办公大楼计算机网络综合防雷技术讲述.doc

PAGE  PAGE 13 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，我们称之为为综合防雷系统（见图 1）； 屏蔽（隔离） 屏蔽 接地装置 安装浪涌保护器 合理布线 等电位连接 共用接地装置 综合防雷系统 外部防雷措施 内部防雷措施 接闪器 引下线 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。计算机网络防雷系统可以说是“养兵千日，用兵一时”，在设计时应根据工程整体要求，结合环境因素、雷电活动规律、设备所在雷电防护区和系统对雷电电磁脉冲的抗干扰度、雷击事故受损程度以及系统设备的重要性等来采取相应的措施；坚持预防为主、安全第一的原则，进行全面规划，总体安排，做到安全可靠??技术先进、经济合理。 计算机网络防雷系统级别划分 在进行计算机网络系统防雷设计时，必须首先分析网络系统的防雷保护级别，弄清设备安装所在建筑物的直击雷防护设施的基本情况以及网络设备重要程度，根据这些来确定缆线的分布，接地系统的形式和限压分流级数，以达到既经济又有效的防雷目的。 1．1 雷电防护分区 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。以上的排列顺序，是雷电电磁脉冲逐步减弱的顺序，也是保护级别从低到高的顺序，对于计算机及网络系统，应尽量布置在后续防护区或级别较高的区域，使其得到更好的防雷保护。 1．2 信息系统雷击防护分级 信息系统雷击防护分级，是根据信息系统的重要性和使用性质来确定的分级，以A级最高，B级次之。防雷等级越高，则相应的防雷工程要求越高，所保护的场所也越重要；具体划分是依据公式：E=1－Nc/N来求出E值： 当E0.98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道防护措施是直接雷防护，根据法拉第笼防护原理，我们必须在建筑物修建时把直（侧）击雷防护设施纳入一体化施工范围，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。 2．1 直接雷对计算机网络的危害 当网络机房的防直接雷装置遭受雷击时，雷电流以1/20～1/2的光速流过避雷针、引下线、接地装置，在其周围空间形成一个变化的电磁场，在这一变化的电磁场中，被保护物作切割磁力线运动，在电器接触不良和开口处，将产生巨大的感应电动势和引起电火花，以下面两种方式破坏网络设备： 2．1．1 避雷装置反击过电压危害 雷被吸到接闪器上，因千安/微妙级的高频雷电流流过避雷装置，造成接闪器和引下线的电位很高，引下线上任一点N