發(fā)布時(shí)間: 2015-01-04  瀏覽：73次

計算機網(wǎng)絡(luò )系統設計
系統簡(jiǎn)介 
計算機機房網(wǎng)絡(luò )通信系統雷電防護包括外部通信線(xiàn)路的雷電防護和機房?jì)炔吭O備之間的串口雷電防護。外部通信線(xiàn)路主要有音頻傳輸線(xiàn)路（PSTN）、數據傳輸線(xiàn)路（ X.25、ISDN、DDN等）、光纜等，內部通信線(xiàn)路主要為網(wǎng)線(xiàn)，另外還有同軸線(xiàn)纜（粗纜和線(xiàn)纜），但現在已較少采用。
外部通信線(xiàn)路在進(jìn)入機房設備（調制解調器或其它設備）前端應安裝具備二級保護的防雷保護器，第一級一般為惰性氣體火花間隙放電器，通過(guò) RLC解偶后，進(jìn)入第二級半導體過(guò)電壓保護器。光纜一般不會(huì )傳導雷電，但光纜金屬護套和金屬芯線(xiàn)可能引入雷電燒毀設備，必須在進(jìn)入設備之前，使芯線(xiàn)和護套接地，以達到避雷的目的。內部通信線(xiàn)路兩端也應安裝匹配的電涌保護器，主要表現為在服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò )交換機、集線(xiàn)器等端口安裝電涌保護器，匹配原則參照防雷標準和計算機通信協(xié)議。所有電涌保護器應具備線(xiàn)與線(xiàn)只間、線(xiàn)與大地之間的防雷保護，保護器的通信速率、帶寬和損耗等應該符合GB 50057-94（2000版）《建筑物防雷設計規范》、GB 50343-2004《建筑物電子信息系統防雷技術(shù)規范》以及計算機設備的IEEE標準通信的要求。
無(wú)線(xiàn)通訊經(jīng)常在建筑物上架設天線(xiàn)，屬于地面特別突出物，是雷電釋放的危險途徑。饋線(xiàn)進(jìn)入設備前應加裝防雷器。防雷器的插入損耗要求較小，所以一般只能使用間隙放電器件進(jìn)行有效防護。
進(jìn)行防雷設計時(shí)，必須在使用前詳細了解防雷器件及設備的工作要求。例如：PSTN調制解調器有帶鈴壓和不帶鈴壓二類(lèi)，帶鈴壓調制解調器工作電壓為48v至54v，鈴壓為175v至180v，防雷器的保護電壓應大于180v；不帶鈴壓的調制解調器工作電壓為48v至54v，防雷器的保護電壓應不小于54v。如果兩類(lèi)防雷器混裝，將對前者造成通訊信號短路，對后者造成防雷工作能力喪失。
雷電入侵計算機網(wǎng)絡(luò )的可能途徑：
1、入侵途徑
（1）雷電直接擊中計算機網(wǎng)絡(luò )物理線(xiàn)路
a．落雷點(diǎn)為電源高電壓側，雷電沿供電線(xiàn)路侵入到計算機網(wǎng)絡(luò )系統供電部分，產(chǎn)生過(guò)電流與過(guò)電壓造成網(wǎng)絡(luò )供電系統的UPS電源損壞、斷電、致使整個(gè)系統癱瘓。
b．雷電直擊網(wǎng)絡(luò )無(wú)線(xiàn)通信的天線(xiàn)、沿天饋進(jìn)入計算機網(wǎng)絡(luò )系統，造成通信接口、接收系統、室內單元、路由器等網(wǎng)絡(luò )主要通信設備損壞。
c. 雷擊網(wǎng)絡(luò )通信有線(xiàn)線(xiàn)路（如光纜、DDN、幀中繼、X25專(zhuān)線(xiàn)、電話(huà)線(xiàn)），產(chǎn)生強大的機械力，猛烈的沖擊波，熾熱的高溫使通信線(xiàn)路損壞；過(guò)電壓過(guò)電流沿通信有線(xiàn)線(xiàn)路侵入到網(wǎng)絡(luò )系統內，造成路由器、交換機及前端設備的損壞。
