计算机网络的防雷

【摘 要】根据雷击的形成及入侵途径,分析了雷击对电子设备的危害,讲述计算机及网络防雷的保护措施.

【关 键 词】雷击形成及入侵途径计算机及网络防雷保护措施

1引言

随着科学技术的不断发展,人们已从日益繁忙庞杂的事务中逐步通过计算机、自动化设备及通讯设备得以井然有序地工作,而这些敏感电子设备的工作电压却在不断降低,其数量和规模也不断扩大,因而它们受到过压特别是雷电袭击而受到损害的可能性就大大增加,其后果可能使整个系统中断,造成难以估量的经济损失.直接雷击、感应雷击、电源尖波等瞬间过电压已成为破坏网络电子设备的罪魁祸首,据统计,雷电对电子设备的损坏占设备损坏因素的比例高达26%,雷电已成为电子时代的一大公害之一,因此计算机及网络防雷已成为必不可少的一项工作.

2雷击的形成及入侵途径

2.1雷击形成

雷击主要有两种形式：直接雷击和感应雷击.直接雷击：雷击直接击在物体上,产生电效应、热效应和机械力,称之为直接雷击.感应雷击：雷电放电时,在附近导体上产生的静电效应和电磁感应,可能使金属部件之间产生火花,称之为感应雷击.直击雷击中建筑物,会产生强大的雷电流,如果电压分布不均会产生局部高电位,对周围电子设备形成高电位反击,击毁建筑物,损坏设备,甚至造成人员伤亡.感应雷一般由电磁感应产生,通过电力线路、信号馈线感应雷电压入侵计算机网络系统,从而造成网络系统设备的大面积损坏.

2.2雷击的入侵途径

（1）传统避雷针的副作用产生二次感应雷击效应,雷电电流经过避雷针导地时感应到市内的传输线上.（2）通过电源线、信号线或天馈线引入感应雷击通过电感性耦合（磁感应）耦合到各类传输线而破坏设备.（3）地电位反击引入感应雷击,通过阻性耦合方式经数据线破坏设备.通过阻性耦合方式经中线及地线破坏设备.

上述各种耦和会产生高达6000伏（根据BS6651,CCITT,LIT,IEEE及我国相关标准）的瞬间电压而破坏电子设备.

3计算机网络的防雷

3.1计算机机房的防雷

由于计算机网络系统的核心设备都放置在计算机机房内,因而对机房提出了较高的环境要求,良好的接地系统是保证机房计算机及网络设备安全运行,以及工作人员人身安全的重要措施.计算机机房避雷要考虑防避直击雷、感应雷和高电压沿电源传输线和信号传输线送进机房损坏计算机.按照现行GB-50174-93《电子计算机机房设计规范》要求,计算机机房在多层建筑或高层建筑内宜设于第二、三层,尽可能选择远离产生粉尘、有害气体、强振源、强噪声源等场所,避开强电磁场干扰.

计算机机房应采用下列四种接地方式：

（1）交流工作接地,接地电阻≤4Ω.（2）安全保护接地,接地电阻≤4Ω.（3）直流工作接地,接地电阻根据计算机系统具体要求确定.（4）防雷接地,应按照现行国家标准《建筑防雷设计规范》执行.

根据GB50057-94《建筑物防雷设计规范》的要求,在正确实施接地、均压、分流和屏蔽等措施的前提下,将电子设备的工作接地、保护接地（包括屏蔽接地和建筑物防雷接地）共同合用一组接地体的联合接地方式,为防止地电位反击,其接地电阻不应大于1Ω.避雷针与引下线应可靠焊接连通,引下线材料为40mm×4mm镀锌扁钢,引下线在地网上连接点与接地引入线在地网上连接点之间的距离宜不小于10m.

机房屋顶应设避雷网,其网络尺寸不大于3m×3m,且与屋顶避雷带一一焊接连通.机房四角应设雷电流引下线,该引下线可利用机房四角房柱内2根以上的主钢筋,其上端应与避雷带、下端应与地网焊接连通.机房屋顶上其他金属设施亦应分别就近与避雷带焊接连通.

3.2计算机及网络的防雷

（1）单计算机的防雷.没联网的计算机,只需将电源的零线重复接地,并在相线与零线之间接上电子设备电源专用的氧化锌避雷器即可.（2）网络防雷.网络防雷器采用前后两级保护,第一级为粗保护,用于泄能,第二级为细保护,用于嵌位.前后两级通过耦合,使防雷器真正起到理想的防雷效果.

网络分为局域网和广域网两大类.为了保护网络上的计算机及设备,需在局域网和广域网专线电路上安装计算机数据线避雷器.

在局域网中尽管在电源和通信线路等外接引入线路上安装了防雷保护装置,由于雷击发生时网络线（如双绞线）感应到过电压,仍然会影响网络的正常运行,甚至彻底破坏网络系统.网络线大部分在室内传输,因为雷击时产生巨大的瞬变磁场,在1公里范围内的金属环路,如网络金属连线等都会感应到极强的感应雷击；另外,当电源线或通信线路传输过来雷击电压时,或建筑物的地线系统在泻放雷击时,所产生强大的瞬变电流,对于网络传输线路来说,所感应的过电压已经足以一次性破坏网络.即使不是特别高的过电压,不能够一次性破坏设备,但是每一次的过压冲击都加速了网络设备的老化,影响数据的传输和存储,甚至死机.直至彻底损坏.

广域网除了在专线或程控线路上要安装避雷器外,MODEM与路由怎么写作器之间应安装计算机数据线避雷器,特别是有外来接入的DDN和ISDN更要做好相应的防护,安装避雷器,另外避雷器参数要求也要与被保护设备相符合.

4结语

科学技术在不断的发展,计算机及网络技术应用也越来越广泛.我们将继续不懈地研究和探讨雷电知识,尽量将雷击可能造成的损害减少到最低限度,以保障各网络系统的安全运行.