4、 等電位連接
集成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主干交換機(jī)所在的中心機(jī)房應(yīng)設(shè)置均壓環(huán)，將機(jī)房?jī)?nèi)所有金屬物體，包括電纜屏蔽層、金屬管道、金屬門(mén)窗、設(shè)備外殼以及所有進(jìn)出大樓的金屬管道等金屬構(gòu)件進(jìn)行電氣連接，并接至均壓環(huán)上，以均衡電位。
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機(jī)房安全防雷，首發(fā)于北京漢鴿科技有限公司。
]]>雷電分析
雷電類(lèi)型
雷擊現(xiàn)象可分為直擊雷與感應(yīng)雷兩種。直擊雷是在云體與地面(特別是突起物)之間，由于帶電的性質(zhì)不同而形成很強(qiáng)的電場(chǎng)，把大氣擊穿，從而擊壞放電通路上的建筑物與輸電線。感應(yīng)雷擊則是間接雷，是感應(yīng)電荷放電時(shí)造成的。感應(yīng)電荷是由于雷雨云的靜電感應(yīng)或放電時(shí)的電磁感應(yīng)作用，使建筑物上的金屬物體(如管道、鋼筋、電線等)感應(yīng)出與雷雨云相反的一種電荷。
防避直擊雷通常都是采用避雷針、避雷帶、避雷線、避雷網(wǎng)或金屬物件作為接閃器，將雷電流接收下來(lái)，并通過(guò)金屬導(dǎo)體導(dǎo)引至埋在地下起散流作用的接地裝置，再泄散入地。
由于感應(yīng)雷產(chǎn)生的途徑有多種，在距離帶電雷雨云較近的所有的金屬回路中均有產(chǎn)生破壞的可能性，只是有些雷電過(guò)電壓較小，不會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生明顯的破壞力而已。但過(guò)電壓的存在對(duì)設(shè)備的使用壽命必然產(chǎn)生影響，因此感應(yīng)雷防范的難度遠(yuǎn)大于直擊雷的防范，而且所需要投入的費(fèi)用也高于直擊雷的防護(hù)。只有根據(jù)感應(yīng)雷的特性，加以專(zhuān)項(xiàng)的防護(hù)，才能做到充分的防護(hù)。從引雷的3條途徑——電源系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和通訊線路，針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和通訊的特性、需要的防雷等級(jí)程度，選用性?xún)r(jià)比合適的防雷產(chǎn)品，做到以合理的價(jià)格達(dá)到充分的防護(hù)，確保設(shè)備對(duì)直擊雷和感應(yīng)雷以及線路操作過(guò)電壓的全面防護(hù)。
雷害防護(hù)
為了保護(hù)建筑物和建筑物內(nèi)各類(lèi)設(shè)備不受雷電損害或使雷擊損害降到最低程度，我們采取綜合防雷。綜合防雷設(shè)計(jì)方案應(yīng)包括兩個(gè)方面：直接雷擊的防護(hù)和感應(yīng)雷擊的防護(hù)。
1.直接雷擊的防護(hù)
主要使用避雷針、網(wǎng)、帶及良好的接地系統(tǒng)，其目的是保護(hù)建筑不受雷擊的破壞，給建筑物內(nèi)的人或設(shè)備提供一個(gè)相對(duì)安全的環(huán)境。
2.感應(yīng)雷的防護(hù)
目前，計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備受到雷電感應(yīng)高壓損壞的途徑有2種，一是輻射性的感應(yīng)雷擊，它是強(qiáng)雷電磁場(chǎng)通過(guò)輻射或感應(yīng)造成設(shè)備損壞；二是由供電線路、信號(hào)線路和控制線路等各種線路傳導(dǎo)進(jìn)來(lái)的感應(yīng)雷電高壓脈沖損壞電子設(shè)備。因此我們采取電磁屏蔽措施、安裝浪涌過(guò)電壓保護(hù)器(包括供電系統(tǒng)和信號(hào)系統(tǒng))、等電位處理、良好接地等相應(yīng)的措施。
設(shè)計(jì)方案
咸寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院所處的湖北省咸寧地區(qū)，根據(jù)本地氣象資料表明，年雷暴日近90天，是雷電高發(fā)區(qū)。經(jīng)過(guò)計(jì)算，預(yù)期雷擊次數(shù)N=0.27次/年。
