计算机网络系统的雷电防护问题研究

濮阳市铁路局 赵 振濮阳市气象局 马慧妍

计算机网络系统的雷电防护问题研究

濮阳市铁路局 赵 振
濮阳市气象局 马慧妍

雷电是发生在大气中的声、光、电物理现象，每个季节都可能出现，尤其以夏季出现的频率为最高，其放电电流可达数十千安培，甚至数百千安培。雷电是一种具有极强破坏力的自然现象，给人类的生产和生活带来了很大的不良影响。

近年来，随着科学技术的快速发展，微电子技术、计算机通信网络系统及各种先进的信息系统在智能建筑物中得到了广泛地应用。但它们都工作在低电压和小电流状态下，电磁兼容能力低，抵抗电磁脉冲过电压、过电流的能力十分脆弱，因而在闪电环境下的易损性较高。为了减少雷电对计算机等电子信息设备的影响，对计算机机房的网络系统、通信系统和电源系统等弱电电子设备采取有效地雷电防护措施，可以保障计算机机房安全运行。

一、雷电对计算机网络系统的影响

计算机网络系统对雷电产生的强大电磁脉冲非常敏感。雷电电磁场由雷电对大地瞬时放电的雷电流产生，当雷电接近架空线路时，高压冲击波沿架空线路进入室内，造成强电流引入；计算机网络系统所在的建筑物内通常敷设有各种电源线路、信号线路等，这些线路在建筑物内构成了不同的环路；建筑物遭到雷击时，雷电流随着建筑物防雷装置中各分支导体进入大地，流过分支导体的雷电流会在建筑物内部的空间产生脉冲电磁场，脉冲电磁场在这些回路中感应出过电压和过电流，导致设备元件损坏。

二、计算机网络的特点

计算机网络是现代通信技术与计算机信息技术相结合的产物，它用通信线路分布在不同地理方位的计算机与专门的外部设备连成一个大规模、强功能的网络系统，其电子设备一般由主机、服务器、供电电源、路由器等构成。计算机的主要元件多数是由半导体集成电路组成，其抗电磁干扰能力和抵抗过电压能力相对较低。室内敷设进出计算机机房的网络，各种供电线路较多，布线非常复杂。

三、计算机机房的雷电防护措施

计算机机房的防雷措施布设要考虑直击雷的防护、感应雷的防护和雷电波侵入对计算机机房设备的损坏。

1.为减少直击雷对计算机机房设备的危害，在雷电活动较强的地方或计算机设备终端和其他设备较密集的建筑物，最好采用独立接闪杆（网）把整个建筑物保护起来，让雷电流在足够远的地方入地，防止雷电流入地时产生的高电位通过电源线和信号线反馈对计算机机房造成破坏。对于配备少量终端和普通设备的楼房，可按一般建筑物直击雷防避处理，即使用避雷针、避雷带和避雷网，并且可以利用建筑物本身的钢筋作雷电流引下线与统一地网相连接。

2.为防止雷电波由建筑物沿各种金属线路传输到计算机，除布设独立避雷针及接地系统外，还应将所有进出建筑物的金属管道、电缆的金属外皮、大楼的基础钢筋网，及建筑物内部的各种金属构件等连接成统一的电气整体，并与同一地网相连；对于所有进出建筑物的金属导线中不能直接接地的部分，应设置合适的电涌保护器，并将其接地端接到统一接地地网。如果建筑物既不是采用独立避雷针，又不是利用建筑物的钢筋作避雷引下线，而是从避雷针引接专门雷电流引下线，对引下线除按第二类建筑物要求布设外，所讲的一点接地的接点，应选择与引下线尽可能远的地方（距离不应少于10 m）。

3.为减小电磁感应和静电感应的干扰，计算机机房的电源应采用有金属屏蔽层的电缆全线直接埋地或无金属屏蔽的电缆穿金属钢管进线。如果做不到全线直接埋地，其埋地长度不应小于2ρ1/2（其中ρ为土壤电阻率），单位为Ω.m，绝对长度不应小于50 m。在架空线路与地埋电缆交界处应安装氧化锌避雷器。

4.当计算机房必须采用架空线路时，在低压架空的电源进线处或专用电力变压器的高压和低压两侧都应安装阀型电涌保护器。

5.大中型计算机机房的地板应使用钢筋地网，以保证地电位分布均匀。接地电阻值的具体要求如下。

（1）交流工作接地，其接地电阻不应大于4 Ω；

（2）安全保护接地，其接地电阻不应大于4 Ω；

（3）直流工作接地，其接地电阻应按计算机网络系统具体要求来确定；

（4）交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、避雷接地等四种接地应共用一组接地装置，其接地电阻值按其中最小值确定。当避雷接地单独设立接地装置时，则其余三种接地应共用一组接地装置，且接地电阻值不应大于其中最小值。

四、结论

在计算机被普遍使用的今天，如何有效地防治雷电对计算机网络系统的危害已成为一个重要的问题。雷电对电子计算机网络系统的危害是多途径的，因此，计算机系统的防雷往往也应设多道防线，构建全面的安全防护体系。

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