常见网络机房防雷设计

目前，随着计算机和网络通信技术的高速发展，计算机网络系统对雷击的防护要求越来越高，但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，以至机房遭雷击事故频繁发生。

特别是在雷雨季节，计算机网络系统的一些电子电气设备受到雷击的干扰，有些遭雷击而烧毁,造成直接经济损失。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。

一、机房各防护区的入侵方式

1.1 建筑物直击雷防护

按照国家标准GB 50057-2010《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，如大楼天面的避雷网(带)、避雷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或引下线，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相对较小，因此通常必须安装防护直击雷的设施。

1.2 计算机网络系统感应雷防护

感应雷由静电感应产生，也可由电磁感应产生，且形成感应雷电压的机率很高，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感应雷人侵。入侵计算机系统的雷电过电压过电流主要有以下三个途径：

(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感应雷；直击雷击中高压电力线路，经过变压器耦合到380V低压侧，入侵计算机供电设备；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220V电源线上出现的雷电过电压平均可达10kV,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：雷云对地而放电时，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，通过设备连线侵入通信线路。这种入侵沿通信线路传播，涉及面广，危害范围大。

情况三:若通过一条多芯电缆连接不同来源的导线或者多条电缆平行铺设时，当某一导线被雷电击中时，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，在接地体附近放射型的电位分布，若有连接电子设备的其它接地体靠近时，即产生高压地电位反击，入侵电压可高达数万伏。

建筑物防直击雷的避雷设施引入了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110V以下，因此必须建立多层次的计算机防雷保护系统，层层防护，确保计算机网络系统的安全。

二、解决方案

2.1 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。

2.2 在供电系统及计算机网络终端设备的接口处安装浪涌保护器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侵害。

2.3 机房采用联合接地可有效的解决接地电位升高的影响，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，使雷电流尽快地泄放，缩短雷电流引起的高过电压的保持时间，以达到防雷要求。

降低残压可采用人工接地，具体人工接地的施工方法，施工标准可参照GB50057-2010,当采用公用等电位接地时，接地电阻值应按要求的最小值标准验收。