學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房位于信息樓的四樓，占地空間有40平方米，網(wǎng)絡(luò)由三條光纖引入(2條移動(dòng)光纖，1條教育光纖)，使用RSR50-40路由器作為出口設(shè)備與移動(dòng)網(wǎng)和教育網(wǎng)相連，內(nèi)網(wǎng)接天融信防火墻，核心層采用兩臺(tái)RG-S8606核心交換機(jī)，負(fù)責(zé)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換，匯聚層位于樓棟，采用全千兆交換機(jī)S3760-12SFP/GT、千兆光纖連接核心交換機(jī)及每層樓的接入交換機(jī)。每個(gè)樓棟的小匯聚使用的是S2126G，也可提供接入服務(wù)，使用雙絞線與接入交換機(jī)S2026F互聯(lián)。
直擊雷屏蔽
機(jī)房已經(jīng)做過(guò)直擊雷的防護(hù)措施，并于其他附近樓層做了連接，打雷時(shí)可以引開(kāi)主雷區(qū)。
為了慎重起見(jiàn)，我們?nèi)鏅z測(cè)信息樓的原有防擊雷措施，對(duì)不合格的部分進(jìn)行整改，測(cè)量防直擊雷裝置的接地電阻。為了使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房有一個(gè)良好的接地系統(tǒng)，整個(gè)防雷地網(wǎng)的電阻應(yīng)小于1歐姆，因此在辦公樓后面的草地上安裝了約40米、深200厘米的人工地網(wǎng)，并使用防雷接地模塊，每支間隔5米，再用鍍鋅扁鐵連接接地體，以確保接地電阻可以小于1歐姆。在信息樓左側(cè)重新布置一組地網(wǎng)，約30米，供其他機(jī)房接地用，在信息樓樓頂安裝3米的避雷針，并與避雷帶連接。
感應(yīng)雷屏蔽
在網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房，我們將所有的金屬門(mén)窗與天花龍骨多次連接，用作電磁屏蔽，從機(jī)房?jī)?nèi)引出兩條主筋，并在引出點(diǎn)用銅板制作一匯流排，供設(shè)備和避雷器接地用，用3*30扁銅作水平環(huán)型體，將兩個(gè)主筋引出點(diǎn)連接，使金屬門(mén)窗、各種線路的屏蔽金屬管、各種電子設(shè)備的金屬外殼、機(jī)架均與匯流排連接。
在網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房布置一條70mm2的銅芯線，在每層的一個(gè)柱筋旁邊鑿一孔，將線引到一樓與地網(wǎng)直接相連。如果施工困難，可以將套上水管的銅芯線穿過(guò)墻，引出室外，連接地面接入地網(wǎng)。分機(jī)房設(shè)置等電位環(huán)，做法與網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房相同。我們將各種信號(hào)線的屏蔽管在進(jìn)入大樓時(shí)進(jìn)行等電位處理；在進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房后，再次將屏蔽管與匯流排作接地處理。戶(hù)外光纖進(jìn)入室內(nèi)且接入服務(wù)器時(shí)，光纖內(nèi)的金屬芯要與等電位帶連接，作接地處理。
過(guò)電壓屏蔽
我們?cè)谛畔撬臉堑木W(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房電源進(jìn)入端安裝了一個(gè)20KA的電源避雷器，在防火墻的輸入端、服務(wù)器與中心交換機(jī)之間、防火墻與中心交換機(jī)之間、交換機(jī)入口處均安裝一個(gè)網(wǎng)絡(luò)避雷器。
在二級(jí)交換機(jī)(或集線器)與工作站之間，交換機(jī)(或集線器)的輸出端安裝與工作站對(duì)應(yīng)數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)避雷器(如果交換機(jī)或集線器與工作站在同一室內(nèi)可不安裝)。具體措施是在網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房?jī)?nèi)光端機(jī)、路由器和交換機(jī)的電源進(jìn)線端，安裝電源第三級(jí)防雷器(以上設(shè)備共用一套防雷插座)，作為以上設(shè)備的電源末級(jí)防護(hù)；接著在網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房?jī)?nèi)程控交換機(jī)的電源進(jìn)線端，安裝電源第三級(jí)防雷器作為設(shè)備的電源末級(jí)防護(hù)；最后在網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房的服務(wù)器電源進(jìn)線端，安裝插座式電源防雷器，作為服務(wù)器的電源末級(jí)的防護(hù)。
