信息中心機(jī)房防雷技術(shù)探討

【摘 要】隨著網(wǎng)絡(luò)通信與計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)房設(shè)備對(duì)防雷要求越來(lái)越高。為最大限度地減少雷電對(duì)機(jī)房網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的傷害，降低雷擊對(duì)機(jī)房的危害，本文以煙草行業(yè)防雷工作為研究實(shí)例，對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備雷擊防護(hù)進(jìn)行詳細(xì)分析，并對(duì)機(jī)房的綜合雷電防護(hù)作了闡述。

【關(guān)鍵詞】信息中心 機(jī)房防雷 綜合防護(hù)

一、雷電侵害對(duì)信息中心機(jī)房的危害

雷電在每年都是較為嚴(yán)重自然災(zāi)害，近年來(lái)，在電子設(shè)備的損害事故中，雷電損壞已占大部分，而且當(dāng)前還呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)。雷電損壞造成的損失不僅僅是設(shè)備損害、系統(tǒng)停頓、重要數(shù)據(jù)丟失、系統(tǒng)崩潰等，還會(huì)導(dǎo)致業(yè)務(wù)停頓，造成更多的間接經(jīng)濟(jì)損失。避雷已成為當(dāng)前的一項(xiàng)非常迫切的要求。煙草行業(yè)自動(dòng)化集成度高、涉及較多經(jīng)濟(jì)信息，雷擊造成的故障損失影響更大。所以，煙草公司各級(jí)主管長(zhǎng)期以來(lái)都比較重視對(duì)于雷電過(guò)電壓的防護(hù)。

根據(jù)筆者實(shí)際工作調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前，在煙草公司中，雷電對(duì)信息網(wǎng)絡(luò)機(jī)房的侵害主要是通過(guò)三種途徑：第一，雷通過(guò)避雷針等建筑物接閃器入地釋放雷電流，形成數(shù)萬(wàn)伏的地網(wǎng)地電位，并且通過(guò)設(shè)備接地線侵入到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，進(jìn)而形成地電位反擊；第二，通過(guò)避雷線使得雷電在引下線附近產(chǎn)生強(qiáng)烈磁場(chǎng)，從而在引下線旁邊的金屬管上產(chǎn)生過(guò)電壓，進(jìn)而通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的信號(hào)線或者電線等入侵機(jī)房系統(tǒng)；第三，進(jìn)出機(jī)房的電源線、通信線等在機(jī)房外受直擊雷或感應(yīng)雷而產(chǎn)生的雷電壓沿線侵入，從而破壞電子設(shè)備。因此，需要從這三方面出發(fā)全面考慮建立一個(gè)雷擊防護(hù)體系。

二、雷電侵害防護(hù)的具體措施

一個(gè)完整的雷電防護(hù)體系包括直擊雷與感應(yīng)雷的防護(hù)，而且根據(jù)上文分析，雷電主要是通過(guò)接地系統(tǒng)、供電電源線、通信線路等入侵到機(jī)房?jī)?nèi)部，所以需要對(duì)這幾種可能的侵入途徑綜合保護(hù)。下面就具體論述根據(jù)不同類型的雷電侵害途徑所制定的具體防護(hù)措施。

（一）直擊雷防護(hù)。針對(duì)直擊雷的防護(hù)，主要措施是通過(guò)接閃器將雷電產(chǎn)生的電流導(dǎo)入到大地中，從而使建筑物免受雷擊。在煙草公司的信息中心，實(shí)際工作中通常會(huì)使用避雷針與各種接地裝置。當(dāng)雷云放電靠近地面時(shí)，地面電場(chǎng)會(huì)發(fā)生一些畸變。而同時(shí)，局部電場(chǎng)強(qiáng)度在避雷針頂部就會(huì)發(fā)生畸變，從而改變雷電先導(dǎo)放電的隨后方向，雷電會(huì)首先對(duì)避雷針?lè)烹?，然后再由接地引入線，而接地裝置則最終使電流流入大地，從而保護(hù)機(jī)房建筑物免受雷電侵害。對(duì)直擊雷防護(hù)，這是一種最為有效的方法。因此，在機(jī)房建筑的外露金屬構(gòu)件，都需要和防雷設(shè)備之間保證良好的連接。

（二）感應(yīng)雷防護(hù)。由于計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施等遭受感應(yīng)雷襲擊的可能性會(huì)較高，所以關(guān)于感應(yīng)雷與雷電波防護(hù)需要格外重視。一般情況下，是在電源線路與通信線路等設(shè)施上加裝電涌保護(hù)器（SPD），來(lái)阻止或者減輕雷電對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的傷害影響，從而避免潛在的雷電隱患。

