計算機系統遭受雷擊的原因及保護措施分析

周海峰

摘 要:隨著科技的進步,計算機系統在各個行業都得到了廣泛的運用。但是, 近年來電子計算機系統頻頻遭受雷擊災害,不斷發生災害事故, 讓人們開始對計算機安全運行問題進行思考。本文分析了計算機系統遭受雷擊的原因,提出了一些保護措施。

關鍵詞:計算機系統雷擊保護

中圖分類號:TP3 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)06(b)-0040-01

隨著社會和經濟的不斷發展,計算機信息系統在社會各領域都得到了很大程度的應用,計算機網絡占據著越來越重要的地位,并對整個國民經濟的不斷發展和社會進步都產生了重要的影響。但是由于雷電電磁脈沖造成的雷擊事故也日益顯現出來。所以,計算機系統雷電防護工程必須要引起各部門的高度重視。

1 防雷的部分專業術語

在計算機網絡中,一個防雷的關鍵的環節就是接地系統,如果只是具有一個較好的接閃體以及引下線,卻沒有建立一個良好的科學接地系統,就會導致引雷入室,帶來一定的危險性。

接地,就是把電腦避雷以及電力通信等相關設備通過接地線與接接地體進行連接起來的一門技術。直流工作地,主要是邏輯和其他模擬量信號系統之間的接地。在計算機系統中,直流工作地是公共參考零電位,分布在所有邏輯電路中,還可以叫做邏輯地。

2 計算機系統遭受雷擊的原因分析

隨著科學技術的不斷發展,電子設備的運用越來越廣泛。以計算機系統為代表的電子設備都會裝在一些高層的建筑物之上。這樣肯定就會存在一定的雷電安全隱患。對于一些簡單的電子設備來說,一般情況下,其引線分為四個方面:天線會引雷、電源線路也會引雷、接地線路同樣能夠引雷、信號線路也會引雷。在微電子器件發展的早期階段,電子設備比較少,工廠空間相對比較大,所以在早期和現在的一些大型計算機系統一般都使用一個單獨的接地型方案;隨著廣泛使用的電子設備和城市建設的快速發展,尤其是現代高層建筑,通常運用大樓的鋼鐵,建材叫還有樓層的基礎,然后根據這個建立防雷系統,導致難以保證金屬獨立的安全距離,如果仍然充分獨立,反擊的風險就會不斷增加。一些電子設備在單獨的接地的實驗中把連續的低水平的噪音進行消除,但是還是會發生比較突然的雷擊事件,根據前面的分析我們可以看出,因為我們采用的是獨立的接地方法,因此在雷雨交加的天氣,還會產生很高的電壓,這些電壓加在計算機設備之上,這些高電壓的產生原因就包括了一些直接的雷擊,還有雷電的沿線入侵以及雷電產生的感應。當這些雷電對建筑物進行直接的接觸之后,這些建筑物上的接地裝置以及相對應的金屬部件的點位也會在短時間內增加,而電子設備采用的是獨立接地的方式,電位卻沒有得到相應的提高。這樣一來,就會存在電位差別以及設備和建筑物之間的電容的存在,使設備元件上所感應電壓高于其擊穿電壓而擊穿,在雷云電荷的感應下,有時并不發生雷擊也會由于建筑物的感應電壓通過上述形式影響到設備元件上,這就容易產生計算機系統的破壞。

3 計算機系統免遭雷擊的保護措施

雷擊計算機系統這樣的自然災害,會帶來非常嚴重的損失,但是在一定條件下,也是能夠防范的。這就需要加強防范措施的研究。

首先,我們要重視雷擊對于計算機系統的危害,遵循災害天氣的防御原則,對于雷擊災害,實施綜合治理,一級一級的泄能,從而減少災害的發生。對于那些可能產生雷電災害的入口采取避雷措施。對于重點防范的項目,采取消除、防范、規避等各個方面結合,進行全方位的治理,一個層次一個層次的設立防護設備,從而在雷雨季節保護計算機系統的安全。在市場上一些常見的避雷設備主要有:避雷針、避雷網;消雷器;電子被雷器等。

其次是電源防雷保護。為了預防計算機網絡系統遭受雷電的攻擊,需要對供電電源安裝一些安全可靠的防雷保護裝置,對電源系統防雷分三級加以保護,主要有從總配電室到機房配電箱分別進行。對于總低壓配電室的配置的輸出功率,三相電源防雷,作為第一級防雷,選擇標稱放電電流。然后是網絡設備層配電箱,電源引入端與設置的三相電源避雷器,作為第二級防雷選擇,標稱放電電流。最后,網絡設備室,中心機房和主要路段電源到機房配電箱端配置,單相電源避雷器,作為第三級防射線防護,選擇標稱放電電流。通過一些雷擊現場的檢查,我們可以發現,一些遭到雷擊的計算機網絡所在的建筑物內一般都裝避雷設備,這些避雷針的針體育主鋼筋聯系在一起,兵器而利用這些鋼筋引導進入地下。在遭受雷擊放電的時候,建筑物內部一些筆記哦啊大的變電磁場,因為計算機系統一般都采用總的線路制定一些同軸的網絡,計算機系統網絡的每一個工作站都在不同的樓層之前分布,所以,要考慮樓層的美觀方面的因素,就會設置網絡干線在開進外部的墻立柱的電纜槽中,與地網進行連接的是網絡干線終結機器。所以,在通信電纜的屏蔽層與網絡干線終結器接地線、網絡適配卡與網絡終端設備地線回路及連接到總匯流排和地網的設備保護地線之間形成一個大的閉合環路,造成計算機網絡遭受感應雷擊損壞。

再次是不斷提高計算機系統自身的抵抗能力。經過調查分析,在最近幾年遭受雷擊的計算機系統中,在同一個建筑物內或者兩個相鄰的建筑物內的計算機系統網絡受到雷擊損壞的情況比較嚴重,其中損壞數量最多的是計算機同軸網絡適配卡,之后是一些具有特定功能的接口適配卡。所以,對已計算機制造廠商來說,提高易損部件的抗擾能力顯得非常有必要。

最后,需要保護器的相互配合,從而減少雷擊的威脅。對于過電壓以及過電流來說保持器一般都具有比較好的特性,比如說反應比較迅速,有著比較好的箝位能力,對于同流的容納能力比較強,損耗也不大,還能瞬間變換過程,在過程結束之后能很快把運行工作回復到正常。為了滿足不同的行業之間的需求,需要增加一些防爆的功能,還要更換一些可以插拔的模塊等等,尤其需要質疑的是在使用過程中的一些能量之間的相互配合。正常情況下,在計算機網絡中,安裝的一些保護器的數量主要于防雷的概念以及設備的容易損壞的次數和程度相關,大部分都是根據保護器的性能,將雷擊的威脅不斷的減少,直到設備可以承受的地步。

綜上所述,隨著計算機占據著越來越重要的地位,根據系統所具有的特點以及在建筑物中的裝置,就可能發生系統遭受雷電襲擊事件,這就使得計算機系統預防雷電襲擊的措施研究提上日程。要最大程度的避免雷擊引發的災害或雷擊事故,保障計算機的正常運行。

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