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)屏蔽
盡管在計(jì)算機(jī)及交換機(jī)等設(shè)備的電源外接引入線路已安裝了電源防雷保護(hù)裝置，作為網(wǎng)絡(luò)單機(jī)工作站和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，其自身的引雷途徑還有電源和網(wǎng)絡(luò)，僅僅進(jìn)行電源線路的防雷保護(hù)是不充分的，還必須考慮網(wǎng)絡(luò)線路的防雷保護(hù)。
雷擊發(fā)生時(shí)，產(chǎn)生巨大的瞬變電磁場(chǎng)，在1公里范圍內(nèi)的金屬環(huán)路，如網(wǎng)絡(luò)金屬連線等都會(huì)感應(yīng)到雷擊，將會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行甚至徹底破壞網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在電源第三級(jí)防雷時(shí)，已經(jīng)選用了帶有網(wǎng)絡(luò)接口的防雷保護(hù)插座兼作網(wǎng)絡(luò)工作站及服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)線路保護(hù)，現(xiàn)在我們只需對(duì)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)做網(wǎng)絡(luò)保護(hù)。具體措施是在網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房?jī)?nèi)部的每臺(tái)24口的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)前端，安裝24口的網(wǎng)絡(luò)防雷器，在服務(wù)器的5類(lèi)線接出端，安裝單口的網(wǎng)絡(luò)防雷器。
傳輸線路屏蔽
通信系統(tǒng)遭受雷擊的主要原因除線路直接遭受雷擊外，還有建筑物外通過(guò)傳輸線路引入和1公里范圍內(nèi)發(fā)生雷擊時(shí)的感應(yīng)雷。有2條電話線進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)機(jī)房，對(duì)于每條電話進(jìn)線的保護(hù)選用通訊防雷器連接。
維護(hù)與保修
維護(hù)與保修
每年雷雨季節(jié)前應(yīng)對(duì)接地系統(tǒng)進(jìn)行檢查和維護(hù)。我們主要檢查連接處是否緊固、接觸是否良好、接地引下線有無(wú)銹蝕、接地體附近地面有無(wú)異常，必要時(shí)應(yīng)挖開(kāi)地面抽查地下隱蔽部分銹蝕情況，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)處理。接地網(wǎng)的接地電阻應(yīng)每年進(jìn)行一次測(cè)量。
我們還應(yīng)對(duì)運(yùn)行中的防雷器利用老化測(cè)試儀進(jìn)行一次檢測(cè)，在雷雨季節(jié)中要加強(qiáng)外觀巡視，若發(fā)現(xiàn)模塊顯示窗口出現(xiàn)紅色，應(yīng)及時(shí)更換。
設(shè)備遭受雷擊后應(yīng)對(duì)損壞情況進(jìn)行調(diào)查分析，調(diào)查的內(nèi)容主要包括：各種電氣絕緣部分有無(wú)擊穿網(wǎng)絡(luò)的痕跡，有無(wú)燒焦氣味，設(shè)備元件損壞部位。
對(duì)于雷擊損壞部件，我們要進(jìn)行保留，并在現(xiàn)場(chǎng)拍照或錄像，做好各種記錄。不僅如此，我們還應(yīng)該了解雷害事故地點(diǎn)附近的情況，分析附近地質(zhì)、地形和周?chē)h(huán)境特點(diǎn)及當(dāng)時(shí)的氣象情況。
另外，根據(jù)上述調(diào)查情況，我們組織有關(guān)專(zhuān)家分析，寫(xiě)出調(diào)查分析報(bào)告及改進(jìn)措施。
產(chǎn)生的效果
