计算机网络系统的雷电防护研究

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摘要：近年来，随着社会经济的快速发展和信息时代的到来，计算机网络系统逐渐融入到了人们的生产和生活之中。但是诸如雷电等自然灾害的影响，也会对计算机网络的安全性造成严重的影响。本文将对计算机网络系统的雷电危害类型以及破坏情况进行研究，并在此基础上提出一些行之有效的雷电防护措施，以供参考。

关键词：计算机网络系统；雷电危害；防护策略；研究

中图分类号： G623.58 文献标识码： A 文章编号：

据调查显示，当前计算机网络系统经常会受到雷电等自然灾害的侵袭或干扰，其结果是导致计算机网路系统中的传输信息或信号中断，甚至还会对计算机本身造成不可恢复的损害。实践证明，要保证计算机网络系统的正常和安全运行，首先就要对计算机网络系统采取一些有效的防雷电措施。在当前的形势下，加强对计算机网络系统的雷电防护研究，具有非常重大的现实意义。

1、计算机网络系统的雷电危害类型

从实践来看，雷电对计算机网络系统造成的危害主要表现为两种类型，即直击雷与雷击电磁脉冲。其中，直击雷是指雷电直接对建筑结构或者地面上的一些物体结构进行放电的一种自然现象；雷击电磁脉冲，主要是指由雷闪电流所产生的强大电磁场变化和导体感应出的过电压与过电流，形成的一种雷击现象。

雷电对计算机网络系统造成危害的途径主要有三种，具体如下：

第一，通过电源线路侵害计算机网络系统。通常情况下，计算机网络系统的电源都是通过电力线路接入室内的，因此电力线路很容易遭到直击雷或者雷击电磁脉冲。当直击雷击中了电力线路以后，经变压器耦台传到低压端；或者低压线路同样被直击雷击中了，低压电源线上就会形成雷电过电压，进而侵害到计算机网络系统及相关的设备。建筑结构遭到直接雷击或者雷电击中了电线附近以后，经电磁耦合在电源线路上就会产生一股雷击电磁脉冲，进而对计算机网络系统造成毁灭性的危害。

第二，经计算机通信线路直接侵入到网络系统。通常表现为三种情况。一是静电感应。在雷云的作用下，通信线路上会感应出大量电极相反的电荷；二是电磁感应。因雷电流的迅速变化，其周围空间内可能会产生瞬间变化的强电磁场，进而导致其附近线路上可能会感应出较高的电动势；三是雷电波的侵入。当雷电对架空的线路产生作用时，雷电波就会沿着网络线路侵入到屋内，不仅对网络系统造成严重破坏，而且还可能会危及到人的生命和财产安全。

第三，地电位反击电压经接地体对计算机网络系统造成危害。当雷电击中建筑结构时，会产生非常强大的雷电流，经接地体后释放到大地之中；在接地体的附近，可能会分布放射型的电位，如果建筑结构的附近还有另外的连接设备，并且它是一个独立的接地体，则就会在建筑结构与相关设备之间产生非常高的电压差，从而形成一种地电位反击，侵入电压甚至可以达到数万伏之高。

2、雷电防护措施

基于以上对当前雷电对计算机网络系统造成的危害分析，可以采取以下雷电防护措施：

（1）电源系统雷电防护措施

由于电子计算机系统中电压流相对比较少，因此电源线上的过电压防御就会比电力设备上的要少一些。由此可知，若想通过电源加强防护，则应当采取一些可以抑制瞬间过电压和过电流的防护措施，只有这样才能保证计算机系统的安全性。当雷电产生了比较大电压或者电流时，短时间内想对电压实施限制或者泄流是非常困难的。基于此，笔者建议根据防雷保护原理对每一个分区交界位置进行防雷保护，并且要在高压变压器的后端至二次设备电缆内芯的两端加装适量的避雷设备，从而可以有效地保证二次电压设备的安全运行。在精密仪器设备和UPS前端某位置加装一些避雷器或者其他的保护器，以用作三级防护。实践证明，只有采取多级防护措施，才能有效对雷电流限压或者泄流，从而避免雷电对计算机网络系统可能造成的重大侵害。

（2）信号保护措施

一般而言，计算机网络通信系统主要是通过一定的介质予以实现，不仅可以利用普通的电话线进行互联，而且还可以通过非屏蔽性的双绞线进行互联。从当前我国计算机网络系统防雷实践来看，其中使用的光纤介质并不容易受到雷击产生的雷击脉冲影响，其他介质则与之相反，也会产生不同程度的雷击脉冲。在此过程中，一般会用到ADSL方式电话线进行连接，因此也比较容易产生雷击现象，极易造成各种损失。从计算机网络系统的实际设计过程来看，应当根据计算机网络系统信号的差异性，采取一些有效的措施，对计算机网络系统加强雷电防护。当处理好这些问题以后，实际应用计算机系统过程中，应尽量避免通信电缆长期暴露在室外或者地面上，在此建议将电缆线深埋于地底下，或者采取一定的屏蔽管槽将电缆线的两端进行接地处理，也可在电缆线入户之前安装适量的避雷设备；在充分考虑到信号传输宽带或者衰减过程中，一定要尽可能地与计算机网络系统的性能进行明确，使相应的指标标准一致起来。

（3）直接雷防护措施

所谓直接雷防护，主要是指雷电直接击中了计算机通信信息系统建筑结构以后，可采取适量的避雷措施或者接地设备进行防雷电处理。实践中通常将该类防雷设备或者相关装置安装于建筑结构顶上；在直接雷防护装置安装过程中，一定要保证避雷器或者避雷带处在不同的引线之上，同时还要保证相邻的两根线路之间的距离，以缩短每一层楼房母线之间的线距，促使电位均衡。实践中为能够更好对计算机网络系统进行保护，同时屋顶上也应当安装一些避雷器或者避雷针，并且用一定的材质把避雷带与接地网之间相互连接，以保证计算机房中不同金属外壳、连接以及光线架等设备和装置之间的距离最小。此外，还要确保接地网与计算机网络电源系统接地网之间的有效连接，从而达到均衡电压之目的。以上便是当前使用最广、效果最好的直接雷防护措施，建议应用和推广之。

除以上防雷电措施外，还可以采取等电位连接、用接地以及相应的屏蔽措施（主要表现为设备机房的屏蔽、对线缆的屏蔽以及对机房位置和相关设备安放地点的屏蔽等）。只有将以上措施做到位，才能保证计算机网络系统的正常和安全运行。

参考文献：

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[2]徐震.计算机网络系统的雷电防护研究与探讨[J].价值工程,2012(13)

[3]王长江 常志霞 王晋 罗金平.浅谈计算机网络系统的防雷设计[J].科技风,2009(17)

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