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【摘 要】随着网络通信与计算机技术的快速发展,机房设备对防雷要求越来越高。为最大限度地减少雷电对机房网络设备的伤害,降低雷击对机房的危害,本文以烟草行业防雷工作为研究实例,对网络设备雷击防护进行详细分析,并对机房的综合雷电防护作了阐述。
【关键词】信息中心 机房防雷 综合防护
一、雷电侵害对信息中心机房的危害
雷电在每年都是较为严重自然灾害,近年来,在电子设备的损害事故中,雷电损坏已占大部分,而且当前还呈现出上升趋势。雷电损坏造成的损失不仅仅是设备损害、系统停顿、重要数据丢失、系统崩溃等,还会导致业务停顿,造成更多的间接经济损失。避雷已成为当前的一项非常迫切的要求。烟草行业自动化集成度高、涉及较多经济信息,雷击造成的故障损失影响更大。所以,烟草公司各级主管长期以来都比较重视对于雷电过电压的防护。
根据笔者实际工作调研发现,目前,在烟草公司中,雷电对信息网络机房的侵害主要是通过三种途径:第一,雷通过避雷针等建筑物接闪器入地释放雷电流,形成数万伏的地网地电位,并且通过设备接地线侵入到网络设备中,进而形成地电位反击;第二,通过避雷线使得雷电在引下线附近产生强烈磁场,从而在引下线旁边的金属管上产生过电压,进而通过网络系统的信号线或者电线等入侵机房系统;第三,进出机房的电源线、通信线等在机房外受直击雷或感应雷而产生的雷电压沿线侵入,从而破坏电子设备。因此,需要从这三方面出发全面考虑建立一个雷击防护体系。
二、雷电侵害防护的具体措施
一个完整的雷电防护体系包括直击雷与感应雷的防护,而且根据上文分析,雷电主要是通过接地系统、供电电源线、通信线路等入侵到机房内部,所以需要对这几种可能的侵入途径综合保护。下面就具体论述根据不同类型的雷电侵害途径所制定的具体防护措施。
(一)直击雷防护。针对直击雷的防护,主要措施是通过接闪器将雷电产生的电流导入到大地中,从而使建筑物免受雷击。在烟草公司的信息中心,实际工作中通常会使用避雷针与各种接地装置。当雷云放电靠近地面时,地面电场会发生一些畸变。而同时,局部电场强度在避雷针顶部就会发生畸变,从而改变雷电先导放电的随后方向,雷电会首先对避雷针放电,然后再由接地引入线,而接地装置则最终使电流流入大地,从而保护机房建筑物免受雷电侵害。对直击雷防护,这是一种最为有效的方法。因此,在机房建筑的外露金属构件,都需要和防雷设备之间保证良好的连接。
(二)感应雷防护。由于计算机、网络设施等遭受感应雷袭击的可能性会较高,所以关于感应雷与雷电波防护需要格外重视。一般情况下,是在电源线路与通信线路等设施上加装电涌保护器(SPD),来阻止或者减轻雷电对网络系统的伤害影响,从而避免潜在的雷电隐患。
1.电源系统的防雷措施。烟草公司的机房并非使用一个独立的供电系统,而是通过电力线路输入到室内的,因此,电源线路就有被直击雷或者感应雷破坏的可能。如果雷电击中了高压线路,那么就会经过变压器耦合传送到低压端,进而通过电源设备对计算机系统产生破坏,同时,低压线路也可能被过电压破坏,从而导致断电,甚至火灾。因此,需要根据雷电与过电压的发生特征、可能通道等,对电源线路、通信线路、数据线路等进行多级保护。而且由于线路入侵是雷电入侵电源的主要形式,所以,需要设有高压避雷设施保护高压部分的电力线路,不仅需要现在线对地的电压,更需要重视线对线的保护。按照国家现行规订标准,电源防护设备主要分为三个部分:一级保护:在高压变压器后端到建筑总配电盘前端的电缆内芯线两端加装SPD;二级保护:在建筑总配电盘到各个楼层分配电箱之间的电缆内芯线两端加装SPD;三级保护:在所有精密、重要的设备以及UPS的前端对地加装SPD。一般情况下,防雷设备更新周期较长,建立三级防护往往需要若干套二级防雷设备的同时每台设备前加装三级防雷设备,同时也可以选择一体化的高性能电源浪涌保护器。
