計算機信息系統雷電防護技術探討

胡雷雷+陳斌+陳威

摘 要：簡要敘述了雷電產生的原因及其規律，介紹了雷電防護技術方面的內容，分析了雷電對計算機信息系統的影響。研究結果表明，雷電對計算機系統的危害主要有2種，即直接雷電危害和感應雷電危害。結合多年雷電防護工作經驗，依照GB 50174—1993等標準，提出了有關計算機系統雷電防護技術方面的內容，以期為日后的相關工作提供參考。

關鍵詞：信息系統；計算機；雷電防護技術；雷擊損害

中圖分類號：TM862+.1 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.08.139

1 遭受雷擊的成因及其造成的損失

雖然雷電是一種自然現象，但是，它具有一定的危害性，而且隨時可能發生。它不僅會威脅人們的生命安全，還會給人們造成一定的財產損失。目前，人們對雷電的認識還遠遠不夠，也不知道如何防護它。根據調查統計，雷電的存在在一定程度上制約了各行各業的發展，尤其是在計算機迅速發展的時代，它對人們造成的影響和危害也越來越大。在自然災害中，雷電給人們生活造成的損失排第三位。雷電會在一瞬間產生很強的電流，而且當雷電出現時，還會帶來很強的熱能，產生電磁和機械效應。如果是直接雷，那么，當它與人畜、電氣設備、建筑物接觸時，會造成人畜死亡和嚴重的破壞。除此之外，還有一種感應雷電現象。感應雷會產生很大的電磁場，在一定范圍內，它可以通過金屬導體轉換為電磁脈沖傳送到室內的電氣設備上，而電磁脈沖則會釋放電荷，進而產生過電壓。這樣，輕則會使設備丟失數據，干擾設備的正常運行，重則會燒損設備電路，使其無法繼續運行。

2 計算機信息系統基本要求

在日常工作中，可以將計算機機房的安全級別設置為3級。計算機機房的安全項目主要包括內部裝修、防火、電系統、空調系統、消防措施和場地選擇等。機房的使用面積不能小于32 m2，室內的溫度、濕度必須要滿足計算機設備相關規定的要求，而且當計算機系統停止工作時，在主機邊測得機房內的噪聲分貝必須小于70 db（A）。另外，機房的地面上應該鋪設一層防止靜電板，系統電阻值為2.5×104～1.0×109 Ω，而且計算機信息系統應該采用安全的配電方式，比如三相五線制或者單相三線制等，相應配電方式的額定電壓為380 V和220 V。

3 計算機系統雷電防護方案

3.1 建筑物直擊雷防護

當建筑物上安裝有信息系統時，如果要預防直擊雷，應該在建筑物上安裝一個接閃器。接閃器可以由避雷針或避雷網組成，也可以由避雷針和避雷網混合組成。其中，避雷網應該沿著建筑物的屋角、屋檐等突出的地方鋪設，而且鋪設的網絡面積必須大于20 m×20 m或者是24 m×16 m。當建筑物的寬度不足20 m時，可以在建筑物的周邊敷設一圈避雷帶。

3.2 屏蔽

在實際工作中，可以根據建筑物的防雷所分區。LZP2是計算機信息系統所在的區，如果引入后續防雷區，可以減小雷電所引起的電流和電磁場；如果不夠后續防雷區，則要根據系統防護的需要而建立，最后再根據要求選擇環境。通過加大屏蔽消除電磁場的干擾可以阻止電磁感應通過電壓和磁場損壞設備。另外，應該將機房外的所有金屬導體連接在一起。這樣做是為了減小雷電產生的電磁脈沖感應對計算機信息系統的破壞。

3.3 等電位連接措施

在計算機信息系統的機房中可以建立等電位連接網絡，而且設備間的等電位連接的距離要短，比如電氣與電子設備的外殼、機架、金屬管子、槽的距離等。至此，應該在每一樓層都設置等電位電子板，而且應該把總電位接地端子板設置在直擊雷非防護區或者是直擊雷防護區與LZP1的相交處。在計算機信息系統機房內，應該設置局部等電位接地端子板和接地端子板，而且它們應該設置在易于安裝和檢驗的位置。

3.4 接地計算機

接地有4種方式，分別是安全保護接地、直流工作接地、防雷接地和交流工作接地。其中，最好的方法就是4種方式共用1個接地裝置，而且其電阻值還應小于4 Ω。共用接地的方法不適用于計算機內的微電子設備中，因為微電子設備是通過接地連接的。當雷擊發生時，微電子設備可能會自動連接，最終可能會損壞設備。

3.5 綜合布線方案

在工作過程中，不可忽視的一個重要問題是系統布線。合理布線可以減小雷電帶來的磁場，減小線路之間的耦合。信息系統布線的實質其實是改變系統內的電容、電阻、阻抗的分布。在電子信息系統中，應該把線纜上主干線的金屬線槽鋪設在電氣豎井內，而且各種線纜或者各種管線的擺放位置要有一定的距離。怎么樣設置路由走向和關于電子信息系統信號的線纜呢？即減小電子信號電纜自身所形成的感應環路的面積。

3.6 安裝浪涌保護器

在安裝浪涌保護器時，應該滿足以下要求：①承受預期的雷電流；②當產生工頻續流時，要有能力熄滅它；③能夠承受最大的鉗壓，浪涌保護器的長度不要超過50 cm，且連接線應該平直；④在兩級浪涌保護器間加裝1個退耦裝置，當電壓開關型與限壓型浪涌保護器間和限壓型浪涌保護器之間的線路長度不大于10 m和5 m時，浪涌保護器可以起到保護設備的作用。在此過程中，程控數字用戶交換機線路、安全防范系統、信號線路、天饋線路、火災報警及消防聯動控制系統、有線電視系統的防雷與接地應符合相關規定的要求。

4 結束語

近年來，計算機發展的速度越來越快，而計算機信息系統也被廣泛應用于各行各業中，但是，其中存在的缺陷也越來越多，所以，計算機信息系統方面的防雷措施也備受關注。在工作過程中，必須充分運用綜合防雷技術，將防范措施變為多級防護，利用多層次的防護實現等電位連接。只有減小雷電給計算機信息系統造成的危害，才能達到保護計算機信息系統的目的。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