以前，老校園網(wǎng)因?yàn)榉览状胧┎煌晟?，在打雷季?jié)經(jīng)常有核心交換機(jī)的模塊被雷打壞，還有整個(gè)交換機(jī)被打壞。通過(guò)校園網(wǎng)擴(kuò)建，尤其是網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房防雷工程的建設(shè)，校園網(wǎng)已經(jīng)安全運(yùn)行2年。
在這2年期間沒(méi)有發(fā)生一起雷擊事故，只有少數(shù)的用戶(hù)樓層的底層交換機(jī)的端口被感應(yīng)雷打壞，其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備工作均正常。
(作者單位：1為湖北省咸寧高級(jí)中學(xué)，2為湖北咸寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院網(wǎng)絡(luò)中心)
來(lái)源：《中國(guó)教育網(wǎng)絡(luò)》
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二、雷擊的種類(lèi)
1. 直擊雷：帶電云層與大地上某一點(diǎn)之間發(fā)生迅猛的放電現(xiàn)象；
2. 感應(yīng)雷：帶點(diǎn)云層由于靜電感應(yīng)作用，使地面某一范圍帶上異種電荷。當(dāng)直擊雷發(fā)生以后，云層帶電迅速消失，而地面某些范圍由于散流電阻大，以致出現(xiàn)局部高電壓，或者由于直擊雷放電過(guò)程中，強(qiáng)大的脈沖電流對(duì)周?chē)膶?dǎo)線或金屬物產(chǎn)生電磁感應(yīng)發(fā)生高電壓以致發(fā)生閃擊的現(xiàn)象。
三、防雷的要求
為了防止雷電產(chǎn)生的感應(yīng)過(guò)電壓和過(guò)電流，在所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的電源線入口、信號(hào)線連接的設(shè)備兩端均應(yīng)安裝相應(yīng)的避雷器。進(jìn)行防雷器設(shè)備選型時(shí)，必須注意防雷保護(hù)器必須達(dá)到以下基本要求：
1） 正常運(yùn)行時(shí)，雷電保護(hù)器的接入應(yīng)不影響信號(hào)的正常傳輸，雷電保護(hù)器的對(duì)地阻抗應(yīng)盡可能大，串聯(lián)在電路中的阻抗應(yīng)盡可能小。
2） 在雷電襲擊通信總線時(shí)，雷電保護(hù)器應(yīng)發(fā)揮良好的電壓鉗位作用。
3） 在抑制不超過(guò)防雷器最大通流量的雷電襲擊過(guò)程中，雷電保護(hù)器自身應(yīng)完好。
4） 雷電保護(hù)器對(duì)雷電襲擊應(yīng)具有足夠快的響應(yīng)速
四、防雷方案
設(shè)計(jì)依據(jù)：建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50057-94）
計(jì)算機(jī)機(jī)房防雷設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 500174-93）
低壓電力配電系統(tǒng)的浪涌保護(hù)器（IEC1643-1）
1. 直擊雷防護(hù)：
建筑物天面按照滾球計(jì)算保護(hù)半徑安裝相應(yīng)型號(hào)的LKX避雷針和避雷帶（防止直擊雷損壞建筑物）。
2. 感應(yīng)雷防護(hù)：
(1)電源防雷措施：
A、在樓層配電箱處安裝三相電源防雷器 保護(hù)機(jī)房總電源（電源一級(jí)防雷保護(hù)）；
B、在機(jī)房UPS電源處安裝單箱電源防雷器保護(hù)UPS電源（電源二級(jí)防雷保護(hù)）;
C、在機(jī)房重要設(shè)備前端及分線間的交換機(jī)等設(shè)備上安裝防雷插座保護(hù)設(shè)備電源（電源三級(jí)防雷保護(hù)）。
D、在客戶(hù)端PC設(shè)備處安裝裝防雷插座保護(hù)設(shè)備電源（電源浪涌細(xì)保護(hù)）。
（2）信號(hào)防雷措施：
A、在調(diào)制解調(diào)器MODEM處安裝網(wǎng)絡(luò)信號(hào)防雷器 保護(hù)ADSL設(shè)備（信號(hào)一級(jí)防雷保護(hù)）；
B、在路由器處與MODEM連接處安裝單口網(wǎng)絡(luò)防雷器 保護(hù)路由器（信號(hào)一級(jí)防雷保護(hù)）；
C、在網(wǎng)絡(luò)主交換機(jī)串聯(lián)安裝機(jī)架式網(wǎng)絡(luò)防雷器 保護(hù)24口網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)（根據(jù)交換機(jī)端口數(shù)選擇響應(yīng)端口防雷器）（信號(hào)二級(jí)防雷保護(hù)）；