2.信号系统的防雷措施。信号系统的防雷工作主要考虑电话系统、监控系统、卫星接收系统、网络专线系统等方面。为了避免通信电缆受雷电侵害,在电缆接入网络通信设备前,其首先要接入信号避雷(信号SPD)。这种做法可有效避免电子设备遭受雷电的闪击和其他干扰造成的传导电过电压,并阻断过电压和雷电波的侵害,减轻雷电对网络设备的冲击。然而,信号避雷器的选择不能局限于防雷功能。由于它是串接于通信线路中,它还要满足信号传输带宽等网络性能指标。因此,在选择信号避雷器时还要特别注意系统设备的在线电压、传输速率、接口类型等,从而确保系统的正常工作。
3.接地处理的重要性。接地的过程就是泄放雷电流的过程。良好的接地系统在计算机网络中心的建设中至关重要。防雷系统通过接地系统才能有效地把雷电流泄入到大地中,从而实现保护设备和人员安全的目的。除此之外,防静电和防干扰的工作也都需要它来解决。一般来说,建筑物的接地系统包括电源地、建筑物地网、信号地、防雷地等部分。部分公司会要求另设专用独立地,当各地必须保持独立,而同时相互之间的距离又不能达到规范要求时,地电位反击事故就极容易发生。因此,当各接地系统之间的距离不能达到规范要求时,其必须尽可能地连接在一起。如果实际情况不允许直接连接,那就应该通过地电位均衡器来实现。近年来,也有许多防雷专家提出,接地电阻值的大小并不是最重要因素,最主要的应是要求等电位连接和合理的引下线布设,这样才能达到最快地疏导雷电流。
三、结束语
综上所述,在对包括烟草公司在内的自动化生产企业的防雷安全过程中,需要充分考虑到雷电侵害机房系统的各种入侵途径。信息机房的雷电防护是一个综合的防雷工程,在全面设计机房系统防雷设计方案的同时,还需要认真考虑细节技术问题,做到全面防护。
参考文献:
[1]张鹃,林卓宏,严金芳等.某局业务楼机房综合防雷整改案例剖析[J].气象研究与应用,2011,32(2):83-85.
[2]王磊.某机房实用防雷方案[J].煤炭技术,2013,32(1):249-250.
[3]戴建华.网络中心机房建设的若干关键问题研究[J].中小企业管理与科技,2011,(16):245-246.
【关键词】信息中心 机房防雷 综合防护
一、雷电侵害对信息中心机房的危害
雷电在每年都是较为严重自然灾害,近年来,在电子设备的损害事故中,雷电损坏已占大部分,而且当前还呈现出上升趋势。雷电损坏造成的损失不仅仅是设备损害、系统停顿、重要数据丢失、系统崩溃等,还会导致业务停顿,造成更多的间接经济损失。避雷已成为当前的一项非常迫切的要求。烟草行业自动化集成度高、涉及较多经济信息,雷击造成的故障损失影响更大。所以,烟草公司各级主管长期以来都比较重视对于雷电过电压的防护。
根据笔者实际工作调研发现,目前,在烟草公司中,雷电对信息网络机房的侵害主要是通过三种途径:第一,雷通过避雷针等建筑物接闪器入地释放雷电流,形成数万伏的地网地电位,并且通过设备接地线侵入到网络设备中,进而形成地电位反击;第二,通过避雷线使得雷电在引下线附近产生强烈磁场,从而在引下线旁边的金属管上产生过电压,进而通过网络系统的信号线或者电线等入侵机房系统;第三,进出机房的电源线、通信线等在机房外受直击雷或感应雷而产生的雷电压沿线侵入,从而破坏电子设备。因此,需要从这三方面出发全面考虑建立一个雷击防护体系。
二、雷电侵害防护的具体措施
一个完整的雷电防护体系包括直击雷与感应雷的防护,而且根据上文分析,雷电主要是通过接地系统、供电电源线、通信线路等入侵到机房内部,所以需要对这几种可能的侵入途径综合保护。下面就具体论述根据不同类型的雷电侵害途径所制定的具体防护措施。
