的外部設備連成一個大規模、強功能的網絡系統，其電子設備一般由主機、服務器、供電電源、路由器等構成。計算機的主要元件多數是由半導體集成電路組成，其抗電磁干擾能力和抵抗過電壓能力相對較低。室內敷設進出計算機機房的網絡，各種供電線路較多，布線非常復雜。

三、計算機機房的雷電防護措施

計算機機房的防雷措施布設要考慮直擊雷的防護、感應雷的防護和雷電波侵入對計算機機房設備的損壞。

1.為減少直擊雷對計算機機房設備的危害，在雷電活動較強的地方或計算機設備終端和其他設備較密集的建筑物，最好采用獨立接閃桿（網）把整個建筑物保護起來，讓雷電流在足夠遠的地方入地，防止雷電流入地時產生的高電位通過電源線和信號線反饋對計算機機房造成破壞。對于配備少量終端和普通設備的樓房，可按一般建筑物直擊雷防避處理，即使用避雷針、避雷帶和避雷網，并且可以利用建筑物本身的鋼筋作雷電流引下線與統一地網相連接。

2.為防止雷電波由建筑物沿各種金屬線路傳輸到計算機，除布設獨立避雷針及接地系統外，還應將所有進出建筑物的金屬管道、電纜的金屬外皮、大樓的基礎鋼筋網，及建筑物內部的各種金屬構件等連接成統一的電氣整體，并與同一地網相連；對于所有進出建筑物的金屬導線中不能直接接地的部分，應設置合適的電涌保護器，并將其接地端接到統一接地地網。如果建筑物既不是采用獨立避雷針，又不是利用建筑物的鋼筋作避雷引下線，而是從避雷針引接專門雷電流引下線，對引下線除按第二類建筑物要求布設外，所講的一點接地的接點，應選擇與引下線盡可能遠的地方（距離不應少于10 m）。

3.為減小電磁感應和靜電感應的干擾，計算機機房的電源應采用有金屬屏蔽層的電纜全線直接埋地或無金屬屏蔽的電纜穿金屬鋼管進線。如果做不到全線直接埋地，其埋地長度不應小于2ρ1/2（其中ρ為土壤電阻率），單位為Ω.m，絕對長度不應小于50 m。在架空線路與地埋電纜交界處應安裝氧化鋅避雷器。

4.當計算機房必須采用架空線路時，在低壓架空的電源進線處或專用電力變壓器的高壓和低壓兩側都應安裝閥型電涌保護器。

5.大中型計算機機房的地板應使用鋼筋地網，以保證地電位分布均勻。接地電阻值的具體要求如下。

（1）交流工作接地，其接地電阻不應大于4 Ω；

（2）安全保護接地，其接地電阻不應大于4 Ω；

（3）直流工作接地，其接地電阻應按計算機網絡系統具體要求來確定；

（4）交流工作接地、安全保護接地、直流工作接地、避雷接地等四種接地應共用一組接地裝置，其接地電阻值按其中最小值確定。當避雷接地單獨設立接地裝置時，則其余三種接地應共用一組接地裝置，且接地電阻值不應大于其中最小值。

四、結論

在計算機被普遍使用的今天，如何有效地防治雷電對計算機網絡系統的危害已成為一個重要的問題。雷電對電子計算機網絡系統的危害是多途徑的，因此，計算機系統的防雷往往也應設多道防線，構建全面的安全防護體系。

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