矿山计算机网络的防雷设计

卢学明　梁磊

摘要：近几年来计算机网络越来越发达，其势力范围逐渐渗透到了国民经济的各个领域中。对于矿山来说，计算机网络的应用为其提供了很大的便利，但同时也潜在着巨大的危险：一旦计算机被损坏，那么所造成的损失就不可估量了。矿山应用计算机网络时对计算机造成威胁的主要因素就是雷电，因此，为了避免这种情况的出现，就需要做好防雷工作。

关键词：矿山计算机网络；雷电危害；防雷设计

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）32-0089-02

随着社会的发展，科学技术也在不断地向前进步，近几年信息化也已经成为社会的主流。计算机作为信息化的重要组成部分也越来越被人们所重视，逐渐运用到了各个领域中。在给人们带来极大的方便的同时也带来了不少的安全隐患。因此，在运用的同时也要兼顾其的危害，及时做好防范工作。

1 雷电对计算机网络的危害

据统计，我国的矿山中大部分都使用着信息技术，并且其对于科学技术的依赖程度是随着科技水平的不断发展而不断增加的。因此，一旦计算机被损坏，那么对于矿山来说，其遭受的损失就无法预料了，其中威胁隐患最大的就是雷电了。雷电对其的危害主要是表现在以下四方面：（1）雷击会造成线缆损坏，从而影响信号的传递以及电量的正常传输；（2）雷击电磁脉冲会以线缆为介质，将计算机的内部设备损坏；（3）电磁感应和静电感应也会被雷击电磁脉冲利用，从而损坏设备；（4）室外设备也可能被雷电的直击击中，从而影响其正常使用。

2 计算机网络的防雷措施

由于雷电对计算机网络的危害巨大，因此要想保证计算机网络的正常运行，就需要对其做好相应的防范措施。现代的防雷系统主要是依据防范层次化、治理综合化、防御立体化、保护系统化的原则来对计算机网络进行系统化的防范的。具体的防雷措施主要是从让计算机设备接地、对等电位进行处理以及对电涌进行防护这三方面来进行的。

2.1 让计算机设备接地

很多时候室内物体被雷击中然后造成重度损害的主要原因就是该物体没有与地相接，从而就使电流通过时没有绝缘物使电流中断，最终电流就从上而下通过物体的全部，使该物体受到的损害达到重度。由此可知，导体接地是防雷击的很重要的一步。因此，就应该将计算机设备做好接地工作，那么即使电流通过，也会与地绝缘，从而就降低了其受损的程度。

2.2 对等电位进行处理

连接等电位就是为了让因雷电流而引起的电位差减少，即用等电位连接的导体或者是电涌保护器把分开的所有的装置以及诸导体连接起来，从而让因雷电流而在他们之间所产生的电位差减少。建筑物内的人员和设备会因通信线路、金属管线等导体的进入所产生的力量而受到影响，因此要想将这些外部力量减少，就可以用低阻抗连接导体或者是限压器件把这些导体的引入点互联起来，然后连接到主端地端子。

2.3 对电涌进行防护

对电涌进行的防护实际上就是对信号和电源两方面的防护。加装电涌保护器（即SPD）是对电涌进行防护的主要方法。因此，信号和电源就需要选择好SPD才能实现真正意义上的防护。

2.3.1 信号部分选择SPD。目前信号部分可供选择的SPD的种类有很多，因此在选择的时候就要比较慎重了，在选择的时候除了要考虑其本身的性能之外，还需要考虑到设备本身的电压、电流以及传输速度等方面，要将各方面的问题综合起来进行系统的考虑之后再进行选择。另外，要是想要在一个系统中使用多级保护，那么相互配合的问题也是必须考虑的另一个方面了。

2.3.2 电源部分选择SPD。对于电源部分在选择SPD的问题上就需要特别注意了，它所需要的是多级保护，最少是三级。一方面信息系统电源的敏感性就决定了SPD的残压值要比较低，另一方面电磁对信息系统的干扰性就决定了SPD所使用分流设计要有带滤波的比较好。所以，在电源部分选择问题上，第一二级主要是为了进行分流，就需要选用电流量较大的SPD；在终端部分主要是为了限压，就可采用残压较低的SPD。当然，与信号部分选择一样，要是涉及到多级选择，就需要综合考虑，使各级都能相互协调，都能正常运行。

