计算机网络系统防雷设计方案（电路防雷设计）

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计算机网络系统防雷设计方案系统简介

机房网络通信系统的防雷包括广域网、局域网、无线通信系统、光缆通信以及机房内部设备间串口的防雷。

对于广域网中的远距离数据通信，应在进入机房的设备(调制解调器或其他设备)前端安装具有二级保护的防雷装置。第一级一般是惰性气体火花隙避雷器，通过RLC去耦，进入第二级半导体过压保护器。线路之间、线路与大地之间要有防雷电侵入的保护，保护器的损耗指标应满足计算机设备IEEE标准通信的相关要求。

数据传输线路(X.25、ISDN、DDN等)的避雷装置。)必须能抵抗和吸收5KA雷电流(8/20uS感应雷击)，线路与大地之间和线路之间必须有防雷保护。对于PSDN这样的防雷设计，使用前一定要详细了解防雷装置和设备的工作要求。例如，PSDN调制解调器有两种类型：带铃电压和不带铃电压。带响铃电压的调制解调器工作电压为48v至54v，响铃电压为175v至180v。避雷器的保护电压应大于180v。无铃电压调制解调器的工作电压为48v至54v，避雷器的保护电压不应低于54v。如果两种避雷器混用，前者会造成通信信号短路，后者会失去防雷能力。

局域网防雷的重点是屏蔽局域网电缆，加强终端设备局域网端口的防雷。局域网通常用双绞线传输数据，双绞线没有屏蔽，布线往往不规范。除了受到感应雷的攻击，交流线路的干扰也会影响网络系统。在局域网两端安装避雷器，可以有效防止各种过电压损坏设备。局域网网络端口应采取防雷措施，服务器、网络交换机、集线器等端口应安装专用防雷装置。防雷装置也必须安装在局域网线路和BNC远程局域网以外的家庭。45数据线接口、422数据线并行接口、RS232数据串行接口、TTY传感器数据接口等。应配备匹配的防雷装置。匹配原则应参考防雷标准和计算机通信协议。

无线通信往往在建筑物上架设天线，天线是地面上特殊的突起物，是雷电释放的危险途径。馈线进入设备前，应安装防雷装置。避雷器的插入损耗要求很小，所以只能采用间隙放电装置进行有效保护。一般光缆不传导雷电，但光缆的金属护套和金属芯可能会被引入雷击损坏的设备中。在进入设备之前，芯线和护套必须接地，以达到防雷的目的。

雷电作用下的网络雷害

1)、广域网

一般来说，广域网通常不会被直击雷损坏。当1mm2的铜线被10KA的雷电击中时，会自行断裂。因此，广域网的雷害主要是感应雷害，击穿方式为线对线和线对柜(地)。在GA173-1998 《计算机信息系统防雷保安器》标准中，广域网保护的最大雷电流为5KA，连接广域网一般有以下几种：DDN专线、ISD专线、帧中继、微波通信。对于专线的接收端口，其耐压应为工作电压的5倍，即Vdc25V，传输速率小于等于2M。插入保护器，在雷电作用下短路保护5KA电流，而剩余电压

在局域网的传输电缆中，经常使用UTP电缆。四对UTP电缆中的两对(1-2，3-6对)接收一线传输，采用RJ45接口。由于RJ45型LAN电缆是一根一根地接收和发送的，因此应通过两对电缆来保护其免受雷击。在机房的综合布线中，为了布线工程的美观，施工人员将很多网线放入墙体中，没有考虑UTP电缆的屏蔽处理。一旦建筑物中的某些钢筋放出雷电流，就会引起感应高压，从而破坏设备。另外，对于网络系统来说，由于雷电产生的电磁脉冲，会在机房内产生3Gs变化的电磁场，必然会导致网卡的端口芯片烧毁。

3)综合布线

从防雷的角度来看，布线必须明确如下：

1不要将电源线与网线设置在同一个插槽内，数据插座与电源插座保持一定距离；

2 WAN电缆不应与LAN电缆架设在同一个插槽中；

3网线与墙壁布置时，有条件的应远距离安装；

4.屏蔽槽有厚度要求，要求两点接地；

4)、雷电的二次效应。

当雷电击中建筑物的避雷针时，雷电流通过引下线引入大地。由于大地电阻的存在，雷电电荷不能迅速完全与负的大地电荷中和，必然导致局部地电位升高。交流配电和DC逻辑上把这种高电位引入机房，UPS的输出输入端被击穿，还有小型机等网络设备的连接断裂。这种反击电压从几千伏到几万伏不等，直接烧坏电器的绝缘。

5)雷击造成的人身安全问题

当雷电放电到放大的地面时，由于地面电阻大，不能立即放电，从而引起地电位升高。由于机房的DC逻辑地线和交流配电保护地线没有在一点接地，所以在机房引入了两个电位值。此时，操作人员的一只手接触UPS输出负载外壳(如小型机)，另一只手(或身体)接触交流配电地线(如空调)，两个电位值会通过操作人员。

　　设计依据

　　根据GB 50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》第五章：防雷设计;GB 50057-94(2000版)《建筑物防雷设计规范》第六章：防雷击电磁脉冲;第四节，第6.4.1至6.4.12条LPZ1区对电涌保护器(SPD)的要求及YD/T 5098-2001《通信局(站)雷电过电压保护工程设计规范》第五部分：SPD 的选择;第5.3条：信号线用SPD;第5.5条：计算机、控制终端、监控系统的网络数据线用SPD的要求，参照IEC 61643-3 《低压系统的电涌保排器》第3部分《在电信系统中SPD的应用》和IEC 61644-1 1997《通信系统用SPD》标准要求，对于通信线路的防护，需对设备进线缆线使用8/20μs波形、通流容量3KA的信号电涌保护器将数千伏的线路感应雷击过电压限制到设备允许值。

　　实施方法

　　在以太网络服务器通讯线路由器前及网控器的PSTN外线接入网网线上各安装壹套RJ45-E100/4S 计算机网络通信线电涌保护器，用于服务器网络通信线路的防雷保护。

　　在网络交换机通讯系统进线端分别安装壹套RJ45-24E 计算机网络通信线电涌保护器，用于各设备网卡及通信线路的防雷保护。

　　对电话接入的帧中继线路采用壹套RJ45-TELE/4S 电话通信线电涌保护器，用于帧中继通信线路的防雷保护。

　　网络间传输使用的光纤无须进行防护，但是光缆的金属加强筋需要做接地。

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