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计算机系统遭受雷击的原因及解决方法

通过分析计算机系统雷击的原因,提出了相应的解决方案,有效避免雷电反击,避免设备雷击和干扰。

关键词 计算机系统;雷击;原因;解决方案

中图分类号 S42;TU895 文献标识码 B 文章编号 1007-5739(2011)21-0052-01

2003年8月2日,安达工商银行微机管理系统遭到雷暴袭击,导致微机网卡和主板被破坏。事件发生后,安达气象局派防雷专家对其现场进行调查,并对其接地系统等电位连接状态和接地电阻进行调查。没有发现任何异常,一切都合格。但计算机系统接地采用混合接地型,即建筑物的避雷地独立于其他地方。现分析计算机雷击的原因,并提出解决方案。

1 防雷常用术语

接地系统是计算机网络防雷的关键环节。只有良好的闪学接地系统,只会引雷进入房间,带来更大的风险。

(1)等电位连接。用等电位连接分离导电装置的各个部件,导体或电涌保护器(SPD)等电位连接。它包括在内部防雷装置中,旨在减少建筑金属构件与设备之间或设备与设备之间雷电流产生的电位差[1-3]。主要是通过电涌保护器连接不能直接连接的带电体。

(2)接地。即把电力通信、电脑避雷等设备通过接地线与接地电阻(接地体)连接起来的技术。在计算机系统中指的是直流工作地、交流工作地、安全保护地和防雷保护地与大地之间的连接。接地的目的是确保安全和通信的准确性。电子设备的接地是由埋在地中的接地电极(接地体)通过接地线(引下线)与电子设备连接,使电子设备接地的。

(3)共用接地系统。它是一种低电感的网状接地系统,是所有连接到建筑物接地装置的金属装置(包括外部防雷装置)。

(4)DC工作场所。包括逻辑和其他模拟量信号系统的接地。DC工作场所是计算机系统中所有逻辑电路的公共参考零电位,也称为逻辑场所。逻辑电路一般工作电平低,信号范围小,容易受到地电位差和外部磁场的干扰,因此需要建立良好的DC工作场所,以消除地电位差和磁场的影响。

(5)交流接地。在计算机系统主计算机系统支持的交流设备中,分为中性点接地。在交流电源中,流过零线(中性线)的电流包括:通过设备的负载电路电流(单相负载)、正常状态下的不平衡电流和异常状态下的接地电流。当流过零线的电流发生很大变化时,接地电流和接地电阻会形成电位浮动,导致机房设备之间的电位不同,导致数据传输错误。

(6)安全保护场所。各种设备的外壳接地,以防止设备外壳泄漏对人员和设备造成伤害。

(7)静电地。为消除计算机网络系统运行过程中产生的静电电荷而设计的接地系统。

2 雷击原因分析

在1994年以前的防雷规范中GBJ57-1983规定,计算机系统的接地应采用专用地线,专用地线的引线应与建筑物的钢筋网和各种金属管道绝缘。GBJ 57-1983,上述雷击计算机的接地方法符合规范。但1994年颁布的GB在50057-1994年规范中,提出了中地(交流工作场所、安全保护场所、直流工作场所和防雷场所)应共用组接地装置的四种方法,以及单点接地和等电位措施。

微电子设备开发初期,弱电设备少,工厂空间大,初期和目前大型计算机系统采用独立接地方案;随着电子设备的广泛应用和城市建设的快速发展,特别是现代高层建筑,一般采用建筑钢筋和建筑基础作为防雷接地系统,使金属独立安全距离难以保证,如果仍全部独立,则增加了设备反击的风险。电子设备的独立接地在实践中消除了连续的低噪声,但也有突然的灾难事件,分析前面的事件,由于采用独立接地,雷雨天气条件下会有高电压加在计算机等信息设备上,高电压的原因包括直接雷击;雷电波沿线侵入和雷电感应。当雷电直接击中建筑物时,建筑物接地装置和连接的金属部件的电位迅速升高。相对而言,由于电子设备采用独立接地,其电位没有明显提高,有时由于设备与安达工商部件之间的雷电位差。

3 解决方法

在现代建筑中,有大量的导线,如电源线、电视电缆、数据通信线、供水和加热金属管[4]。由于这些线路网络结构的复杂性,它们将在建筑内部的不同空间位置形成许多相同的道路。由于这些电路的存在,建筑内电子设备遭受雷电危害的机会将大大增加。当建筑物遭受直接雷击或建筑物附近的雷击时,在建筑物防雷系统中流过的临时电流或雷电放电通道中的雷电电流将在建筑物内部空间产生脉冲临时磁场。这种快速变化的磁场交链将在电路中感应临时过电压,危及这些电路相端的电子设备。最合适的解决方案是使用等电位连接和共用接地系统。即管息系统的金属部件与建筑物共用接地系统的等电位连接,将交流工作场地、直流工作场地、安全保护场地和防静电地等共用接地端子设备。第一,共用接地接地系统为自然接地系统的组合。第一,等电位接地系统为40。mm×40 mm扁钢连接到上水管、排水管、煤气管、空调立管、消防管、通风管等所有进出管道[5-6]。电梯控制设备外壳、电梯导轨等室内所有大型金属也必须与等电位端子板连接。连接不良的管道连接处(如水表处)应增加跨接线。第二,局部等电位连接。在总等电位连接的基础上,所有进出机房的电缆、管道入口和机房内的金属均应与机房内的局部等电位端子板(接地母排)连接。局部等电位端子板应与总等电位端子板连接良好。采用等电位连接和共用接地系统后,建筑物内的等电位和设备之间的等电位应保持不变。周围设置屏蔽,形成法拉第笼。使信号接地不形战关闭电路,不易产生共模型杂信,提高计算机抗干扰能力,消除静电和电场干扰,不易受磁场干扰,消除电位差,避免雷电反击,避免雷电干扰。

4 参考文献

[1] 关象石.防雷技术标准规范汇编[M].北京:中国计划出版社,1999.

[2] 中华人民共和国机械工业部.建筑防雷设计规范GB50057-1994[S].北京:中国计划出版社,2万.

[3]苏邦礼、崔秉球、吴望平等.雷电及避雷工程[M].广州:2009年中山大学出版社.

[4] 汪顺勤.农村地区雷电灾害活动和防护技术研究[J].2009(15)安徽农业科学:7083-7084,7103.

[5] 米万满.校园网防雷接地技术[J].2011(5)现代农业科技:313,317.

[6] 徐祥华,王晓立,夏金鼎.粮食储备库自控系统防雷措施分析[J].2011(7)现代农业科技:318,321.

标签: 电涌保护器绝缘电阻

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