D、在網(wǎng)絡(luò)分交換機(jī)安裝相應(yīng)接口數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)防雷器保護(hù)分交換機(jī)（信號(hào)三級(jí)防雷保護(hù)）；
E、在服務(wù)器端安裝單口網(wǎng)絡(luò)防雷器 保護(hù)服務(wù)器網(wǎng)卡（信號(hào)三級(jí)防雷保護(hù)）；
F、在客戶(hù)端PC設(shè)備處安裝單口網(wǎng)絡(luò)防雷器保護(hù)客戶(hù)端電腦網(wǎng)卡（信號(hào)浪涌細(xì)保護(hù)）。
3． 接地：
混合接地法：在主機(jī)房和分線間分別抽主鋼筋焊接銅鐵接頭，安裝接地匯集箱，安裝等地電位連接器（防止地電位反擊），再沿靜電地板下邊四周安裝40*4銅匯流排，將地線和設(shè)備外殼等連通。
獨(dú)立接地法：當(dāng)沒(méi)有建筑接地或不能滿(mǎn)足接地電阻時(shí)，可在室外空地采用LKX系列接地產(chǎn)品制作接地網(wǎng)（根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)），然后將地網(wǎng)采用16平方毫米銅纜線引致室內(nèi)，安裝接地匯集箱，安裝等地電位連接器（防止地電位反擊），再沿靜電地板下邊四周安裝40*4銅匯流排，將地線和設(shè)備外殼等連通。
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高校校園專(zhuān)用防雷器選型分析，首發(fā)于北京漢鴿科技有限公司。
]]>一、雷電的破壞作用
雷電是發(fā)生在因強(qiáng)對(duì)流而形成的雷雨云中和云地之間強(qiáng)烈瞬間放電現(xiàn)象，是一種嚴(yán)重的自然災(zāi)害，具有高電壓、大電流和瞬時(shí)性的特點(diǎn)。雷擊按其入侵網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的方式來(lái)分，主要有直擊雷和感應(yīng)雷。
雷電直接擊中線路并經(jīng)電器設(shè)備進(jìn)入大地的雷擊過(guò)電流為直擊雷；而由雷閃電流產(chǎn)生的強(qiáng)大電磁場(chǎng)變化與導(dǎo)體感應(yīng)出的過(guò)電壓、過(guò)電流形成的雷擊稱(chēng)為感應(yīng)雷。它們都將對(duì)校園網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生巨大的破壞情況，主要可以分為如下幾類(lèi)：
1.網(wǎng)絡(luò)供電電源的破壞：雷擊產(chǎn)生的強(qiáng)大電磁場(chǎng)，將產(chǎn)生高電壓和過(guò)電流，可能對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的供應(yīng)電源產(chǎn)生巨大的破壞，燒毀設(shè)備，進(jìn)一步可能引起火災(zāi)的發(fā)生。
2.網(wǎng)絡(luò)線路的破壞：一方面，雷電所產(chǎn)生強(qiáng)大電磁場(chǎng)脈沖與導(dǎo)線耦合傳導(dǎo)，沿著線路入侵，將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的擊毀，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)設(shè)備都是電子設(shè)備，不能承受太強(qiáng)的脈沖沖擊；另一方面，雷電也可能直接擊毀戶(hù)外的網(wǎng)絡(luò)線路，比如雙絞線等。
3.接地體的破壞：在機(jī)房設(shè)計(jì)的時(shí)候都將考慮接地體的問(wèn)題，這些設(shè)備接地體在雷擊時(shí)將產(chǎn)生瞬間高電位而損壞。這是因?yàn)榉雷o(hù)直擊雷的裝置將雷電電流引向自身由接地體分流流入大地，在接地體上形成高電位，使與接地體連接的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備由于接地體電位升高而損壞。