1.電源系統(tǒng)的防雷措施。煙草公司的機(jī)房并非使用一個(gè)獨(dú)立的供電系統(tǒng)，而是通過(guò)電力線路輸入到室內(nèi)的，因此，電源線路就有被直擊雷或者感應(yīng)雷破壞的可能。如果雷電擊中了高壓線路，那么就會(huì)經(jīng)過(guò)變壓器耦合傳送到低壓端，進(jìn)而通過(guò)電源設(shè)備對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生破壞，同時(shí)，低壓線路也可能被過(guò)電壓破壞，從而導(dǎo)致斷電，甚至火災(zāi)。因此，需要根據(jù)雷電與過(guò)電壓的發(fā)生特征、可能通道等，對(duì)電源線路、通信線路、數(shù)據(jù)線路等進(jìn)行多級(jí)保護(hù)。而且由于線路入侵是雷電入侵電源的主要形式，所以，需要設(shè)有高壓避雷設(shè)施保護(hù)高壓部分的電力線路，不僅需要現(xiàn)在線對(duì)地的電壓，更需要重視線對(duì)線的保護(hù)。按照國(guó)家現(xiàn)行規(guī)訂標(biāo)準(zhǔn)，電源防護(hù)設(shè)備主要分為三個(gè)部分：一級(jí)保護(hù)：在高壓變壓器后端到建筑總配電盤前端的電纜內(nèi)芯線兩端加裝SPD；二級(jí)保護(hù)：在建筑總配電盤到各個(gè)樓層分配電箱之間的電纜內(nèi)芯線兩端加裝SPD；三級(jí)保護(hù)：在所有精密、重要的設(shè)備以及UPS的前端對(duì)地加裝SPD。一般情況下，防雷設(shè)備更新周期較長(zhǎng)，建立三級(jí)防護(hù)往往需要若干套二級(jí)防雷設(shè)備的同時(shí)每臺(tái)設(shè)備前加裝三級(jí)防雷設(shè)備，同時(shí)也可以選擇一體化的高性能電源浪涌保護(hù)器。

2.信號(hào)系統(tǒng)的防雷措施。信號(hào)系統(tǒng)的防雷工作主要考慮電話系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、衛(wèi)星接收系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)專線系統(tǒng)等方面。為了避免通信電纜受雷電侵害，在電纜接入網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備前，其首先要接入信號(hào)避雷（信號(hào)SPD）。這種做法可有效避免電子設(shè)備遭受雷電的閃擊和其他干擾造成的傳導(dǎo)電過(guò)電壓，并阻斷過(guò)電壓和雷電波的侵害，減輕雷電對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的沖擊。然而，信號(hào)避雷器的選擇不能局限于防雷功能。由于它是串接于通信線路中，它還要滿足信號(hào)傳輸帶寬等網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)。因此，在選擇信號(hào)避雷器時(shí)還要特別注意系統(tǒng)設(shè)備的在線電壓、傳輸速率、接口類型等，從而確保系統(tǒng)的正常工作。

3.接地處理的重要性。接地的過(guò)程就是泄放雷電流的過(guò)程。良好的接地系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心的建設(shè)中至關(guān)重要。防雷系統(tǒng)通過(guò)接地系統(tǒng)才能有效地把雷電流泄入到大地中，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)設(shè)備和人員安全的目的。除此之外，防靜電和防干擾的工作也都需要它來(lái)解決。一般來(lái)說(shuō)，建筑物的接地系統(tǒng)包括電源地、建筑物地網(wǎng)、信號(hào)地、防雷地等部分。部分公司會(huì)要求另設(shè)專用獨(dú)立地，當(dāng)各地必須保持獨(dú)立，而同時(shí)相互之間的距離又不能達(dá)到規(guī)范要求時(shí)，地電位反擊事故就極容易發(fā)生。因此，當(dāng)各接地系統(tǒng)之間的距離不能達(dá)到規(guī)范要求時(shí)，其必須盡可能地連接在一起。如果實(shí)際情況不允許直接連接，那就應(yīng)該通過(guò)地電位均衡器來(lái)實(shí)現(xiàn)。近年來(lái)，也有許多防雷專家提出，接地電阻值的大小并不是最重要因素，最主要的應(yīng)是要求等電位連接和合理的引下線布設(shè)，這樣才能達(dá)到最快地疏導(dǎo)雷電流。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在對(duì)包括煙草公司在內(nèi)的自動(dòng)化生產(chǎn)企業(yè)的防雷安全過(guò)程中，需要充分考慮到雷電侵害機(jī)房系統(tǒng)的各種入侵途徑。信息機(jī)房的雷電防護(hù)是一個(gè)綜合的防雷工程，在全面設(shè)計(jì)機(jī)房系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)方案的同時(shí)，還需要認(rèn)真考慮細(xì)節(jié)技術(shù)問(wèn)題，做到全面防護(hù)。

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