（2）感應過(guò)電壓
a. 回路感應過(guò)電壓
  由于網(wǎng)絡(luò )系統在建筑物內大量布設各種導體線(xiàn)路（如電源線(xiàn)、數據通信線(xiàn)、天饋線(xiàn)），這些線(xiàn)路、網(wǎng)絡(luò )結構布局錯綜復雜，在建筑物內部的不同空間位置上構成許多回路，當建筑物遭雷擊或鄰近地區雷電放電時(shí)，將在建筑物內部空間產(chǎn)生脈沖暫態(tài)磁場(chǎng)，這種快速變化的磁場(chǎng)交鏈這些回路后，將在回路中感應出暫態(tài)過(guò)電壓，危及與這回路相連接的電子設備。
    網(wǎng)絡(luò )通信線(xiàn)路上感應過(guò)電壓分靜電感應與電磁感應：
靜電感應主要是指架空線(xiàn)路位于雷擊點(diǎn)附近，由雷云團先導通道中充滿(mǎn)電荷，對架空線(xiàn)產(chǎn)生靜電感應作用累積大量相反電荷，當雷云主放電開(kāi)始，雷云中電荷迅速中和，從而使架空線(xiàn)上原先被束縛的電荷迅速釋放，形成暫態(tài)過(guò)電壓波。這種波以接近光速向架空線(xiàn)兩側傳播，侵入線(xiàn)路兩端連接的網(wǎng)絡(luò )設備將其損壞。
當雷電直接擊在避雷針避雷帶上時(shí)，由于雷電流幅值大，波頭陡度高，在雷電流的通道附近產(chǎn)生一個(gè)很強的瞬變磁場(chǎng)。這強大的磁場(chǎng)將直接在電源線(xiàn)或網(wǎng)絡(luò )通信線(xiàn)路上感應出過(guò)電壓，侵入到網(wǎng)絡(luò )系統中，損壞網(wǎng)絡(luò )設備。高強度（30KA雷電流）雷電放電可以對距離雷擊點(diǎn)1km范圍內網(wǎng)絡(luò )系統產(chǎn)生影響，甚至造成系統設備損壞。據統計，這種感應雷擊事故占計算機雷擊事故的70%。
b. 耦合與轉移過(guò)電壓
雷擊引起暫態(tài)高電壓或過(guò)電壓常常可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )線(xiàn)路耦舍或轉移到網(wǎng)絡(luò )設備上，造成設備的損壞。
（3）雷擊地電位抬高入侵
建筑物在遭受直接雷擊時(shí)，雷電流將沿建筑物防雷系統中各引下線(xiàn)和接地體入地，在此過(guò)程中，雷電流將在防雷系統中產(chǎn)生暫態(tài)高電壓，如果引下線(xiàn)與周?chē)W(wǎng)絡(luò )設備絕緣距離不夠且設備與避雷系統不共地，將在兩者之間出現很高的電壓，并會(huì )發(fā)生放電擊穿，導致網(wǎng)絡(luò )設備嚴重損壞，甚至威脅人身安全。
2 、計算機網(wǎng)絡(luò )設備抗干擾能力分析
因為計算機及網(wǎng)絡(luò )設備是由大量的大規模集成電路組成，其抗干擾能力弱，成雖采取了許多抗干擾措施，對低能量干擾比較有效，但對雷電電磁脈沖生成的過(guò)電壓過(guò)電流技術(shù)比較薄弱，對浪涌或雷電磁脈沖特別敏感，僅十幾伏的電壓就可通過(guò)電源系統、數據傳輸線(xiàn)等途徑將毀壞計算機主板、RS-232口、多功能卡、網(wǎng)絡(luò )設備。