计算机网络与通信系统的雷电防护及处理

计算机网络与通信系统的雷电防护及处理

范洪波

福州市94647部队350026

摘要：随着我国经济水平迅速发展，多个行业基本实现了办公系统的自动化以及网络化。加上日益增多的弱电设备，无疑造成雷电灾害对业务系统构成难以估计的潜在危险。倘若不认真做好信息系统的雷电防护工作，无疑严重破坏正常的工作秩序，甚至造成难以估计的经济损失，下文主要从雷电的危害、形成与放电出发，并分析雷电防护处理方式

关键词：雷电防护；计算机；网络与通信；处理；系统

由于我国高集成化技术水平迅速提高，无疑大幅度增加网络设备受到雷击的各种机会。加上国内计算机网络与通信应用十分广泛，也很大程度上加大了计算机网络设备受到雷电损坏的次数。一般情况，雷电入侵并损害计算机网络主要有感应雷侵害与直击雷侵害这两种侵害方式。同时，雷电一般以利用通信与供电电源线路、接地系统入侵计算机网络通信系统为主要途径。

一、分析雷电对机电设备的危害与形成、放电

（一）雷电对机电设备的危害

一直以来，十分严重的自然灾害为雷电灾害，雷电灾害无疑对机电设备构成极大的威胁。然而我国广泛应用现代化通信、计算机信息网络系统以及高科技电子等多种设备，雷击容易中断网络通信系统，以致丢失大量信息。如今，因雷击损坏设备的次数比往年增多，而且所造成的经济损失难以估计。雷击损害较轻者，一般只有部分设备受到雷电入侵并损坏，导致部分系统瘫痪；然而雷击损害重者，无疑会导致整个计算机网络系统瘫痪，乃至无法正常运行，尽失全部的计算机系统功能，所产生的经济损失几乎难以弥补。因此，相关研究人员必须加紧研究雷电防护，管理人员并进一步完善雷电防护工作，需重点了解雷电形成、活动强度，渠道、途径，从而集中采取针对性的防护措施，预防雷害侵入机电设备。

（二）雷电的形成与放电

从雷电形成来分析，因大气层中温度、压力变化，无疑导致其水分子容易遇冷凝而结成小水滴，无数小水滴长期以往积聚在一起而形成积雨云。同时，由于积雨云形成以及运动中因起电而渐渐成为雷雨云。据相关调查，积雨云起电是因为水滴作激烈运动（在高速的气流中），进而分裂为较小颗粒（带正电）以及较大颗粒（带负电），带正电较小颗粒被上升气流带至高空浮在云上端，带负电较大颗粒则沉入云层的底端，如此一来，正负两种电荷在云层中被分离且均匀分布于上下两层。雷云产生雷暴依据其发生因素可分为三种，分别为峰雷暴、热雷暴、以及地形雷暴。且雷云放电分为两方面，分别为云对地的闪击以及云中闪击。前者概率比后者概率明显大的多，然而这种情况主要发生在数千乃至数万米的高空当中，所以对地面设备造成灾害性的影响相对比较小，而地闪（云对地的闪击）则为雷云放电于大地，分为感应雷以及直击雷。前者感应雷能够借助于电力线以及电话线等多种金属导线进而传输至很远，无疑扩大了雷害范围。后者直击雷具备电流大与电压高的特点，容易对机电设备造成极大破坏性，其后果难以预料。不过在实际生活中直击雷直接击中计算机设备的概率不高，继而真正对计算机系统构成极大的危害为感应雷，需要引起相关研究人员重视。

二、如何处理计算机网络、通信系统雷电防护措施

（一）简述几种雷电防护方式与网络通信系统的防雷分析

一般而言，针对计算机网络与通信系统的雷电防护有是四个方面，分别为隔离、消散、等位以及疏导。①隔离：主要选用屏蔽等多种方法，将被保护物和雷电荷有效隔离；②消散：主要释放异性电荷与雷云电荷（选用消雷装置）；③疏导：主要借助于避雷器物将雷电流有效疏导到大地，从而免于雷电流入侵；④等位：为了保护物体，其主要把多个物体有效连接于同个电位，以防形成雷电，损害计算机网络与通信系统。

