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计算机网络雷电防护措施

时间:2021-02-02 13:30:04 计算机网络毕业论文 我要投稿

计算机网络雷电防护措施

  计算机网络雷电防护措施【1】

  摘要 通过对计算机网络系统遭受雷击途径的了解,提出对其采取由外到内的、多层次的雷电防护措施,从而尽可能地减少雷电对其造成的损失,确保其运行正常。

  关键词 计算机;网络;雷电;防护;措施

  近年来,雷电对我国计算机网络系统造成较为严重的损害。

  据统计数据显示,因雷电灾害造成网络电子设备损坏的占总损失的80%。

  现如今计算机现代化设备越来越普及,对计算机网络做好防雷设计,确保网络通信正常具有十分重要的意义。

  1 计算机网络遭受雷击的主要途径

  计算机网络遭受雷击的途径主要有以下几个方面:一是通过有线通信的线路和无线通信的天线传入损坏设备。

  二是雷击建筑物或邻近地区雷电放电,从而导致建筑物内部计算机通信网络环路中由于静电感应和电磁感应产生瞬间过电压造成其损坏。

  三是雷电通过供电线路的感应而引入系统电源导致设备损坏。

  四是接地处理不当,地电位抬高而造成。

  五是雷击引起暂态高电压或过电压常常可以通过网络线路耦合或转移到网络设备上,造成设备损坏。

  2 计算机网络防雷主要方式

  2.1 外部雷电防护

  外部雷电防护是对建筑物防直击雷、雷电侧击、雷电反击等。

  外部雷电的防护主要是通过安装避雷针、避雷带、避雷网、等电位、引下线和接地装置来截受雷电流,并最终将雷电流引到足够远的地方入地流散,避免造成反击。

  在做接地体的时候可以将建筑物的桩筋、地梁内的主筋和柱内的主筋焊接起来,并把地梁外圈中间的钢筋焊接成一个闭合环路,这样的接地系统与大地接触面广,接地电阻低,而且钢筋得到了混凝土的保护,受腐蚀作用减少,接地电阻相对稳定。

  此外,还必须定期做好防雷装置的防腐蚀处理。

  2.2 内部雷电防护

  内部雷电防护主要是对感应雷的防护。

  计算机网络内部雷电防护系统主要分为:供电系统的雷电防护、信号与网线的防雷、等电位连接及防静电地板等方式。

  2.2.1 供电系统的雷电防护。

  供电系统的防护主要作用是防止雷击过电压从电源供入端进入设备,保障设备以及数据传输畅通无阻。

  由于计算机网络系统对雷电过电压的耐受能力很低,在遭受雷击电磁效益的侵害后,很容易受到损坏,从而严重影响信息系统的安全正常运行。

  但是因为雷击电磁脉冲在空间传播是逐渐衰减的,因此处于防雷击电磁脉冲的目的,可以将其分级进行防雷保护。

  具体方法如下:在计算机网络系统的供电系统的总配电柜进口处加装第1级避雷器;在UPS前端加第2级电源避雷器;在UPS的后端,电子网络设备的前端加装第3级电源避雷器。

  其中,第2级电源避雷器宜安装在配电柜内,采取V连接方式,PE线就近与配电柜PE母排相连。

  同时配电柜还必须要和PE极做电器链接。

  PE线必须要有足够的截面,其截面必须不小于表1中对应的截面积。

  电器装置的外露可导电部分不得用作保护导体的串联过渡接点,错误、正确的接线具体情况见图1、2。

  2.2.2 信号与网线的雷电防护。

  为避免因通信电缆引入雷电侵害的可能性,在电缆接入网络设备前首先接入信号避雷器,它可以有效防止其受到过电压及雷电波的侵入。

  同时,还可以考虑在计算机与网络交换机、路由器等设备的网络接口处安装信号避雷器。

  在安装信号避雷器前,还必须了解网络拓扑结构、网络的传输率、选用的传输介质等,并以此来选择较为合适的信号避雷器。

  2.2.3 等电位连接与防静电地板。

  计算机网络机房里应设置等电位连接带,必须将机柜、电子设备的外壳和机架等以最短的距离就近连接到等电位连接带,连接的基本方法应该采用隔离连接网(IBN)星状或网状。

  计算机网络机房通常配置活动防静电地板,防静电地板的隔离支架铺设铜箔,铜箔和骨架要进行多点等电位接地连接,并就近接至连接带[1-2]。

  2.3 屏蔽措施

  雷击发生时,由于雷电流产生的脉冲,电磁场会从空中直接辐射入网络信息系统,为了保护其免受雷电脉冲电场的侵害,需要采取屏蔽措施。

  一是在计算机网络系统所在的建筑物上利用板、柱、梁和基础内的大量钢筋将他们连接起来,形成一个法拉第笼式避雷网,这样可以对外部入射的雷电脉冲电磁场达到初次的抑制目的。

