信息系统防雷措施浅谈

摘要：雷电的发生不可避免，现代信息系统不停的在发展，处理并协调好两者之间的关系，注意并研究信息系统的防雷，使信息系统更好地为人类服务，现代信息系统的防雷显得尤为重要。了解感应雷，充分利用浪涌保护器，注重计算机机房防雷，运用整体防雷技术，可以有效解决信息系统防雷问题。

关键词：感应雷浪涌保护器机房防雷综合防雷

中图分类号：TU856文献标识码： A

1 引言

目前，据灾害资料统计，雷电灾害已排在世界十大自然灾害之首。2006~2011年南通地区云地间闪电总计131344次，雷电流强度6年平均值44.075KA；雷电流强度最大值-405.8KA。

随着现代科学技术的推广和普及，信息网络技术和现代高科技在各个领域的广泛应用，闪电所造成的损失日趋严重，对建筑物、计算机网络、信息处理系统等的威胁尤其严重，因此，近年来关于闪电相关方面的研究日益得到重视。

2 雷击的危害

雷电是大自然中不可避免的一种物理现象。雷电具有极大的破坏性，其电压高达数百万伏，瞬间电流可高达数十万安培。雷击所造成的破坏性后果体现于设备损坏，人员伤亡；设备或元器件寿命降低；传输或储存的信号、数据(模拟或数字)受到干扰或丢失，甚至使电子设备产生错误动作而暂时瘫痪或整个系统停顿。

雷击类型可分为直接雷击和感应雷。感应雷，指雷云放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应等现象称之为感应雷击。感应雷虽然没有直击雷猛烈，但其发生的几率比直击雷高得多。感应雷不论雷云对地闪击或者雷云对雷云之间闪击，都可能发生并造成灾害。每年电子信息设备因雷击而导致的系统瘫痪以及设备损坏比比皆是，造成不计其数的人力和物力损失。2007年9月1日19时，龙岩市消防支队新建办公楼遭雷击，致使单位夜景灯光系统全部瘫痪，此次雷灾造成直接经济损失2万元，雷击原因是夜景灯光系统未安装防雷装置；2007年6月24日，北京某区公安分局某派出所遭雷击，7台计算机、3部电话机、1只安防摄像头及部分网络交换机端口遭感应雷破坏，此次雷灾造成直接经济损失4.9万元。

3 信息系统防雷现状

传统的避雷方式在广泛地应用信息技术和大量的电子信息设备后，早已远远不适应现代信息系统防雷的需要。其表现为：

一，信息系统信号电压低，易受干扰。

电子信息系统的设备是集电脑技术与微电子技术于一身的高技术产品，它的信号电压很低，对各种干扰十分敏感，易受闪电脉冲过电压的袭击。在相同环境下，受到的雷电波侵入的概率高于建筑的其他设施。

二，信息系统遭雷击概率高，作用范围大 。

信息系统的雷电危害，主要是感应脉冲过电压，其雷击概率比直击雷大得多，而且其作用范围也更大。每年雷击事故中70%以上是由雷电波侵入和雷电感应造成的。

三，信息系统的雷击通道多，防雷技术难度大

信息系统系统复杂、设备较多且要求较高、相互之间连接线路较长等，给雷电的耦合提供了条件，防雷难度很大。

雷电已成为信息技术应用中的一大公害，只有对现有设施实施信息防雷保护，才能确保信息化设施的安全，让信息系统更好地为人类服务。

4 信息系统防雷的主要途径

现代建筑物内的信息网络已不再是单一的独立存在，随着技术的不断发展，信息网络已成为是一个互连互通满足人们信息交换的开放性网络。各建筑物之间以及建筑物与外部网络之间都需要物理介质的连接，内网与外网连接的通信方式有多种，有通过普通电话双绞线为通信介质实现互连的。上述几种通信方式中，除光纤介质外，其它介质都可能因遭受直接雷或感应雷而侵害两端连接的网络系统。