3 计算机网络防雷设计

计算机网络防雷的设计所包含的是全方位的，包括计算机通讯系统的防雷设计和计算机供电系统的防雷设计。

3.1 计算机通讯系统的防雷设计

计算机通讯系统包括局域网、广域网、无线通讯系统以及光缆通讯等方面，对计算机通讯系统进行防雷设计，实际上就是对以下三方面的保护。

3.1.1 局域网的防雷保护。对局域网网线进行电磁屏蔽是做好局域网防雷工作的关键，另外局域网端口也是被保护的重点对象。因此，为了防止雷击对局域网造成危害，那么除了局域网的两端要安装避雷器之外，局域网的网口的防雷工作也需做得精细，室内的各种设备，包括服务器、交换机等都需要做好防雷工作。另外，室外设备例如户外的局域网线以及BNC远程局域网也需要加装防雷设备。对局域网的防雷工作要从室内和室外两方面抓起，不能忽视任何一个方面。

3.1.2 广域网的防雷保护。远距离的传输数据和进行通信是广域网的主要工作，因此，对于广域网的防护就需要更加仔细了，不仅要做好安装进入机房的设备的二级保护防雷器的工作（其中第一级保护器主要是惰性气体火花间隙放电器，经过RLC的解偶，进入第二级的电压保护器中），同时还要注意各种线与线、线与地之间的雷电侵袭，根据实际需要做好不同程度的防护。

3.1.3 无线通讯系统以及光缆通讯系统的保护。由于无线通讯一般情况下都是将天线架设在高的建筑物之上，这样子就成为了被雷击的主要对象之一了。不过一般线缆不具备传导雷电的功能，但是电缆的金属芯线以及金属保护套就可能将电流引过来，让电流通过其的传输而对计算机设备和网络进行毁坏。所以，为了避免这种情况发生就应该在线缆上安装防雷保护器，根据防雷保护器的插入损耗要求较小这一特性，对电缆的保护一般情况下就只能使用间隙放电器。另外，对于金属芯线和金属保护套来说，在进入设备之前一定要接地，这也有助于防雷。

3.2 计算机供电系统的防雷设计

计算机供电系统所需要的是多级保护，最少是三级的，因此对其的设计也应该是分级的。第一级的保护是在计算机网络所在的供电大楼，要将大容量电源SPD安装在供电系统的入口进线的各相安处，同时该大容量电源SPD的最大冲击容量要在100kA/相以上，限制电压要在1500V以下。第二级的保护电源SPD要安装在供电分路配电设备处，这种电源SPD能够及时地吸收已经使用的电所产生的剩余的涌电量，这有助于抑制瞬时过电压，同时该电源SPD的最大冲击容量要在45kA/相以上，限制电压要在1200V以下。第三级的保护电源SPD要安装在计算机网络设备的内部，也就是电源部分的内部处，这种电源SPD能够将瞬态过电压的微小瞬态完全消除，同时该电源SPD的最大冲击容量要在20kA/相以上，限制电压要在1000V以下。

总而言之，现今计算机网络系统所占的位置是越来越重要了，但是雷电对其的威胁并没有得到应有的重视，因此雷电对其所造成的损失也越来越大了。为此，做好防雷工作已经变得刻不容缓了，只有将防雷工作做好，才能保证计算机网络的正常运行，才能保证矿山工作的正常

进行。

参考文献

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[2] 胡丽丽，闫正鹏.浅谈计算机网络在峨口铁矿的拓展应用[J].采矿技术，2008，（1）.

[3] 关红梅.对煤炭企业信息化建设的分析研究[J].科技信息，2009，（28）.

作者简介：卢学明，甘肃金昌人，中国神华神东煤炭集团寸草塔二矿机电科助理工程师，研究方向：矿山机电。