  二是对进入建筑物内的网络电缆等线路,把线路穿过金属管道,并在入户处将金属管壁和建筑物的钢筋引下线或接地线连接[3-4]。

  3 结语

  通过对计算机网络雷电防护浅层分析发现,只有对整个系统从外到内、多层次的进行雷电防护,才能够确保计算机网络的运行安全,并最大限度地降低其因雷电灾害而造成的损失。

  4 参考文献

  [1] 梅卫群,江燕如.建筑防雷工程与设计[M].3版.北京:气象出版社,2004:156-206.

  [2] 肖稳安,张小青.雷电与防护技术基础[M].北京:气象出版社,2006:47-55.

  [3] 中华人民共和国建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB 50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2004.

  [4] 周锦程,冯居福.计算机网络雷电过电压保护[J].广东气象,2001(z1):38-40.

  计算机网络系统的雷电防护【2】

  摘要:保证计算机网络的正常运行和稳定,就必须排出雷电的干扰,重视计算机的雷电防护工作,解决雷电对计算机造成的问题。

  因此,本文针对计算机系统的雷电防护进行研究,揭示雷电对计算机系统的影响,通过发现研究找出存在的问题,并提出可行性对策,促进计算机网络系统的正常运行。

  关键词:计算机网络;雷电防护;措施

  一、前言

  我国经济的迅速发展,科学技术的不断提高,计算机网络系统应用广泛,逐渐深入到千家万户,贯穿了社会的各个角落。

  计算机网络系统中所需的大量设备都是高度集成化的电子元器件,这些零件的耐压性、耐电流性比较低,当受到雷电的袭击时,更容易发生损坏,雷电引起器件的电流反差或者是漏电等事故时有发生。

  仅仅依靠避雷针等这些通用的设备进行防雷是远远不够的,这样的结果很容易导致设备的借口受到直接影响,从而导致通信中断,信息无法顺利传递,甚至引起整个计算机系统的崩溃和瘫痪,为了保证计算机系统的正常运行,避免雷电带来的巨大损害,不仅要安装良好的避雷设备,更要针对计算机网络系统进行专门的防雷设计,安装质量可靠的防雷装置。

  二、雷电对计算机网络系统的侵害

  (一)雷电损害计算机网络系统的原因分析

  现代的社会已经是网络化、信息化、全球化的时代,网络的发展渗透到世界各个角落。

  高科技的计算机器件、高精度的仪器被应用计算机网络系统之中去,计算机的芯片越小,其自身具有的功能和作用就越强。

  但是它本身的耐压性就越弱。

  当受到雷电的袭击时,造成的损害就更大。

  这也是造成计算机网络系统瘫痪的主要原因之一。

  (二)雷电对计算机网络的侵害形式

  雷电对计算机网络系统的侵害主要有两种不同的形式:一种是直击雷,另一种是雷击电磁脉冲,前者指的是雷电等直接冲击建筑物或是地面上的各种设备机器等,造成计算机硬件和软件的损害;后者指的是通过闪电产生的电流导致磁场的巨大变化引起与设备之间的导电形成的雷击。

  依据相关的规定,计算机的网络系统雷电防护要包括内部和外部综合防护措施,要有接闪器、引下线、接地等系统共同构成的防护措施。

  外部的防护措施主要是为了保护建筑不受自然雷击或者火灾的影响而发生的人身事故。

  内部的雷电系统指的是雷电和其他外界发生感应电流的泄露产生的人身事故。

  由于计算机是处在建筑物之内,是室内操作的,因此受到雷电直接的侵害小,主要是受到雷的冲击。

  因此计算机的雷电防护主要是击电磁脉防护。

  (三)雷电对计算机网络系统侵害的主要途径

  雷电对计算机网络系统的侵害主要有三种途径:一种是雷电通过电源路线侵入到计算机系统,由于计算机的电源通过电力路线送到室内,如果电力路线遭到了雷电的袭击就会产生电力线路的中断,直接导致计算机系统的崩溃。

