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計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)雷電防護(hù)措施
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)雷電防護(hù)措施【1】
摘要 通過對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)遭受雷擊途徑的了解，提出對其采取由外到內(nèi)的、多層次的雷電防護(hù)措施，從而盡可能地減少雷電對其造成的損失，確保其運(yùn)行正常。
關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī);網(wǎng)絡(luò);雷電;防護(hù);措施
近年來，雷電對我國計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)造成較為嚴(yán)重的損害。
據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，因雷電災(zāi)害造成網(wǎng)絡(luò)電子設(shè)備損壞的占總損失的80%。
現(xiàn)如今計(jì)算機(jī)現(xiàn)代化設(shè)備越來越普及，對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)做好防雷設(shè)計(jì)，確保網(wǎng)絡(luò)通信正常具有十分重要的意義。
1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)遭受雷擊的主要途徑
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)遭受雷擊的途徑主要有以下幾個方面：一是通過有線通信的線路和無線通信的天線傳入損壞設(shè)備。
二是雷擊建筑物或鄰近地區(qū)雷電放電，從而導(dǎo)致建筑物內(nèi)部計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)路中由于靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)產(chǎn)生瞬間過電壓造成其損壞。
三是雷電通過供電線路的感應(yīng)而引入系統(tǒng)電源導(dǎo)致設(shè)備損壞。
四是接地處理不當(dāng)，地電位抬高而造成。
五是雷擊引起暫態(tài)高電壓或過電壓常常可以通過網(wǎng)絡(luò)線路耦合或轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上，造成設(shè)備損壞。
2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)防雷主要方式
2.1 外部雷電防護(hù)
外部雷電防護(hù)是對建筑物防直擊雷、雷電側(cè)擊、雷電反擊等。
外部雷電的防護(hù)主要是通過安裝避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)、等電位、引下線和接地裝置來截受雷電流，并最終將雷電流引到足夠遠(yuǎn)的地方入地流散，避免造成反擊。
在做接地體的時候可以將建筑物的樁筋、地梁內(nèi)的主筋和柱內(nèi)的主筋焊接起來，并把地梁外圈中間的鋼筋焊接成一個閉合環(huán)路，這樣的接地系統(tǒng)與大地接觸面廣，接地電阻低，而且鋼筋得到了混凝土的保護(hù)，受腐蝕作用減少，接地電阻相對穩(wěn)定。
此外，還必須定期做好防雷裝置的防腐蝕處理。
2.2 內(nèi)部雷電防護(hù)
內(nèi)部雷電防護(hù)主要是對感應(yīng)雷的防護(hù)。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部雷電防護(hù)系統(tǒng)主要分為：供電系統(tǒng)的雷電防護(hù)、信號與網(wǎng)線的防雷、等電位連接及防靜電地板等方式。
2.2.1 供電系統(tǒng)的雷電防護(hù)。
供電系統(tǒng)的防護(hù)主要作用是防止雷擊過電壓從電源供入端進(jìn)入設(shè)備，保障設(shè)備以及數(shù)據(jù)傳輸暢通無阻。
由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對雷電過電壓的耐受能力很低，在遭受雷擊電磁效益的侵害后，很容易受到損壞，從而嚴(yán)重影響信息系統(tǒng)的安全正常運(yùn)行。
但是因?yàn)槔讚綦姶琶}沖在空間傳播是逐漸衰減的，因此處于防雷擊電磁脈沖的目的，可以將其分級進(jìn)行防雷保護(hù)。
具體方法如下：在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的供電系統(tǒng)的總配電柜進(jìn)口處加裝第1級避雷器;在UPS前端加第2級電源避雷器;在UPS的后端，電子網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的前端加裝第3級電源避雷器。
其中，第2級電源避雷器宜安裝在配電柜內(nèi)，采取V連接方式，PE線就近與配電柜PE母排相連。
同時配電柜還必須要和PE極做電器鏈接。
PE線必須要有足夠的截面，其截面必須不小于表1中對應(yīng)的截面積。
電器裝置的外露可導(dǎo)電部分不得用作保護(hù)導(dǎo)體的串聯(lián)過渡接點(diǎn)，錯誤、正確的接線具體情況見圖1、2。
2.2.2 信號與網(wǎng)線的雷電防護(hù)。
為避免因通信電纜引入雷電侵害的可能性，在電纜接入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備前首先接入信號避雷器，它可以有效防止其受到過電壓及雷電波的侵入。
同時，還可以考慮在計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、路由器等設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接口處安裝信號避雷器。
在安裝信號避雷器前，還必須了解網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)的傳輸率、選用的傳輸介質(zhì)等，并以此來選擇較為合適的信號避雷器。
2.2.3 等電位連接與防靜電地板。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)機(jī)房里應(yīng)設(shè)置等電位連接帶，必須將機(jī)柜、電子設(shè)備的外殼和機(jī)架等以最短的距離就近連接到等電位連接帶，連接的基本方法應(yīng)該采用隔離連接網(wǎng)(IBN)星狀或網(wǎng)狀。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)機(jī)房通常配置活動防靜電地板，防靜電地板的隔離支架鋪設(shè)銅箔，銅箔和骨架要進(jìn)行多點(diǎn)等電位接地連接，并就近接至連接帶[1-2]。