针对网络通信系统的防雷一般是对雷电入侵的以上三种途径进行防雷处理，包括两方面，分别为外部与内部防雷。同时，因为许多的计算机网络设备主要放置于建筑物里机房的内部，且均有相关防直击雷措施，普遍计算机网络设备受到直击雷的损害相对而言比较小，相反受到感应雷损害的几率则相对比较高，所以计算机网络与通信系统的雷电防护考虑更多的是感应雷与雷电波侵入机房内部的问题。继而借助于电源线路以及通信线路等潜在雷电入侵隐患需要加装SPD（电涌保护器），从而有效阻止或者最大程度减轻雷电冲击计算机网络系统。

（二）如何有效处理建筑物遭受雷电

计算机网络和通信系统所在的机房需根据《建筑物防雷设计规范》，将其划为第二或者（三）类防雷建筑物。针对频繁出现雷电的场所，尤其是电子设备以及终端十分集中的建筑物，必须装有防雷设施。通常可安装避雷带、避雷针、避雷网、避雷线等有效实现防护。接闪器能够借助于大楼立柱基础的主钢筋、接地体将电流引入大地，最大程度降低乃至避免雷电流损害建筑物。与此同时，还可在线缆、金属门窗做好雷电接地处理，确保整个房屋不受雷电的干扰，保证计算机网络和通信系统正常运行，避免直接损害其系统，降低事故发生，保证人员安全。

（三）雷电防护中接地与防静电处理

正因为计算机网络通信系统的主要设备基本放置于机房内部，无疑导致管理人员对机房内部所具备的环境要求进一步提高。为了确保机房计算机与网络设备得以正常、安全地运行，必须保证良好的接地系统。同时，也需要加强工作者相关人身安全防护措施。严格依据我国《电子计算机机房设计规范》相关要求，针对机房需积极采用以下几种接地方法：其一，安全保护与交流工作接地，接地电阻应该小于等于4Ω；其二，针对直流工作接地，接地电阻需要根据计算机系统相关具体要求进行确定；其三，针对防雷接地，必须根据现行国家标准《建筑防雷设计规范》有效执行。当上述接地方式共用采用一组接地装置的时候，其接地电阻≤其最小值。值得注意的是直流地接法选用网格地，直流网格地也应该选用铜带，而且活动地板下面应该依据一定密度保持交叉网格进行有效排列，其交叉点与活动地板支撑的位置应成交错排列。同时，网格地交点处应合理选用锡焊，继而能够有效焊接且牢固性较强。此外为了让直流网格地和大地有效绝缘，应该在铜带下垫2至3mm厚的聚氯乙烯或者绝缘橡皮等绝缘物体进行绝缘。使用多芯铜电缆采取接地引下线。且网络节点机柜和计算机终端最好不应该就地做接地保护，对其设计统一由系统进行合理考虑，从而有效预防不同接地系统的电压差而对设备进行损坏，从而保证整个计算机系统等电位。

此外，对机房安全要求的另一个重要环节为静电防护，倘若静电电压达至2KV的时候，人则容易产生电击的感觉。而且静电电压一旦积累到某个程度，均易使设备引起一系列故障，一般情况，计算机房内绝缘体的静电电压应该≤1KV，所以，机房一定要采取很好的静电防护措施，有效预防计算机网络与通信系统遭受雷电影响。

结束语

不仅需要加强计算机网络和通信系统自身的安全防护，还需在系统设计以及施工前期认真做好勘察工作，最大程度改善计算机网络与通信系统所面临的雷电环境，合理设计并安装设备防护，选择最佳屏蔽及接地、线缆布防方式，灵活应用综合防护措施，最大程度降低雷电灾害所造成的损失。

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