一般來(lái)說(shuō)，校園網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)、服務(wù)器和路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安置在建筑物內(nèi)，受建筑物的外部防雷系統(tǒng)保護(hù)，直擊雷破壞網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可能性較小，但建筑物外部的網(wǎng)絡(luò)線路可能受到直擊雷的破壞，若采用光纖線路，大大減少了直接雷破壞的可能；局域網(wǎng)中發(fā)生雷擊事件主要是感應(yīng)雷的破壞，因此防雷的重點(diǎn)是感應(yīng)雷。
二、目前高校校園網(wǎng)絡(luò)防雷存在的主要問(wèn)題
校園網(wǎng)是一個(gè)開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)，主要存在著以下防雷弱點(diǎn)：
1、從校園網(wǎng)遭到雷電的破壞的區(qū)域看，在網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)到達(dá)的建筑中，大多數(shù)沒(méi)有可用的接地系統(tǒng)，有的建筑沒(méi)有合乎規(guī)范的接地系統(tǒng)，有的地極引上線路銹蝕嚴(yán)重，接地系統(tǒng)形同虛設(shè)，而且各建筑接地系統(tǒng)狀況也千差萬(wàn)別，一些建筑的接地電阻偏大，使其應(yīng)有的防護(hù)效果大打折扣。
2、大多數(shù)校園內(nèi)樓棟單元的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)均安裝在宿舍樓樓梯口處，電源就近接到宿舍樓電源總開(kāi)關(guān)處，電源部分沒(méi)有相關(guān)的保護(hù)，雷電感應(yīng)產(chǎn)生的過(guò)電壓容易造成交換機(jī)損壞，另外接入用戶(hù)的雙絞線長(zhǎng)短不一，有的長(zhǎng)達(dá)三四十米，且主要路徑多為沿樓道內(nèi)墻垂直上下，容易感應(yīng)雷電損壞通信端口。 3、校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)使用的設(shè)備有交換機(jī)、路由器、服務(wù)器、計(jì)算機(jī)等，他們大多數(shù)是由微電子器件組成的，無(wú)系統(tǒng)的防雷電波侵入措施，本身的抗過(guò)電壓能力就不強(qiáng)。雷電就容易對(duì)這些電子設(shè)備造成破壞。一般而言，交換機(jī)端口器件的抗過(guò)電壓能力遠(yuǎn)低于機(jī)內(nèi)電源使用的器件，所以雷擊事故多造成交換機(jī)端口損壞。
三、高校校園網(wǎng)絡(luò)防雷設(shè)計(jì)及措施
1.直擊雷防護(hù)及地網(wǎng)工程
一個(gè)良好的接地系統(tǒng)是保護(hù)人身、設(shè)備安全、系統(tǒng)穩(wěn)定工作的重要保證，也是防雷系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)。特別是在強(qiáng)雷區(qū)，一個(gè)合理的接地系統(tǒng)能更快地泄放雷電流，降低殘壓，防止地電位反擊事故，有效地降低雷害威脅。
2.電源系統(tǒng)的防護(hù)
對(duì)于校園網(wǎng)的電源線防護(hù)，首先，進(jìn)入系統(tǒng)總配電房的電源進(jìn)線，應(yīng)采用金屬鎧裝電纜埋地敷設(shè)，電纜鎧裝層的兩端應(yīng)良好接地；如果電纜沒(méi)有鎧裝層，則應(yīng)將電纜穿鋼管埋地，鋼管兩端接地，埋地的長(zhǎng)度應(yīng)不小于15m。由總配電房至各大樓的配電箱以及機(jī)房樓層配電箱的電力線路，均應(yīng)采用金屬鎧裝電纜進(jìn)行敷設(shè)。這樣可以大大減少電源線感應(yīng)過(guò)電壓的可能性。
電源防雷的主要作用是防止雷擊過(guò)電壓從電源供入端進(jìn)入設(shè)備，保障設(shè)備以及數(shù)據(jù)傳輸暢通無(wú)阻。普通插座的接地端要接地，地線的好壞不但直接影響著電源防雷器的效能而且還影響到信號(hào)防雷器的效能。
3.信號(hào)系統(tǒng)的防護(hù)