雷电电磁脉冲可以通过连接导线传输给设备的传导和感应浪涌以及辐射电磁场直接作用于设备上的效应等途径引起电子信息系统的永久失效。因而电子信息系统的防雷主要是针对上述可能进行雷电防护，通过增加各级防雷设施，尽可能地防御和减轻雷电灾害对电子信息系统造成的损害。

现代防雷技术包括建筑物防雷和电器设备安全防护两大部分，是一个系统工程，注重全方位防护，综合治理以及层层设防。这是由于雷电的危害作用不仅表现在直击雷方面，还表现在雷电电子脉冲危害的广泛性和严重性方面。

现代防雷的基本措施有分流、接闪、均压、接地、屏蔽和合理布线等。分流是指通过多条泄流通道将雷电流向大地泄放。接闪是指拦截建筑物上空的闪电，拦截闪电的实质是通过避雷针、带、线、网吸收闪电（引雷），把闪电的强大电流传导到大地中并耗散掉。接地分独立接地、共用接地以及一点接地等几个方面。共用接地是目前应用最广泛的接地方式。屏蔽是利用各种金属屏蔽体来阻挡和衰减施加在信息技术设备和网络系统上的电磁干扰或过电压能量。综合布线可以减小电子系统内的感应浪涌。

5 计算机网络的防雷

感应雷主要通过电源系统、信号传输系统、接地系统的地电位反击以及空间电磁辐射四种途径对设备造成损坏。所以感应雷的电涌保护主要分为电源系统的电涌保护和信号传输系统的电涌保护两大部分。

对于办公自动化系统（OAS）系统，其雷电防护的重点在于对计算机网络系统的防护。对于其它办公设备，可以使用插座式电涌保护器。

由于计算机网络设备一般放置在建筑物内的计算机机房内，建筑物遭受感应雷的概率则较高，因而计算机网络系统考虑更多的是感应雷及雷电波入侵的防护问题。通过对电源线路和通信线路等潜在雷电入侵隐患加装浪涌保护器(SPD)，来阻止或减轻雷电对网络系统的冲击。

计算机系统过压保护技术中，接地起着很关键的作用。接地技术包括防雷接地、保护接地、工作接地、信号接地、防静电接地等。在机房施工中常分设各个独立接地体，但在发生雷击时因防雷接地系统对其它接地系统存在电势差，容易造成反击事故，损坏电子设备。从整体防雷技术的观点来看，应将所有接地系统等电位连接。

6 综合防雷技术

综合防雷保护应该是外部防雷、内部避雷过压保护和接地技术的统一体。在具体技术措施上可归纳为均压、分流、屏蔽、接地技术，这是避雷保护中最重要和最有效的四个要素。

浪涌保护器(SPD)是用于限制瞬态过电压和对浪涌电流进行分流的器件，它至少包含有一个非线性元件，在线路上并联对地安装，常态时处在高阻抗状况。由于雷击或雷击感应的能量相当大，靠单一的避雷器件，很难将雷电流全部导入大地而自身不会损坏。因此，分级、分区防雷的理论体系对不同电磁场强度的空间采用功能不一的避雷过压保护器件。各器件的协调工作，既能保证大电流入地，又能保证低残压，同时也使避雷器的寿命得到延长。

7 结束语

雷电的发生不可避免，信息系统在当今社会的大环境下蓬勃发展，这就给信息系统防雷带来了更大的挑战。了解感应雷，充分利用浪涌保护器(SPD)，注重计算机机房防雷，运用综合防雷技术，可以更有效解决电子信息系统的防雷问题。

参考文献：

[1] 魏昆等. 2006-2011年南通地区闪电时空特征分析. 南通气象.2013.42期

[2] 陈刚.电子信息系统防雷工程中对浪涌保护器的选择和应用. 现代建筑电气.2011.07期

[3]袁江天杨昌明.科技成果产业化过程中的资本支持.中国地质大学.2002.03