计算机网络的防雷保护

张明

摘要：本文根据雷电灾害产生的原因，雷电侵害计算机网络的方式，提出了如何做好计算机雷电防护方面的措施。

关键词：计算机网络系统 雷电防护 措施

Abstract: in this paper, according to the reasons of the lightning disasters, lightning computer network way infringement, and puts forward how to do well the computer the measures for lightning protection.

Keywords: computer network system lightning protection measures

中图分类号： TP393 文献标识码：A 文章编号：

引言：如今，计算机网络系统被广泛应用到社会各个方面，由于计算机网络系统设备本身的电磁兼容能力低，不能承受雷电及强电磁浪涌产生的瞬间过电压或过电流，很容易受到雷电侵害，一旦计算机网络系统遭到破坏，不但会导致工作上的不便，甚至会造成巨大的经济损失。麻阳县是雷灾多发地区，每年都会出现或大或小的雷电灾害，因此，计算机网络系统的防雷工作就显得非常重要。

1雷电侵害的途径方式

雷电侵害计算机网络有两种方式：直击雷侵害和感应雷侵害。直击雷击中建筑物，会产生强大的雷电流，对周围电子设备形成高电位反击，击毁建筑物，损坏设备，甚至造成人员伤亡。感应雷一般是由于雷电放电时，巨大的冲击雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场引起的。这种迅速变化的磁场能在邻近的导体上感应出很高的电动势，这种电动势会沿着导线电源线以及信号侵入变电站或建筑物内，这种雷电波的侵入会造成网络系统设备的大面积损坏。因而雷电对计算机网络系统的入侵主要有以下途径：

1.1直击雷经过建筑物避雷针、避雷带入地释放雷电流，导致数万伏的地网地电位，通过设备接地线入侵网络设备形成地电位反击。1.2雷电流沿建筑物避雷引下线入地时，在引下线周围产生强磁场，从而在引下线周围的金属管（线）上经感应而产生过电压，通过网络系统的电力或信号线入侵网络系统。1.3进出建筑物的电源线或通信线等在大楼外受直接雷或感应雷而加载的雷电压及过电流沿线路窜入，侵害网络设备。

2雷电灾害产生原因

雷电是由强对流云积雨云产生的，由于积雨云的下部温度高，中上部温度低，就产生了强大的上升和下沉气流，通过等物理过程使云中起电，并使正、负电荷分离开来，在云中形成正、负荷电中心。放电过程中，由于温度骤增，使空气体积急剧膨胀，从而产生冲击波，并伴有强烈的雷鸣声。雷电是大气中的放电现象，可以分为云层对大地之间、云层对云层之间和云层内部之间三种，其中云层对大地之间放电所产生的直击雷和感应雷，是危害计算机网络系统安全的主要雷种。

3 防雷的要求

为了防止雷电产生的感应过电压和过电流，在所有网络设备的电源线入口、信号线连接的设备两端均应安装相应的避雷器。避雷器的接入应不影响信号的正常传输，另外，避雷器的对地阻抗应尽可能大，串联在电路中的阻抗应尽可能小，对雷电袭击应具有足够快的响应速度。

4防雷保护措施

计算机网络设备放置在机房内，建筑物通常都有防直击雷的避雷设施，网络设备可以受到建筑物防雷设施防直击雷的保护，因而遭受直击雷的可能性相对较小，而遭受感应雷的概率则较高，因而计算机网络系统考虑更多的是感应雷及雷电波入侵的防护问题。通过对电源线路和通信线路等潜在雷电入侵隐患加装电涌保护器（SPD），来阻止或减轻雷电对网络系统的冲击。

4.1电源系统的防雷措施

计算机网络系统的电源并非独立的供电系统,仍然由电力线路输入室内，理论上电力线路可能遭受直击雷和感应雷。如果直击雷击中高压线路，经过变压器耦合到低压端，通过计算机供电设备入侵计算机网络系统；同样低压线路也可能被直击雷击中或感应过电压。无论是何种情况下的雷电造成电源线路的过电压，均会对计算机网络系统设备造成毀灭性的损坏。

4.2信号系统的防雷措施

计算机信息网络有通过普通电话双绞线为通信介质实现互连的，如PSTN（拨号接入）、ISDN技术、DDN技术、ADSL技术等等；有通过5类非屏蔽双绞线、光纤为介质实现通信连接的。根据最近的统计数据显示，我国目前应用最多的宽带上网方式为ADSL方式，占全部用户的89.3，而ADSL技术使用的介质是普通的电话线路，因电话线路是暴露的易遭受直雷击袭击，导致损坏两端通信设备，光纤介质等介质线路可能受到感应雷，进而危害网络系统。为了避免因通信电缆引入雷电侵害的可能性，通常采用的技术是在电缆接入网络通信设备前首先接入信号避雷器（信号SPD），即在链路中串入一个瞬态过电压保护器，它可以防护电子设备遭受雷电闪击及其它干扰造成的传导电涌过电压，阻断过电压及雷电波的侵入，尽可能降低雷电对系统设备的冲击。由于信号避雷器串接在通信线路中，所以信号避雷器除了满足防雷性能特征外，还必须满足信号传输带宽等网络性能指标的要求。因而选择相关产品时，应充分考虑防雷性能指标及网络带宽、传输损耗、接口类型等网络性能指标。4.3防静电措施

由于计算机网络系统的核心设备都放置在计算机机房内，静电防护也是机房安全要求的一个重要环节，当静电电压达到36V时，人就会有受电击的感觉，静电电压积累到一定程度，会导致设备发生故障，因而机房必须采取较好的静电防护措施。做好接地是静电防护的主要方式，机房内采用防静电地板，接地引下线应选用多芯铜电缆，接地可共用一组铜质结构的汇流排，与外界接地网相联，以确保整个系统的等电位。计算机机房应采用下列三种接地方式：

4.3.1交流电源接地，接地电阻≤4Ω。

4.3.2计算机要接地，接地电阻≤4Ω。

4.3.3直流电流接地，接地电阻根据计算机系统具体要求确定。5 结束语

计算机网络系统防雷很容易受雷击危害，对于雷电灾害较重的麻阳县地区，防雷工作更是显得重要和迫切。只要全面做好各级防雷措施，雷电灾害就可以得到有效预防，进而最大限度地防御和减轻雷电灾害对计算机信息系统造成的危害和损失。

参考文献：

[1] 河南省气象局主编的《河南省防御雷电灾害手册》，2001.7

[2] 虞昊,《现代防雷技术基础》第二版，清华大学出版社，2005.2

[3] 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB 50343-2004）中国建筑工业出版社2004.3

[4] 《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010.中国机械工业联合会,2011