(一)直击雷防护。针对直击雷的防护,主要措施是通过接闪器将雷电产生的电流导入到大地中,从而使建筑物免受雷击。在烟草公司的信息中心,实际工作中通常会使用避雷针与各种接地装置。当雷云放电靠近地面时,地面电场会发生一些畸变。而同时,局部电场强度在避雷针顶部就会发生畸变,从而改变雷电先导放电的随后方向,雷电会首先对避雷针放电,然后再由接地引入线,而接地装置则最终使电流流入大地,从而保护机房建筑物免受雷电侵害。对直击雷防护,这是一种最为有效的方法。因此,在机房建筑的外露金属构件,都需要和防雷设备之间保证良好的连接。
(二)感应雷防护。由于计算机、网络设施等遭受感应雷袭击的可能性会较高,所以关于感应雷与雷电波防护需要格外重视。一般情况下,是在电源线路与通信线路等设施上加装电涌保护器(SPD),来阻止或者减轻雷电对网络系统的伤害影响,从而避免潜在的雷电隐患。
1.电源系统的防雷措施。烟草公司的机房并非使用一个独立的供电系统,而是通过电力线路输入到室内的,因此,电源线路就有被直击雷或者感应雷破坏的可能。如果雷电击中了高压线路,那么就会经过变压器耦合传送到低压端,进而通过电源设备对计算机系统产生破坏,同时,低压线路也可能被过电压破坏,从而导致断电,甚至火灾。因此,需要根据雷电与过电压的发生特征、可能通道等,对电源线路、通信线路、数据线路等进行多级保护。而且由于线路入侵是雷电入侵电源的主要形式,所以,需要设有高压避雷设施保护高压部分的电力线路,不仅需要现在线对地的电压,更需要重视线对线的保护。按照国家现行规订标准,电源防护设备主要分为三个部分:一级保护:在高压变压器后端到建筑总配电盘前端的电缆内芯线两端加装SPD;二级保护:在建筑总配电盘到各个楼层分配电箱之间的电缆内芯线两端加装SPD;三级保护:在所有精密、重要的设备以及UPS的前端对地加装SPD。一般情况下,防雷设备更新周期较长,建立三级防护往往需要若干套二级防雷设备的同时每台设备前加装三级防雷设备,同时也可以选择一体化的高性能电源浪涌保护器。
2.信号系统的防雷措施。信号系统的防雷工作主要考虑电话系统、监控系统、卫星接收系统、网络专线系统等方面。为了避免通信电缆受雷电侵害,在电缆接入网络通信设备前,其首先要接入信号避雷(信号SPD)。这种做法可有效避免电子设备遭受雷电的闪击和其他干扰造成的传导电过电压,并阻断过电压和雷电波的侵害,减轻雷电对网络设备的冲击。然而,信号避雷器的选择不能局限于防雷功能。由于它是串接于通信线路中,它还要满足信号传输带宽等网络性能指标。因此,在选择信号避雷器时还要特别注意系统设备的在线电压、传输速率、接口类型等,从而确保系统的正常工作。
3.接地处理的重要性。接地的过程就是泄放雷电流的过程。良好的接地系统在计算机网络中心的建设中至关重要。防雷系统通过接地系统才能有效地把雷电流泄入到大地中,从而实现保护设备和人员安全的目的。除此之外,防静电和防干扰的工作也都需要它来解决。一般来说,建筑物的接地系统包括电源地、建筑物地网、信号地、防雷地等部分。部分公司会要求另设专用独立地,当各地必须保持独立,而同时相互之间的距离又不能达到规范要求时,地电位反击事故就极容易发生。因此,当各接地系统之间的距离不能达到规范要求时,其必须尽可能地连接在一起。如果实际情况不允许直接连接,那就应该通过地电位均衡器来实现。近年来,也有许多防雷专家提出,接地电阻值的大小并不是最重要因素,最主要的应是要求等电位连接和合理的引下线布设,这样才能达到最快地疏导雷电流。
三、结束语
综上所述,在对包括烟草公司在内的自动化生产企业的防雷安全过程中,需要充分考虑到雷电侵害机房系统的各种入侵途径。信息机房的雷电防护是一个综合的防雷工程,在全面设计机房系统防雷设计方案的同时,还需要认真考虑细节技术问题,做到全面防护。
参考文献:
[1]张鹃,林卓宏,严金芳等.某局业务楼机房综合防雷整改案例剖析[J].气象研究与应用,2011,32(2):83-85.
[2]王磊.某机房实用防雷方案[J].煤炭技术,2013,32(1):249-250.
[3]戴建华.网络中心机房建设的若干关键问题研究[J].中小企业管理与科技,2011,(16):245-246.