计算机网络系统雷电安全防护

计算机网络系统雷电安全防护

林挺玲1

王春扬2

福建厦门

(1.福建省气象局福建福州350001;2.厦门市气象局

361012)

雷害将造成计算机网络系统数据丢失、损坏、甚至系统瘫痪,【摘要】计算机网络系统的抗雷击能力十分脆弱,

为使雷害降到最低,应从计算机网络机房环境、电源、信号系统等方面进行雷电安全防护。

【关键词】计算机网络防雷前言

随着计算机网络普及和应用,人们通过网络交流信息的频

特别是雷电灾害率越来越高,随之而来的安全问题也日趋突出,

所造成的安全问题。由于计算机系统的电磁兼容性低,抗雷电电

根磁脉冲过电压的能力十分脆弱,在雷电环境下的易损性较高,

据统计,雷电灾害已成为目前计算机网络系统数据丢失、损坏、甚至系统瘫痪等巨大损失的一大公害,计算机网络的雷电防护越来越受到人们的重视。本文主要探讨计算机机房环境、电源、信号系统等方面对雷电安全防护要求的问题。2计算机网络系统的雷电安全防护

计算机系统的接口芯片抗过电压冲击能力很差,一般CMOS电路极限电压均在几十伏,极易遭受感应雷击,有关试验表明,只需0.07Gs(5.57AAn)的磁场强度就能使网络系统瘫痪,而2.4Gs(191AAI)的磁场强度就能使计算机器件永久性损坏。计算机网络的雷电防护主要是切断雷电损害的途径,从而保护系统安全,主要有几个途径,一是直击雷防护,二是电源系统防护,三是信号系统的防护,四是系统的等电位联接和的综合防护,针对不同的设备和要求选用相应雷电防护措施。2.1计算机系统所处环境的直击雷的防护

直击雷的防护是通过建筑物的避雷针线、网)均压环(带、、

等避雷装置实现,在雷电活动频繁的场所,计算机系统和其它弱电设备较集中的建筑物,应提高所在建筑物的防雷等级或屏蔽处理均压网格或墙体屏蔽等)一般机房可按(如加密避雷网格、,

相应建筑防雷类别防直击雷,利用建筑物本身的钢筋作为雷电流引下线与共用地网相连接;对于进屋各类线路进行屏蔽接地处理,避免架空线路,降低雷电直击网络传输线和网络设备及电源线的可能性;计算机系统接地网应从建筑物接地网单独引上,若采用独立地网时,应注意独立地网与建筑自然接地网的安全间距,采用共用地网时,接地电阻应小于1Ω。

考虑到直击雷从建筑物钢筋引下线泄流时产生的强大感应电压对设备的威胁,计算机系统设备安放位置应距离墙体(特别是主筋柱)有一定间距,无作屏蔽处理的应大于1米。2.2计算机网络供电系统防护

供电系统属于设备与外界的直接通路,也是易受雷害的主要途径之一,电源防雷是防止雷击从供电端进入设备。根据国内外的有关防雷规程和工程实践,计算机的供电系统应采用多级的防护技术,包括泄流和限压两级电路。在供电系统的高压侧,电力部门已装设高压避雷器和变压器中性点的接地,在此主要考虑低压侧的防护。2.2.1电源线路的防护

计算机系统供电应采用TN-S或TN-C-S方式,电源线路防护应不少于三级,安装相应匹配通流量的电源避雷器(浪涌保护器)。第一级防护设在低压总配电屏中,作为泄流电路并联在线路上,能将过电压暂态能量的大部分泄入大地。第二级防护设在楼层配电盘或UPS室的配电柜内,用来钳制电压,使过电压降至设备承受的耐压水平。第三级防护为精细保护,安装在最靠近设备的地方,抑制第二级以后的浪涌电压和脉冲电流。2.2.2供电系统的接地

交流供电变压器的机壳、低压侧的交流零线,电力电缆的金属屏蔽层,应就近接地。接地的好坏直接影响电源避雷器的效能,雷击的强大能量,要靠避雷器在几纳秒内响应,把雷电流释放入大地,才能使电压在极短的时间内降到设备耐受水平。各类避雷器的接地电阻应小于10Ω,接地泄流线应沿最小距离接入地网,线径应符合要求,如第一级应不小于16mm2的铜线。所有插座接地端应良好接地,良好的接地是计算机网络供电系统的雷电防护的关键。

2.2.3供电引入线的防护

供电引入线应采用直埋式低压电力电缆埋地引入,电缆金属护套的两端应良好的接地,室内用电及配电设备均应采取接地保护,交流保护接地应从接地汇集线上专引,不应采用中性线作为交流保护接地线。2.3信号系统及网络防雷

计算机网络系统具有大量的数据线、控制电路等,其传输的电平低,速度高,雷击发生时,信号线路上的感应过电压足以一次

计算机性破坏网络设备,在越来越多的应用依赖于网络的时代,

的误动作故障的严重性远远超过器件的损毁。1.2V脉冲电压就可导致误动作,特别是超大规模集成电路的芯片,空间不太强的电磁场就可以使之感应出几伏的电压,即使不能够一次性破坏设备,每次的过电压冲击都将加速网络设备的老化,影响数据的传输和存储,最终导致停机或系统瘫痪,因此,信号系统及网络的雷电安全防护显得尤为重要。2.3.1数据线的雷电防护

数据线的雷电防护应从各个入口进行,将感应雷在设备的外围引导入地,数据线电缆金属护套在入屋处应接地,并在入屋处安装信号避雷器,对进入室内的程控电话和专用数据线路应在进出线上安装线路避雷器,双绞线以太网和Novell网是目前应用最多的方式,由于双绞线屏蔽效果较差,感应雷击的可能性

接近窗口或在室外的双绞线和网络设备之较大,对于跨越房间、

间均需安装信号防雷器,以防止双绞线引入的过电压损坏与之相连的网络设备。

2.3.2天馈线的雷电防护

无线网络系统的天线,属于地面特别突出物,是雷电释放的危险途径,应在屋内外两端进行等电位连接,馈线进入设备前应安装相应型号信号避雷器,信号避雷器的插入损耗要求较小,一般使用间隙放电器件进行有效防护。2.3.3局域网雷电防护

局域网络通常以双绞线传输数据,无屏蔽保护,重点是做好数据网线的屏蔽,同时加强终端设备局域网端口的雷电防护,一是局域网的端口安装避雷器,二是服务器、网络交换机、集线器等端口安装专用避雷器。三是在出户的局域网线及BNC远程局域网也须安装避雷器,四是在各类数据线接口均应安装匹配的避雷器。在局域网络的两端安装避雷器,也可有效地防止各种过电压对设备造成的破坏,防止交流线路对网络系统的干扰。2.3.4广域网雷电防护

广域网远距离传输数据,在进入机房设备前端时应安装二级雷电防护装置,第一级一般为惰性气体火花间(下转第64页)

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