计算机房防雷技术探讨

计算机房防雷技术探讨

广东省五华县气象局 魏伟良

本文结合实践经验，简要分析雷电入侵计算机房的几种途径，结合现实情况分别运用现代防雷技术措施对计算机房的综合防雷设计进行了探讨。

计算机房 防雷 技术 探讨

随着科学技术的不断发展和现代化信息技术的高度运用，超大集成电路广泛运用于现代通信、自动化生产、交通、医药等各个领域中。大规模的智能型生产机械的运用、远程监控技术得到了广泛的普及，并随着生产的发展得到越来越广泛的关注。而作为信息时代主导的技术支撑，电子器件的集成化和超大规模集成化以及新的网络通信技术对信息产业发展的推动作用是显而易见的，但一方面，这类精密电子设备由于绝缘强度低、过电压耐受能力非常差，一旦受到雷击等类型的过电压冲击，则会出现系统运行中断、设备永久性损坏等大小不一的损害。

这对于作为网络传输枢纽和数据处理中心的计算机房来说，如何规避雷击的影响，为计算机的正常运行提供一个可靠的外部环境，从而保障计算机指令和数据的完整，避免元件的损坏，保证信息系统的安全已经成为信息保证系统工作中不可或缺的一部分。下面将结合工程实例加以说明计算机房的防雷设计技术。

一、大楼基本概况

某大楼高约30m，共设有8层，楼顶装设5根3m高的电视公用天线。计算机房设在第6层，内装设多台计算机及多套计算机辅助设备。大楼所处地区位于城郊，周边较为空旷。该区域多年平均雷暴日为86天，为雷电频发地区。该大楼主体结构为钢筋混凝土结构，以钢筋混凝土梁、柱作为建筑物主体框架的支柱。大楼地基实基以上的土壤主要是淤泥质粘土，地下水离地面仅1.6m左右，土壤电阻率约为10Ω•m。大楼内部有装有一部电梯、若干空调机、电视及其他类型的电动机、直流发电机等干扰源。

根据GB50057-94《建筑物防雷设计规范》以及GB 50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》中有关规定要求及结合该建筑物的使用性质，该楼属三类防雷建筑物，应当采用三级雷击电磁脉冲防护等级。机房的防雷工程要根据实际情况进行具体的工程设计。

实践证明，根据我国目前现行的相关防雷与接地设计规范，做好计算机房网络防雷接地措施，可以将雷害事故减少到最低限度。这里需要特别强调的是，由于雷害事故具有随机的不确定性、偶发性，所以对计算机房的防雷设计，不能误认为地处雷暴日发生概率低的地区就可以掉以轻心。

二、 计算机房防雷要点

计算机房、通信系统防雷主要由外部防雷系统和内部防雷系统两部分组成。外部防雷包括防直击雷系统即避雷针或避雷带、引下线或接地装置，外部防雷系统应在建筑物设计、建筑施工阶段给予高度重视，以便利用建筑物自身的金属构件达到经济实用的防雷目的；内部防雷系统主要是对建筑物内易受过电压破坏的设备，如计算机及其通信口、电话机、复印机、UPS、数据传输线及空调机等电子设备加装过电压保护装置，在设备受到过电压侵袭时，保护装置能快速动作将能量泄放，从而保护设备不受损坏。

三、雷电过电压对计算机机房损害途径

计算机房内部受到雷电过电压损害的途径主要有三种：一是接闪器如避雷针、带接闪后，直击雷直接入地，导致地网中的低电位瞬时上升，与通过设备接地线引入的高电压形成反击；二是雷电流在被引下线导引入地期间，在引下线附近形成磁场，周边金属物体感应后造生电压；三是大楼的电源线或通信线路在楼外遭受直击或感应雷而形成的雷电压及过电流沿线路侵入而造成的计算机损害。

上述三种途径，都会对计算机房的微电子设备造成不可估量的损失。因此，必须从上述三种雷电压侵入方式入手，寻找到防雷的最佳途径。

四、 计算机房的防雷系统设计

1. 防雷接地设计

计算机房的防雷系统已经做到整体规划和系统防护相结合，防雷接地二者不可分割，并且应当做到分级保护，严格贯彻相关防雷接地规范。同时，防雷接地的布局应当合理：接地线要求短、直，确保电气接触良好。防雷接地的整体观念不仅要求在本系统内的全方位保护，同时也要求在系统与体统之间的统筹考虑，即当计算机房内同时存在着移动通信基站、微波站等相类似站点时，它们之间往往有信号接口、共用交流电源和各自的接地特点，这就要求从整体上统筹考虑这类设备之间的防雷接地要求，防止雷害从不同设备之中引入。

2. 接闪器的设计

根据大楼建筑结构，大楼的外部防雷系统应当由避雷针、避雷带、引下线以及接地装置组合形成直击雷防护装置。这样设计的考虑是，当雷电闪击发生时，接闪器接闪后经过避雷针、避雷带的拦截，引下线可以将雷电流安全导入地下，保护区域范围内的人员和设施不受闪击的损害。而工程中避雷针的保护范围可以依照公式确定，安装有效高度的避雷针，确保人员、设备在有效的保护范围内，防止无辜损害发生。

3. 机房电源的防雷设计

根据机房设计特点，该计算机房的电源防雷系统采用的是三级防雷系统的设计方式，第一级SPD安装在机柜电源引入处， 第二级SPD设计放在UPS配电箱进线开关处，第三级SPD加装在机房内重要设备前端。

总之，不断加强计算机信息系统的安全工作，重视计算机信息系统的防雷设施建设，才能确保其安全运行，最大限度地防御和减少雷电灾害事故造成的损失。

[1]吴大中.计算机房的防雷工程设计[M].电气应用.200[9]（11）:54-57

[2]郭魁英，孙志广，李忠亮，赵海军. 计算机机房综合防雷系统工程[M].河南气象.2006（1）：66

魏伟良(1978年生)男，助理工程师，主要从事防雷检测工作。