盡管在電源和通信線路等外接引入線路上安裝了防雷保護(hù)裝置，由于雷擊發(fā)生時(shí)網(wǎng)絡(luò)線（如雙絞線）感應(yīng)到的過(guò)電壓，會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行甚至徹底破壞網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在有外來(lái)線路進(jìn)入的DDN或ISDN一定要在重要線路的網(wǎng)絡(luò)接口上做相應(yīng)的保護(hù)，如防火墻內(nèi)外網(wǎng)接口。安裝RJ45防雷器等，一旦有雷擊就可以避免雷擊造成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p失。網(wǎng)絡(luò)傳輸線主要使用的是光纖和雙絞線。其中光纖不需要特別的防雷措施，但若室外的鎧狀光纖是架空的，那么需要將光纖的金屬部分接地。而雙絞線屏蔽效果較差，因此感應(yīng)雷擊的可能性比較大，應(yīng)將此類(lèi)信號(hào)線敷設(shè)在屏蔽線槽中，屏蔽線槽應(yīng)良好接地；也可穿金屬管敷設(shè)，金屬管應(yīng)全線保持電氣上的連通，并且金屬管兩端應(yīng)良好接地。應(yīng)綜合考慮工作電壓、傳輸速率、接口形式等。所有防雷器均應(yīng)良好接地。 4.等電位連接
集成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主干交換機(jī)所在的中心機(jī)房應(yīng)設(shè)置均壓環(huán)，將機(jī)房?jī)?nèi)所有金屬物體，包括電纜屏蔽層、金屬管道、金屬門(mén)窗、設(shè)備外殼以及所有進(jìn)出大樓的金屬管道等金屬構(gòu)件進(jìn)行電氣連接，并接至均壓環(huán)上，以均衡電位。
四、專(zhuān)用防雷器的選型原則
1.電源防雷器的選型
1.1最大持續(xù)工作電壓的選擇
防雷器最大持續(xù)工作電壓值，是關(guān)系到防雷器運(yùn)行穩(wěn)定性的關(guān)鍵參數(shù)。在選擇防雷器的最大持續(xù)工作電壓時(shí)，除了符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求外，還應(yīng)考慮到電網(wǎng)可能出現(xiàn)的正常波動(dòng)以及可能出現(xiàn)的最高持續(xù)故障電壓。
1.2殘壓的選擇
單純考慮防雷器殘壓越低越好，并不全面，并且容易引起誤導(dǎo)。對(duì)于壓敏電阻防雷器，殘壓越低，通常意味其最大持續(xù)工作電壓降低。因此過(guò)分強(qiáng)調(diào)殘壓，是需要付出降低最大持續(xù)工作電壓的代價(jià)，換來(lái)的后果，可能是在市電不穩(wěn)定地區(qū)，防雷器因長(zhǎng)時(shí)間承受持續(xù)過(guò)電壓而損壞。
1.3報(bào)警功能的選擇為了監(jiān)察防雷器的運(yùn)行狀況，當(dāng)防雷器出現(xiàn)損壞時(shí)，用戶(hù)應(yīng)該即時(shí)知道并及時(shí)更換損壞的防雷模塊。為了在不同的應(yīng)用環(huán)境下，都可以實(shí)現(xiàn)即時(shí)監(jiān)察，需要選擇分別帶有聲光報(bào)警裝置或遙信報(bào)警裝置的防雷器。
2.信號(hào)防雷器的選型
2.1電壓等級(jí)的選擇
信號(hào)防雷器的最高工作電壓的選擇，應(yīng)依據(jù)通信線數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓ぷ麟妷簛?lái)確定。它是選擇信號(hào)防雷器的一個(gè)重要參數(shù)，但是在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)不同通信線的選擇沒(méi)有一個(gè)公用的標(biāo)準(zhǔn)。防雷器的最高工作電壓必須大于通信線的工作電壓的1.2倍。
2.2速率匹配的選擇
不同通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率有所不同，信號(hào)防雷器安裝在信號(hào)線上，其支持的傳輸速率應(yīng)不小于通信系統(tǒng)本身的傳輸速率，否則將導(dǎo)致通信中斷或誤碼率的增加，影響通信系統(tǒng)的正常工作。對(duì)于安裝了信號(hào)防雷器的通信系統(tǒng)，如果出現(xiàn)通信中斷或誤碼率的增加情況，其原因較為復(fù)雜，可能不是防雷器的原因，用戶(hù)可以從以下幾點(diǎn)著手檢查：通信線的長(zhǎng)度是否太長(zhǎng)，如果太長(zhǎng)，可考慮縮短；斷點(diǎn)數(shù)量；連接質(zhì)量；通信接頭是否緊固。
2.3插入損耗
信號(hào)防雷器安裝在信號(hào)線上，因其附加電容的影響，在高頻的情況下，會(huì)有一定的插入損耗。在選擇信號(hào)防雷器時(shí)，其插入損耗應(yīng)小于有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值。
