機房綜合系統防雷方案
概述
隨著現代電子技術的不斷發展,各種高、精、尖的電子設備不斷推廣和普及應用,計算機網絡系統也廣泛應用于政府機關、學校、交通、公安、銀行、證券、郵電等企事業單位中,由于這些網絡系統的電子設備內部結構的高度集成化,耐過電壓、耐過電流的水平極低,避雷針對這些電子設備的保護也無能為力,因而極易遭受雷電流的沖擊而損壞,輕者使終端計算機和通信接口設備損壞、通信中斷、各種信息無法傳遞;重者使網絡主機損壞,致使網絡癱瘓,工作無法進行。因此,為了使計算機網絡系統正常運作,防止雷擊而帶慘重損失,有必要對計算網絡系統進行綜合雷電浪涌防護措施,除了要安裝良好的避雷針、避雷帶,還必須在電源系統、信號系統、語音系統、監控系統進行可靠、有效的防護工作,并具備可靠的接地裝置。二、雷電入侵計算機網絡系統途徑分析 雷電閃擊時,雷電能量通過各種耦合機制(電流耦合、電感耦合、電容耦合)、電磁脈沖輻射及地電位反擊等方式沿供電線路、通信線路、監控線路、語音線路、網絡線路和金屬管線進入計算機網絡系統。
1、雷電直接擊中計算機網絡物理線路
A. 落雷點為電源高電壓側,雷電沿供電線路侵入到計算機網絡系統供電部分,產生過電流與過電壓造成網絡供電系統的UPS電源損壞、斷電、致使整個系統癱瘓。 B. 雷電直擊網絡無線通信的天線、沿天饋進入計算機網絡系統,造成通信接口、接收系統、室內單元、路由器等網絡主要通信設備損壞。 C. 雷擊網絡通信有線線路(如光纜、DDN、幀中繼、X25專線、電話線),產生強大的機械力,猛烈的沖擊波,熾熱的高溫使通信線路損壞;過電壓過電流沿通信有線線路侵入到網絡系統內,造成路由器、交換機及前端設備的損壞。
2、感應過電壓
A. 回路感應過電壓 由于網絡系統在建筑物內大量布設各種導體線路(如電源線、數據通信線、天饋線、監控線、語音線),這些線路、網絡結構布局錯綜復雜,在建筑物內部的不同空間位置上構成許多回路,當建筑物遭雷擊或鄰近地區雷電放電時,將在建筑物內部空間產生脈沖暫態磁場,這種快速變化的磁場交鏈這些回路后,將在回路中感應出暫態過電壓,危及與這回路相連接的電子設備。B. 回路感應過電壓 網絡通信線路上感應過電壓分靜電感應與電磁感應:靜電感應主要是指架空線路位于雷擊點附近,由雷云團先導通道中充滿電荷,對架空線產生靜電感應作用累積大量相反電荷,當雷云主放電開始,雷云中電荷迅速中和,從而使架空線上原先被束縛的電荷迅速釋放,形成暫態過電壓波。這種波以接近光速向架空線兩側傳播,侵入線路兩端連接的網絡設備將其損壞。 當雷電直接擊在避雷針避雷帶上時,由于雷電流幅值大,波頭陡度高,在雷電流的通道附近產生一個很強的瞬變磁場。這強大的磁場將直接在電源線或網絡通信線路上感應出過電壓,侵入到網絡系統中,損壞網絡設備。高強度(30KA雷電流)雷電放電可以對距離雷擊點1km范圍內網絡系統產生影響,甚至造成系統設備損壞。據統計,這種感應雷擊事故占計算機雷擊事故的70%。C. 耦合與轉移過電壓雷擊引起暫態高電壓或過電壓常常可以通過網絡線路耦舍或轉移到網絡設備上,造成設備的損壞。
3、雷擊地電位抬高入侵
建筑物在遭受直接雷擊時,雷電流將沿建筑物防雷系統中各引下線和接地體入地,在此過程中,雷電流將在防雷系統中產生暫態高電壓,如果引下線與周圍網絡設備絕緣距離不夠且設備與避雷系統不共地,將在兩者之間出現很高的電壓,并會發生放電擊穿,導致網絡設備嚴重損壞,甚至威脅人身安全。
4、計算機網絡設備抗干擾能力分析
因為計算機及網絡設備是由大量的大規模集成電路組成,其抗干擾能力弱,成雖采取了許多抗干擾措施,對低能量干擾比較有效,但對雷電電磁脈沖生成的過電壓過電流技