  如果建筑物体受到雷电的袭击这时候在计算机的电源线路上会产生大量的雷击电磁脉冲,对计算机网络系统造成毁灭性的打击。

  第二种途径是通过计算机的通信线路进行侵害,其中一种情况是静电感应,雷电的作用,计算机系统附近的线路会感应相反电荷;另一种情况是电磁感应。

  雷电的强压导致周围的电磁场发生变化,引起计算机网络系统的变动。

  第三种情况是雷电波的侵入。

  雷电会对架空的线路产生雷击,雷击沿着线路侵入到室内的电脑,造成设备的损害和人员的伤亡。

  第三种侵害的途径是雷击通过接地体对计算机系统进行侵入。

  巨大的雷击电流通过地面的接触传到大地,附近的设备会受到电流的影响,传到计算机或者建筑物上。

  (四)雷击电磁脉冲会对计算机网络系统造成的'危害

  雷击电磁脉冲没有直击雷来的如此猛烈,但是雷击电磁脉冲发生的概率要比直击雷大。

  因为雷击电磁脉冲干扰, 当没有任何屏蔽的情况下,环境的感应强度会大于0.07 Gs,计算机系统会产生错误的指令,如果强度大于2.4Gs,那么计算机设备会发生严重损害,甚至是永久性无法恢复的损害。

  另外,雷击能够在多个小范围内发生雷击电磁脉冲,这样导致损害的范围更大,因此计算机系统的防雷保护势在必行。

  三、计算机网络系统的防雷措施

  (一)对直击雷的防护措施

  计算机系统对直击雷的防护措施主要是通过安装各种避雷针、避雷带或者是避雷网来进行雷击保护的,这样做能够防止地面上的建筑物受到直击雷的袭击,同时有效减少雷电对计算机网络系统的传输线、网络设备和电源线袭击。

  很大程度上防止了雷电对计算机系统的袭击,从而避免计算机网络系统的遭到损害。

  (二)电源系统方面的防雷

  因为目前我国的各种弱电设备或者是机器运行电压低、电流比较小、但是运行的频率却很高,因此要避免电源线路电压力要比电力设备的电压力小很多。

  通常采用的防护措施是控制瞬间的过电压和过电流,促使计算机网络系统承受的最大安全值。

  由于雷电的袭击能够产生强大的过电压和过电流,因此就无法确保在一定的时间之内可以一次性限压与泄流。

  根据相关规定,在每一个分区交界处都要进行防雷的保护措施,从高压的变压器之后端一直到次级的低压设备总配电盘之间的所有电缆线两端,都应该装有避雷设备,对于精密的仪器和设备、UPS前端相对应的位置也应该装有完善的避雷设备。

  对于起着关键作用的设备,其自身电源输出、输入两端都应装置防雷设备等。

  这样通过多层的防护,能够最大程度的对雷电袭击时候产生的强大电流进行限压以及泄流,从而防止了雷电袭击对计算机玩网络系统的侵害。

  (三)信号系统防雷

  计算机网络系统一般需要依靠固定的物理介质,从而才能实现计算机网络系统的通讯功能,关于计算机网络系统的物理介质有很多种类,例如普通的电话线之间就能够实现网络的连接,通过双绞线进行网络的连接。

  如果要防治雷电的袭击,采用光纤作为物理介质可以有效的防治雷电的袭击,另外还有其他的物理介质也能起到防雷的作用。

  现代大部分使用的ADSL方式防雷效果不是很理想。

  因为这种方式采用的是普通电话线,如果强烈的雷电袭击到来,会造成大范围的危害,后果不堪设想。

  因此要针对不同的部分采取不同的防雷设备。

  最好要避免各种线路在太阳底下暴露,避免线路的高架等。

  应该采用的铺设方式是埋地敷设,对于电缆入户之前要安装好避雷设备。

  同时还要考虑信号的传输带宽、信号衰减以及其他方面的要求。

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