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防雷分析:浅谈网络系统整体防雷方案


转载    www.91019.com    澳门新葡亰娱乐在线   2013-10-12

随着通讯技术、计算机网络技术的飞速发展,计算机和网络越来越深入人们的生活和工作中,同时也预示着数字化、信息化时代的来临。这些微电子网络设备的普遍应用,使得防雷的问题显得越来越重要。由于微电子设备具有高密度、高速度、低电压和低功耗等特性,这就使其对各种诸如雷电过电压、电力系统操作过电压、静电放电、电磁辐射等电磁干扰非常敏感。如果防护措施不力,随时可能遭受重大损失。值得大家关注的是雷电不仅仅破坏系统设备,更为重要的是使系统的通讯中断、工作停顿、声誉受损,其间接损失无法估量。
一般来说,网络集成系统是由主服务器及中心交换机和各分交换机以及路由器、服务器、相当数量的终端构成。位于主机房内的中心交换机通过广域网路由器与外界联系,通过光纤与各分交换机连接,分交换机通过集线器与各用户终端相连。由于网络集成系统防雷点多面广,因此,为了保护建筑物和建筑物内各微电子网络设备不受雷电损害或使雷击损害降到最低程度,应从整体防雷的角度来进行防雷方案的设计。现在都采取综合防雷,综合防雷设计方案应包括两个方面:直击雷的防护和感应雷的防护,缺少任何一方面都是不完整的、有缺陷的和有潜在危险的。

1、直击雷防护

如果无直击雷防护,按IEC1312的估算几乎所有雷电流都流经进出建筑物的导体型线路(电源线、信号线等),这样的损害就非常之严重,因此做好直接雷击防护是做感应雷击防护的前提;直击雷防护按照国标GB50057-94《建筑物防雷设计规范》设计和施工,主要使用避雷针、网、带及良好的接地系统,其目的是保护建筑不受雷击的破坏,给建筑物内的人或设备提供一个相对安全的环境。

2、电源系统的防护

统计数据资料表明,微电子网络系统80%以上的雷害事故都是因为与系统相连的电源线路上感应的雷电冲击过电压造成的。因此,做好电源线的防护是整体防雷中不容忽视的一环。

对于网络集成系统的电源线防护,首先,进入系统总配电房的电源进线,应采用金属铠装电缆埋地敷设,电缆铠装层的两端应良好接地;如果电缆没有铠装层,则应将电缆穿钢管埋地,钢管两端接地,埋地的长度应不小于15米。由总配电房至各大楼的配电箱以及机房楼层配电箱的电力线路,均应采用金属铠装电缆进行敷设。这样可以大大减少电源线感应过电压的可能性。其次,在电源线路上安装电源防雷器,是必不可少的防护措施。根据IEC防雷规范中有关防雷分区的要求,将电源系统分为三级保护。首先在电源系统总配电房的配电变压器低压侧安装EU100B420/3N型电源防雷箱;在各大楼的配电箱安装EU60B/3N二级电源防雷箱;在机房的重要设备(如交换机、服务器、UPS等)的电源进线处安装EU40A/2型电源防雷器。

3、信号系统的防护

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。雷击时产生巨大的瞬变磁场,在2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,但是每一次的过电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DOWN机,直至彻底损坏。所以网络信号线的防雷对于网络集成系统的整体防雷来说,是非常重要环节。

网络传输线主要使用的是光纤和双绞线。其中光纤不需要特别的防雷措施,但若室外的铠状光纤是架空的,那么需要将光纤的金属部分接地。而双绞线屏蔽效果较差,因此感应雷击的可能性比较大,应将此类信号线敷设在屏蔽线槽中,屏蔽线槽应良好接地;也可穿金属管敷设,金属管应全线保持电气上的连通,并且金属管两端应良好接地。

对于网络集成系统,可在网络信号线进入到广域网路由器之前安装ES05J4型信号防雷器;在系统主干交换机、主服务器以及各分交换机、服务器的信号线入口处分别安装ES05J4型信号防雷器。信号防雷器的选型应综合考虑工作电压、传输速率、接口形式等。

4、等电位连接

集成网络系统主干交换机所在的中心机房应设置均压环,将机房内所有金属物体,包括电缆屏蔽层、金属管道、金属门窗、设备外壳以及所有进出大楼的金属管道等金属构件进行电气连接,并接至均压环上,以均衡电位。




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