雷電災(zāi)害是一種目前人類還無法抗拒的嚴重自然災(zāi)害,雷電造成人員傷亡及設(shè)備損壞的事件屢有發(fā)生.隨著企業(yè)信息化建設(shè)的不斷發(fā)展,精密電子設(shè)備被廣泛應(yīng)用各行各業(yè)的計算機通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,由于精密電子設(shè)備抗過電壓,過電流及電磁脈沖的能力極低,毫無防范的系統(tǒng)一旦遭受雷擊,設(shè)備將會遭受重創(chuàng).隨著我國信息化建設(shè)進程的加快,信息系統(tǒng)的投入加大,計算機網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)正扮演著愈來愈重要的角色,雷電災(zāi)害對其造成的威脅和危害也愈來愈大,每年都有多起因雷擊造成計算機及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)施損壞,從而導(dǎo)致信息傳輸中斷,信息受損乃至威脅人身安全的事故發(fā)生。
雷電侵害網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的幾種途徑
雷電侵害計算機網(wǎng)絡(luò)有兩種方式:直擊雷侵害和感應(yīng)雷侵害.雷電直接擊中設(shè)備所在建筑物或設(shè)備連接線路并經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備入地的雷擊過電流稱為直擊雷;由雷電電流產(chǎn)生的強大電磁場經(jīng)導(dǎo)體感應(yīng)出的過電壓,過電流所形成的雷擊稱為感應(yīng)雷.直擊雷擊中建筑物,會產(chǎn)生強大的雷電流,如果電壓分布不均會產(chǎn)生局部高電位,對周圍電子設(shè)備形成高電位反擊,擊毀建筑物,損壞設(shè)備,甚至造成人員傷亡.感應(yīng)雷一般由電磁感應(yīng)產(chǎn)生,通過電力線路,信號饋線感應(yīng)雷電壓入侵計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),從而造成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備的大面積損壞.因而雷電對計算機網(wǎng)系統(tǒng)的入侵主要有以下三個途徑:
1.直擊雷經(jīng)過建筑物接閃器(富蘭克林避雷針,避雷帶)入地泄放雷電流,導(dǎo)致數(shù)萬伏的地網(wǎng)地電位,通過設(shè)備接地線入侵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備形成地電位反擊。
2.雷電流沿建筑物避雷引下線入地時,在引下線周圍產(chǎn)生強磁場,從而在引下線周圍的金屬管(線)上經(jīng)感應(yīng)而產(chǎn)生過電壓,通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的電力或信號線入侵網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
3.進出建筑物的電源線或通信線等在大樓外受直接雷或感應(yīng)雷而加載的雷電壓及過電流沿線路竄入,侵害網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
由此可見,雷電主要是通過供電電源線路,通信線路及接地系統(tǒng)入侵計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng).因而網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的防雷主要是針對上述三種可能進行雷電防護,通過增加各級防雷設(shè)施,盡可能地防御和減輕雷電災(zāi)害對計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)造成的損害。
由于計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一般放置在建筑物內(nèi)的計算機機房內(nèi),建筑物通常都有防直擊雷的避雷設(shè)施,一般情況下,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備受到建筑物防雷設(shè)施防直擊雷的保護,處于雷電的非暴露區(qū),因而遭受直擊雷的可能性相對較小,而遭受感應(yīng)雷的概率則較高,因而計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)考慮更多的是感應(yīng)雷及雷電波入侵的防護問題.通過對電源線路和通信線路等潛在雷電入侵隱患加裝電涌保護器(SPD),來阻止或減輕雷電對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的沖擊。
電源系統(tǒng)的防雷措施
計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的電源并非獨立的供電系統(tǒng),仍然由電力線路輸入室內(nèi),理論上電力線路可能遭受直擊雷和感應(yīng)雷。如果直擊雷擊中高壓線路,經(jīng)過變壓器耦合到低壓端,通過計算機供電設(shè)備入侵計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);同樣低壓線路也可能被直擊雷擊中或感應(yīng)過電壓.無論是何種情況下的雷電造成電源線路的過電壓,均會對計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備造成毀滅性的損壞。
由于雷電產(chǎn)生了強大的過電壓,過電流,無法一次性在瞬間完成泄流和限壓,所以電源系統(tǒng)必須采取多級的防雷保護,至少必須采取泄流和限壓前后兩級防雷保護。按照我國現(xiàn)行的計算機信息系統(tǒng)防雷技術(shù)要求規(guī)定,電源系統(tǒng)應(yīng)該采取三級雷電防護,即在建筑物總配電裝置高壓端各相安裝高通容量的防雷裝置,作為第一級保護,在低壓側(cè)安裝閥門式防雷裝置作為第二級保護,在樓層配電箱安裝電源避雷箱作為第三級保護.重要場合宜采取更多級的保護措施,如在UPS 電源輸出端加裝防雷器,對重要設(shè)備電源輸入端加裝電源終端防雷設(shè)備等等.通過使用多級電源防雷設(shè)施,徹底泄放雷電過電流,限制過電壓,從而盡可能地防止雷電通過電力線路竄入計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),損害系統(tǒng)設(shè)備。
信號系統(tǒng)的防雷措施
現(xiàn)代建筑物內(nèi)的信息網(wǎng)絡(luò)不再是一個信息孤島,它必須是一個互連互通的開放性網(wǎng)絡(luò),來滿足人們信息交換的需求.各建筑物之間以及建筑物與外部網(wǎng)絡(luò)之間都需要物理介質(zhì)的連接,內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)連接的通信方式有多種,有通過普通電話雙絞線為通信介質(zhì)實現(xiàn)互連的,如PSTN(撥號接入),ISDN技術(shù),DDN 技術(shù),ADSL 技術(shù)等等;有通過5 類非屏蔽雙絞線,光纖為介質(zhì)實現(xiàn)通信連接的。