办公大楼计算机网络综合防雷技术讲解.doc

办公大楼计算机网络综合防雷技术 陈建军 （南充市气象局，南充 637100） 提 要 随着计算机及计算机网络的日益普及，其遭受雷击的可能性也越来越大，雷击造成的后果也越来越严重，本文分析、阐述了计算机网络遭受雷击的多方原因，根据现代防雷新观念，总结了一套计算机网络系统综合防雷方案。 关键词：计算机网络 综合防雷系统 避雷器（SPD） 引 言 随着以集成电路为主要元件的计算机技术和网络技术的飞速发展，为各行各业创造了高速、方便、大容量的工作环境，但与此同时，计算机的核心部件都是大规模和超大规模集成电路等微电子器件，耐压低、灵敏度极高，与以往的电子设备相比较，其耐受过电压和过电流水平的能力却大大降低了；统计表明，计算机系统设备的耐受能力已由电子管的0.1～10J（焦耳）降到10-8～10-6J，相差7个数量级，很小的电场或电磁场就极易使其遭受破坏，其更不用说蕴含着巨大的能量的雷电，它的静电感应、电磁效应、热效应、力学效应等对计算机网络均会造成不同程度的影响，还可能造成难以估计的经济损失；因此，设计一个行之有效的计算机网络综合防雷系统相当重要。计算机网络系统现代防雷新思路是从三维空间对网络系统形成立体保护，降低无论来自空间通道、天馈线路通道、信号线路通道或来自供电线路通道及接地线路通道侵入的雷电波，以确保设备和人员的防雷安全 图1 计算机网络综合防雷系统 综合防雷系统其总的原则是：综合治理、整体防御、多重保护、层层设防首先弄清设备安装所在建筑物的直击雷防护设施的基本情况，缆线的分布，接地系统的形式和限压分流雷电防护区的划分是将需要保护的控制雷电电磁脉冲环境的建筑物，从外部到内部划分为不同的雷电防护区（LPZ直击雷非防护区、直击雷防护区、第一防护区、第二防护区、后续防护区0.98时， 定为A级； 当0.90E≤0.98时，定为B级； 当0.8 E≤0.90 时，定为C级； 当E≤0.80 时， 定为D级。 其中Nc为因直击雷和雷击电磁脉冲引起信息系统设备损坏的可接受最大年平均雷击次数，N为建筑物及入户设施年预计雷击次数（次/a），其具体计算方法在GB 50343—2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》中已有详细说明。 在计算机网络系统的防雷设计时，应按照上面的划分原则和计算公式，具体定出网络机房的雷击防护级别，合理部署具体防雷方案。 2 计算机网络系统直接雷防雷技术 直击雷是指雷电直接击在建筑物构架、动植物上，因电效应、热效应和机械效应等造成建筑物等损坏以及人员的伤亡。计算机网络防雷的第一建筑物直（侧）击雷防护设施一体化施工，与建筑工程的土建部分同步进行其目的是保护建筑物本身不受雷电损害以及尽最大可能去减弱雷击时对建筑物内的电磁效应，同时为建筑物内部设备的感应雷防护提供必要的基础条件。di/dt）+ir+iR； 式中：L0：引下线单位长度电感； H：距接地体高度； di/dt：雷电流陡度； I：雷电流幅值； R：接地电阻； r：针、引下线电阻； 当取L0=1.67μh/m，i=100KA,H=10 m，di/dt=100KA/2.6μs，R=10?，r=0?时，计算出UN=1642KA。 由上可知全部电压由两部分组成，一是雷电流瞬时值的电阻压降，另一部分是雷电流在电感上的压降，它与电流的陡度有关。为了防止反击的发生，一般应使避雷装置与建筑物金属体间隔一定距离，使它们之间间隙的闪络电压大于反击电压，同时限制避雷针的接地电阻R以避免强大的反击电压给设备造成危害。 2．1．2 避雷装置感应过电压的危害 雷击避雷装置时，在其附近有限长孤立导体P将有电磁感应过电压Uj，其值为：Uj=UN·C12/(C12+C22)；若导体P与地面垂直时，其上的感应过电压Uj可用下式计算：Uj=0.2·(ln(100/a)-1/2)·di/dt； 当取a=5米，di/dt=100KA/2.6μs时，Uj=19.2KV 图2 雷电电磁感应过电压示意图 同时，在其附近的开口处，将有电磁感应过电压Uci出现，其值为： Ucj=0.2·C·ln((a+b)/a) ·di/dt； 当取a=b=1米，c=10米，di/dt=100KA/2.6μs时，Ucj=53.3KV； 因此，Uj, Ucj完全可使空气间隙击穿，从而使设备受到损坏。建筑物的接闪器引雷，其接地电阻尽管很小，但由于雷电流幅值大，变化率高，使雷电引导体电位骤升到上百千伏，当计算机系统的工作接地引下线与建筑物防雷接地引下线之间的绝缘距离未达安全要求时，造成引下线间放电，仍处于零电位的计算机系统的接地引下线将