計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)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(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)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(fā)生在大氣中的聲、光、電物理現(xiàn)象，每個季節(jié)都可能出現(xiàn)，尤其以夏季出現(xiàn)的頻率為最高，其放電電流可達(dá)數(shù)十千安培，甚至數(shù)百千安培。雷電是一種具有極強破壞力的自然現(xiàn)象，給人類的生產(chǎn)和生活帶來了很大的不良影響。

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，微電子技術(shù)、計算機通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及各種先進的信息系統(tǒng)在智能建筑物中得到了廣泛地應(yīng)用。但它們都工作在低電壓和小電流狀態(tài)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(huán)境下的易損性較高。為了減少雷電對計算機等電子信息設(shè)備的影響，對計算機機房的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和電源系統(tǒng)等弱電電子設(shè)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(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的影響

計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對雷電產(chǎn)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(chǎn)生，當(dāng)雷電接近架空線路時，高壓沖擊波沿架空線路進入室內(nèi)，造成強電流引入；計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所在的建筑物內(nèi)通常敷設(shè)有各種電源線路、信號線路等，這些線路在建筑物內(nèi)構(gòu)成了不同的環(huán)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(dǎo)體進入大地，流過分支導(dǎo)體的雷電流會在建筑物內(nèi)部的空間產(chǎn)生脈沖電磁場，脈沖電磁場在這些回路中感應(yīng)出過電壓和過電流，導(dǎo)致設(shè)備元件損壞。

二、計算機網(wǎng)絡(luò)的特點

計算機網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代通信技術(shù)與計算機信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)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(shè)備連成一個大規(guī)模、強功能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其電子設(shè)備一般由主機、服務(wù)器、供電電源、路由器等構(gòu)成。計算機的主要元件多數(shù)是由半導(dǎo)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(nèi)敷設(shè)進出計算機機房的網(wǎng)絡(luò)，各種供電線路較多，布線非常復(fù)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(shè)要考慮直擊雷的防護、感應(yīng)雷的防護和雷電波侵入對計算機機房設(shè)備的損壞。

1.為減少直擊雷對計算機機房設(shè)備的危害，在雷電活動較強的地方或計算機設(shè)備終端和其他設(shè)備較密集的建筑物，最好采用獨立接閃桿（網(wǎng)）把整個建筑物保護起來，讓雷電流在足夠遠(yuǎn)的地方入地，防止雷電流入地時產(chǎn)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(shè)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(wǎng)，并且可以利用建筑物本身的鋼筋作雷電流引下線與統(tǒng)一地網(wǎng)相連接。

2.為防止雷電波由建筑物沿各種金屬線路傳輸?shù)接嬎銠C，除布設(shè)獨立避雷針及接地系統(tǒng)外，還應(yīng)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(chǔ)鋼筋網(wǎng)，及建筑物內(nèi)部的各種金屬構(gòu)件等連接成統(tǒng)一的電氣整體，并與同一地網(wǎng)相連；對于所有進出建筑物的金屬導(dǎo)線中不能直接接地的部分，應(yīng)設(shè)置合適的電涌保護器，并將其接地端接到統(tǒng)一接地地網(wǎng)。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(shè)外，所講的一點接地的接點，應(yīng)選擇與引下線盡可能遠(yuǎn)的地方（距離不應(yīng)少于10 m）。

3.為減小電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)的干擾，計算機機房的電源應(yīng)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(yīng)小于2ρ1/2（其中ρ為土壤電阻率），單位為Ω.m，絕對長度不應(yīng)小于50 m。在架空線路與地埋電纜交界處應(yīng)安裝氧化鋅避雷器。

4.當(dāng)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?qū)Ｓ秒娏ψ儔浩鞯母邏汉偷蛪簝蓚?cè)都應(yīng)安裝閥型電涌保護器。

5.大中型計算機機房的地板應(yīng)使用鋼筋地網(wǎng)，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(yīng)大于4 Ω；

（2）安全保護接地，其接地電阻不應(yīng)大于4 Ω；

（3）直流工作接地，其接地電阻應(yīng)按計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)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(yīng)共用一組接地裝置，其接地電阻值按其中最小值確定。當(dāng)避雷接地單獨設(shè)立接地裝置時，則其余三種接地應(yīng)共用一組接地裝置，且接地電阻值不應(yīng)大于其中最小值。

四、結(jié)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(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的危害已成為一個重要的問題。雷電對電子計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的危害是多途徑的，因此，計算機系統(tǒng)的防雷往往也應(yīng)設(shè)多道防線，構(gòu)建全面的安全防護體系。

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