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网络工程师职称论文网络中心机房的防雷设计与防护

时间:2013年06月16日 分类:推荐论文 次数:

摘 要:阐述了校园网络中心机房建设原则,结合实例对校园网络中心机房建设进行了分析,深入探讨了中心机房建设中防雷系统的设计与防护等内容。

  摘 要:阐述了校园网络中心机房建设原则,结合实例对校园网络中心机房建设进行了分析,深入探讨了中心机房建设中防雷系统的设计与防护等内容。

  关键词:校园,中心机房,防雷,设计,防护

  0引 言:校园网络中心机房容纳了网络设备、服务器、存储等大量重要设备,并存储了大量的教学、科研和管理数据,中心机房为广大师生提供众多的服务,需要长时间不间断运行,高标准中心机房建设首先要求最大限度消除隐患全方位确保工作人员、信息设备、数据信息等的安全。

  1 目前存在的问题

  目前,随着计算机和网络通讯技术的高速发展,计算机网络系统对雷击的防护要求也越来越高,由于对雷击的防护措施不力或存在认识上的偏差,往往起不到应有的防护效果,机房遭受到雷击频繁发生,特别是在雷雨季节,计算机网络系统的一些电子电器设备经常受到雷击的干扰。计算机网络系统的防雷防护要引起足够重视,做到有备无患,对防雷设施进行整改,做好整体防护措施,才能更好地维护机房的安全运行。

  2 解决思路

  2.1建筑物直击雷防护

  按照国家标准GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》的要求,重要计算机网络系统机房所在大楼为第二类或第三类防雷建筑物,一般都按要求建设有防雷设施,如大楼天面的接闪网(带)、接闪针或混合组成的接闪器等,这些接闪器通过大楼立柱基础的主钢筋,将强大的雷电流引入大地,形成较好的建筑物防雷设施。计算机系统设置在建筑物内,受建筑物防雷系统保护,直击雷直接击中计算机网络系统的可能性就非常小,因此通常不必再安装防护直击雷的设备。

  2.2计算机网络系统雷击电磁脉冲防护

  雷击电磁脉冲是雷电流经电阻、电感、电容耦合产生的电磁效应,对建筑物内的低压电子设备造成较大的威胁,计算机网络系统的防雷工作重点是防止雷击电磁脉冲入侵,入侵计算机系统的雷电过电压通过电流主要有以下二个途径:

  1) 由交流电源供电线路入侵

  计算机系统的电源由室外架空电力线路输入室内,架空电力线路可能遭受直击雷和雷击电磁脉冲,直击雷击中高压电力线路,经过变压器耦合到380V低压侧,入侵计算机供电系统,另外低压线路也可能被直击雷击中或感应出雷电过电压,在320V电源线上出现的雷电过电压平均可达10000V。对计算机网络系统可造成毁灭性打击。

  2) 由计算机通信线路入侵

  由计算机通信线路入侵分为三种情况。

  情况一:当地面突出物遭受直击雷打击时,强雷电压将邻近土壤击穿,雷电流直接入侵到电缆外皮,进而击穿外皮,使高压入侵线路。

  情况二:雷云对地面放电时,在线路上感应出上千伏的过电压,击坏与线路相连的电气设备通过设备连接线入侵通信线路,这种入侵沿通信线路传播,涉及面广,危害范围较大。

  情况三:若通过一条多心电缆连接不同来源的导线或者多条电缆平行敷设时,当某一导线被雷击击中时,会在相邻的导线感应出过电压,击坏低压电子设备。

  3)地电位反击电压通过接地体入侵

  雷击时强大的雷电流经过引下线和接地体泄入大地,在接地体附近产生放射型的电位分布,若有连接电子设备的其它接地体距离较近时,既会产生高压地电位反击,建筑物防直击雷的避雷装置引入强大的雷电流通过引下线入地,在附近空间产生强大的电磁场变化,会在相邻的导线(包括电源线和信号线)上感应出雷电过电压,因此建筑物避雷系统不但不能保护计算机系统,反而可能引入了雷电流,计算机网络系统等设备的集成电路芯片耐压能力很弱,通常在100V一下,因此必须建立多层次的计算机防雷保护系统,确保计算机网络系统的安全。

  3 解决方案

  1)对于雷电磁场的影响,主要是直击雷击中机房大楼时,雷电流在建筑物的内部分布直接影响到计算机网络系统设备,特别是对电磁干扰敏感的计算机及网络通信终端设备,合理选择机房的位置及机房内设备的合理布局可有效的减少雷害。

  2)在供电系统及计算机网络中断设备的进口出安装电涌保护器SPD,并对出入机房缆线采取屏蔽、接地、实现等电位连接等措施,可有效减少雷击过电压对计算机网络系统设备的损害。

  3)机房采用联合接地体可有效的解决地电位升高影响,合格的地网是有效防雷的关键,机房的联合地网通常由机房建筑物基础(含地桩)、环形接地(体)装置、工作(电力变压器)地网等组成。对于敏感的数据通讯设备的防雷,接地系统的良好与否,直接关系到防雷的效果和质量。如果地网不合要求,应改善地网条件,适当扩大地网面积和改善地网结构,使雷电流尽快的泄放,缩短雷电流引起高过电压的保持时间,以达到防雷要求。

  以上是一种现较为廉价实用的接地方式,根据实际情况,接地网材料也可以选用新型技术接地装置,如免维护电解离子接地系统、低电阻接地模块、长效铜包钢接地棒等等。

  经过以上设计,采用了拦截、分流、等电位、屏蔽、接地、防静电等等措施进行了综合系统的雷电防护,提高了学校网络中心机房遭受直击雷及雷击电磁脉冲的侵扰。

  4 结束语

  计算机网络系统对雷电过电压的防护要求比较高,对计算机网络系统进行防雷设计时,应根据机房所在的地理环境进行综合考虑,经过合理的雷电风险分析,针对雷害入侵机房设备的主要来源,进行整体多方位的防护,并根据现有的一些成熟的防雷技术经验,采取经济有效的防护措施,保障计算机网络系统设备的安全稳定运行

  5 参考文献

  【1】建筑物防雷设计规范,GB50057-2010

  【2】建筑物电子信息系统防雷技术规范,GB50343-2004

  【3】电子信息系统机房设计规范,GB50174-2008