計算機網絡中心雷電防護技術分析

摘 要：本文根據駐馬店市氣象局防雷工作經驗，闡述了雷電入侵計算機網絡中心主要途徑，提出相應雷電防護措施，以供相關部門參考借鑒。

關鍵詞：計算機網絡；雷電；防護；分析

中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20171233214

1 雷電入侵計算機網絡中心的主要途徑

1.1 直擊雷入侵

當雷擊落點在高電壓側的時候，雷電形成過電流以及過電壓，經供電線路進入計算機網絡中心供電模塊，導致電源受到一定沖擊，并且引發斷電及網絡系統崩潰等狀況；當雷電擊中計算機網絡通信線路時，強大沖擊力及熱力直接導致通信線路被燒毀，過電壓借助于通信線路進入至網絡系統，導致交換機、路由器等器件受到一定的破壞；當無線通信天線受到雷電襲擊時，由天饋線入侵到計算機網絡中心，導致設備的路由器、通信接口以及其他網絡通信部件遭到一定的損毀。

1.2 雷擊地電位抬高入侵

在遭受雷電襲擊后，雷電流憑借引下線及接地體向大地傳輸，并于接地體周邊區域做放射型電位分布，假如發現計算機等電子信息設備靠近變化形成電位反擊，此時電壓通常能夠達到上萬伏。而計算機機房所處建筑物防雷裝置便引雷入室，對計算機網絡中線產生極大危害，所以計算機網絡中心防雷需要建立多層防雷系統，層層設防，才能確保計算機網絡中心可靠和安全。

1.3 線路感應過電壓

針對計算機網絡通信線路，其感應過電壓主要涵蓋2種，即靜電感應和電磁感應。過電壓波快速經架空線入侵到計算機網絡中心并對其造成破壞。此種磁場往往會于電源線上直接加以感應，且借助于感應過電壓方式進入網絡系統中，對計算機網絡中心破壞。高強度雷電放電能夠對與雷電襲擊位置相距1km內計算機網絡中心發生電磁感應，致使系統受損。

2 計算機網絡中心雷電防護措施

2.1 電源系統

據了解，雷擊高電位80%以上是通過電源線入侵的，進到計算機網絡中心的通訊線及電源線要在LPZ0與LPZ1、LPZ1與LPZ2區交界處及終端設備前端裝設浪涌保護器（SPD）。電源系統雷電防護需要進行多級防護，憑借相對有效的多級泄流能量相匹配，確保SPD能夠使用較長時間時間及設備可靠、穩定。在電源總進線位置裝設電源第1級沖擊電流Iimp（10/350μs）要求≥12.5kA、電壓保護水平Up≤2.5kV的SPD，在電源分配電箱位置裝設電源第2級沖擊電流Iimp（10/350μs）≥10.0kA、電壓保護水平Up≤1.5kVSPD，在關鍵用電設備插座位置裝設電源第3級SPD。SPD連接導線需要保持平直狀態，導線長度≤0.5m，接地線要同等電位接地母排進行連接，并與電氣豎井的接地干線相接。

2.2 信號系統

為防止通信電纜導致雷電入侵計算機網絡中心，一般應采取防雷措施是在電纜與網絡通信設備連接之先接入SPD，也就是說需要在鏈路中裝設一個瞬態過電壓保護裝置，避免雷電波以及過電壓入侵，最大程度減少雷電對信號系統破壞。

2.3 屏蔽

屏蔽是為了保護計算機房設備設施。在計算機房設計時需將鋼筋當作主材料，使其構成一個等電位網狀，將雷電波有效分流，實現屏蔽。凡是含有對電磁脈沖敏感的計算機等設備之間的信號連線要用屏蔽電纜，或采用穿金屬管進行屏蔽，屏蔽不但可以輕松地解決等電位和分流問題，更對預防雷電襲擊起到較好的效果。

2.4 等電位連接

在對計算機網絡中心防雷設計時，要把建筑物內結構鋼筋及各類金屬線纜、金屬框架、金屬裝置及防雷引下線等連接，構成統一導電體，實現雷電流有效泄放；還要做均壓環連接，再將各類金屬管線及金屬設備外殼焊接，構成閉合且接地法拉第籠，消除雷電感應。

2.5 共用接地系統

雷擊可能會在金屬管網，地線網絡，屏蔽方位中的設備上構成均壓等電位，如果有單獨設置的特別要求，應該在2個接地網與地面保護裝置之間連接，2者通常單獨存在，當2個地網憑借接地保護器進行連接時，雷電電流即時連接，產生等電位連接。許多計算機設備，電源線均使用單相3線電纜，用于火線、零線及連接地面的金屬外殼的地線，所以連接到計算機電源插座應該使用具備安全保護接地措施的3孔插座。

3 結語

隨著信息化和網絡化程度的日益加深，在各行各業中計算機網絡技術作用明顯，具有不可替代作用。氣象部門應該加強雷電災害研究，完善與創新計算機網絡中心雷電防護技術，提升計算機網絡中心安全和可靠性，確保計算機網絡系統能夠長期安全、穩定運行。

參考文獻

[1]何俊華，賓雍偉，賓雪.計算機信息系統雷電防護[J].湘潭師范學院學報（自然科學版），2009（2）.

作者簡介：王蘆（1974-），男，上海市人，本科，工程師，從事雷電防御工作。endprint