2.3 屏蔽措施
雷擊發(fā)生時，由于雷電流產(chǎn)生的脈沖，電磁場會從空中直接輻射入網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，為了保護(hù)其免受雷電脈沖電場的侵害，需要采取屏蔽措施。
一是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所在的建筑物上利用板、柱、梁和基礎(chǔ)內(nèi)的大量鋼筋將他們連接起來，形成一個法拉第籠式避雷網(wǎng)，這樣可以對外部入射的雷電脈沖電磁場達(dá)到初次的抑制目的。
二是對進(jìn)入建筑物內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)電纜等線路，把線路穿過金屬管道，并在入戶處將金屬管壁和建筑物的鋼筋引下線或接地線連接[3-4]。
3 結(jié)語
通過對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)雷電防護(hù)淺層分析發(fā)現(xiàn)，只有對整個系統(tǒng)從外到內(nèi)、多層次的進(jìn)行雷電防護(hù)，才能夠確保計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行安全，并最大限度地降低其因雷電災(zāi)害而造成的損失。
4 參考文獻(xiàn)
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計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的雷電防護(hù)【2】
摘要：保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行和穩(wěn)定，就必須排出雷電的干擾，重視計(jì)算機(jī)的雷電防護(hù)工作，解決雷電對計(jì)算機(jī)造成的問題。
因此，本文針對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的雷電防護(hù)進(jìn)行研究，揭示雷電對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的影響，通過發(fā)現(xiàn)研究找出存在的問題，并提出可行性對策，促進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);雷電防護(hù);措施
一、前言
我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷提高，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，逐漸深入到千家萬戶，貫穿了社會的各個角落。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中所需的大量設(shè)備都是高度集成化的電子元器件，這些零件的耐壓性、耐電流性比較低，當(dāng)受到雷電的襲擊時，更容易發(fā)生損壞，雷電引起器件的電流反差或者是漏電等事故時有發(fā)生。
僅僅依靠避雷針等這些通用的設(shè)備進(jìn)行防雷是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，這樣的結(jié)果很容易導(dǎo)致設(shè)備的借口受到直接影響，從而導(dǎo)致通信中斷，信息無法順利傳遞，甚至引起整個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的崩潰和癱瘓，為了保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，避免雷電帶來的巨大損害，不僅要安裝良好的避雷設(shè)備，更要針對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行專門的防雷設(shè)計(jì)，安裝質(zhì)量可靠的防雷裝置。
二、雷電對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的侵害
(一)雷電損害計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的原因分析
現(xiàn)代的社會已經(jīng)是網(wǎng)絡(luò)化、信息化、全球化的時代，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展?jié)B透到世界各個角落。
高科技的計(jì)算機(jī)器件、高精度的儀器被應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之中去，計(jì)算機(jī)的芯片越小，其自身具有的功能和作用就越強(qiáng)。
但是它本身的耐壓性就越弱。
當(dāng)受到雷電的襲擊時，造成的損害就更大。
這也是造成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)癱瘓的主要原因之一。
(二)雷電對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的侵害形式
雷電對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的侵害主要有兩種不同的形式：一種是直擊雷，另一種是雷擊電磁脈沖，前者指的是雷電等直接沖擊建筑物或是地面上的各種設(shè)備機(jī)器等，造成計(jì)算機(jī)硬件和軟件的損害;后者指的是通過閃電產(chǎn)生的電流導(dǎo)致磁場的巨大變化引起與設(shè)備之間的導(dǎo)電形成的雷擊。
依據(jù)相關(guān)的規(guī)定，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)雷電防護(hù)要包括內(nèi)部和外部綜合防護(hù)措施，要有接閃器、引下線、接地等系統(tǒng)共同構(gòu)成的防護(hù)措施。
外部的防護(hù)措施主要是為了保護(hù)建筑不受自然雷擊或者火災(zāi)的影響而發(fā)生的人身事故。
內(nèi)部的雷電系統(tǒng)指的是雷電和其他外界發(fā)生感應(yīng)電流的泄露產(chǎn)生的人身事故。
由于計(jì)算機(jī)是處在建筑物之內(nèi)，是室內(nèi)操作的，因此受到雷電直接的侵害小，主要是受到雷的沖擊。
因此計(jì)算機(jī)的雷電防護(hù)主要是擊電磁脈防護(hù)。
(三)雷電對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)侵害的主要途徑
雷電對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的侵害主要有三種途徑：一種是雷電通過電源路線侵入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，由于計(jì)算機(jī)的電源通過電力路線送到室內(nèi)，如果電力路線遭到了雷電的襲擊就會產(chǎn)生電力線路的中斷，直接導(dǎo)致計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的崩潰。
如果建筑物體受到雷電的襲擊這時候在計(jì)算機(jī)的電源線路上會產(chǎn)生大量的雷擊電磁脈沖，對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)造成毀滅性的打擊。
第二種途徑是通過計(jì)算機(jī)的通信線路進(jìn)行侵害，其中一種情況是靜電感應(yīng)，雷電的作用，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)附近的線路會感應(yīng)相反電荷;另一種情況是電磁感應(yīng)。
雷電的強(qiáng)壓導(dǎo)致周圍的電磁場發(fā)生變化，引起計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的變動。
第三種情況是雷電波的侵入。
雷電會對架空的線路產(chǎn)生雷擊，雷擊沿著線路侵入到室內(nèi)的電腦，造成設(shè)備的損害和人員的傷亡。
第三種侵害的途徑是雷擊通過接地體對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行侵入。
巨大的雷擊電流通過地面的接觸傳到大地，附近的設(shè)備會受到電流的影響，傳到計(jì)算機(jī)或者建筑物上。
(四)雷擊電磁脈沖會對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)造成的危害
雷擊電磁脈沖沒有直擊雷來的如此猛烈，但是雷擊電磁脈沖發(fā)生的概率要比直擊雷大。
因?yàn)槔讚綦姶琶}沖干擾， 當(dāng)沒有任何屏蔽的情況下，環(huán)境的感應(yīng)強(qiáng)度會大于0.07 Gs，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)會產(chǎn)生錯誤的指令，如果強(qiáng)度大于2.4Gs，那么計(jì)算機(jī)設(shè)備會發(fā)生嚴(yán)重?fù)p害，甚至是永久性無法恢復(fù)的損害。
另外，雷擊能夠在多個小范圍內(nèi)發(fā)生雷擊電磁脈沖，這樣導(dǎo)致?lián)p害的范圍更大，因此計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的防雷保護(hù)勢在必行。
三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的防雷措施
(一)對直擊雷的防護(hù)措施
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對直擊雷的防護(hù)措施主要是通過安裝各種避雷針、避雷帶或者是避雷網(wǎng)來進(jìn)行雷擊保護(hù)的，這樣做能夠防止地面上的建筑物受到直擊雷的襲擊，同時有效減少雷電對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的傳輸線、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和電源線襲擊。
很大程度上防止了雷電對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的襲擊，從而避免計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的遭到損害。
(二)電源系統(tǒng)方面的防雷
因?yàn)槟壳拔覈母鞣N弱電設(shè)備或者是機(jī)器運(yùn)行電壓低、電流比較小、但是運(yùn)行的頻率卻很高，因此要避免電源線路電壓力要比電力設(shè)備的電壓力小很多。
通常采用的防護(hù)措施是控制瞬間的過電壓和過電流，促使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)承受的最大安全值。
由于雷電的襲擊能夠產(chǎn)生強(qiáng)大的過電壓和過電流，因此就無法確保在一定的時間之內(nèi)可以一次性限壓與泄流。
根據(jù)相關(guān)規(guī)定，在每一個分區(qū)交界處都要進(jìn)行防雷的保護(hù)措施，從高壓的變壓器之后端一直到次級的低壓設(shè)備總配電盤之間的所有電纜線兩端，都應(yīng)該裝有避雷設(shè)備，對于精密的儀器和設(shè)備、UPS前端相對應(yīng)的位置也應(yīng)該裝有完善的避雷設(shè)備。
對于起著關(guān)鍵作用的設(shè)備，其自身電源輸出、輸入兩端都應(yīng)裝置防雷設(shè)備等。
這樣通過多層的防護(hù)，能夠最大程度的對雷電襲擊時候產(chǎn)生的強(qiáng)大電流進(jìn)行限壓以及泄流，從而防止了雷電襲擊對計(jì)算機(jī)玩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的侵害。
(三)信號系統(tǒng)防雷
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一般需要依靠固定的物理介質(zhì)，從而才能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的通訊功能，關(guān)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的物理介質(zhì)有很多種類，例如普通的電話線之間就能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的連接，通過雙絞線進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的連接。
如果要防治雷電的襲擊，采用光纖作為物理介質(zhì)可以有效的防治雷電的襲擊，另外還有其他的物理介質(zhì)也能起到防雷的作用。
現(xiàn)代大部分使用的ADSL方式防雷效果不是很理想。
因?yàn)檫@種方式采用的是普通電話線，如果強(qiáng)烈的雷電襲擊到來，會造成大范圍的危害，后果不堪設(shè)想。
因此要針對不同的部分采取不同的防雷設(shè)備。
最好要避免各種線路在太陽底下暴露，避免線路的高架等。
應(yīng)該采用的鋪設(shè)方式是埋地敷設(shè)，對于電纜入戶之前要安裝好避雷設(shè)備。
同時還要考慮信號的傳輸帶寬、信號衰減以及其他方面的要求。
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