2.4接口類(lèi)型的選擇
信號(hào)防雷器是以串聯(lián)方式安裝在線路上。為了匹配阻抗及保持最小的接觸電阻，應(yīng)該選擇與通信線上同類(lèi)型的接口，對(duì)于RJ、SD類(lèi)型接口要注意線線對(duì)配合，對(duì)于同軸電纜接口要注意公母配合。
結(jié)語(yǔ)
總之，高校校園網(wǎng)絡(luò)防雷工程是一個(gè)系統(tǒng)工程，不可能依靠一、二種先進(jìn)的防雷設(shè)備和防雷措施就能完全消除雷擊過(guò)電壓和感應(yīng)過(guò)電壓的影響，必須針對(duì)雷害入侵途徑，對(duì)各類(lèi)可能產(chǎn)生雷擊的因素進(jìn)行分析，采用綜合防治，包括直擊雷防護(hù)、等電位聯(lián)接措施、屏蔽措施、規(guī)范綜合布線、雷電感應(yīng)及雷電電磁脈沖（LEMP）的防護(hù)、完善合理的接地及地網(wǎng)系統(tǒng)，才能將雷害減少到最低限度，確保我們建成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全可靠。
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高校校園專(zhuān)用防雷器選型分析，首發(fā)于北京漢鴿科技有限公司。
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接地體：是埋于地下與引下線入地相連接，雷擊電流由此發(fā)散到大地。通常用AT自動(dòng)降阻接地模塊400cm×500cm×60cm和熱鍍鋅接地體50mm×50mm×5mm×L2500mm組成垂直接地體，再用40mm×4mm熱鍍鋅接地體組成水平接地體焊接連通，組成接地地網(wǎng),以滿(mǎn)足國(guó)家防雷規(guī)范接地電阻R≤1Ω的要求。
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設(shè)備的防雷要求
| 材料名稱(chēng) | 規(guī)格及說(shuō)明 | 數(shù)量 |
| 銅鍍鋼棒 | 1.42cm x 1.22m | 6 |
| 銅制連接器 | 適用于1.42cm接地棒 | 5 |
| 銅制尖頭 | 適用于1.42cm接地棒 | 1 |
傳輸線路的防雷
監(jiān)控平臺(tái)防雷接地網(wǎng)工程
機(jī)房配電及UPS供電
場(chǎng)地電源負(fù)載三相盡量平衡，不均衡度應(yīng)小于20%。
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煤化工系統(tǒng)整體防雷解決方案，首發(fā)于北京漢鴿科技有限公司。
]]>1、直擊雷防護(hù)和地網(wǎng)系統(tǒng)
對(duì)于程控機(jī)房和網(wǎng)絡(luò)機(jī)房，應(yīng)在電話線和網(wǎng)絡(luò)信號(hào)線進(jìn)入到交換機(jī)架和廣域網(wǎng)路由器之前安裝信號(hào)防雷器；在系統(tǒng)主干交換機(jī)、主服務(wù)器以及各分交換面、服務(wù)器的信號(hào)線入口處分別安裝信號(hào)防雷器。
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煤化工系統(tǒng)整體防雷解決方案，首發(fā)于北京漢鴿科技有限公司。
]]>大、小工廠綜合防雷方案，首發(fā)于北京漢鴿科技有限公司。
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大、小工廠綜合防雷方案，首發(fā)于北京漢鴿科技有限公司。
]]>防雷系統(tǒng)的必要性分析及解決方案，首發(fā)于北京漢鴿科技有限公司。
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防雷系統(tǒng)的必要性分析及解決方案，首發(fā)于北京漢鴿科技有限公司。
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二、設(shè)計(jì)依據(jù)
根據(jù)GB 50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》第五章：防雷設(shè)計(jì)；GB 50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》第六章：防雷擊電磁脈沖；第四節(jié)，第6.4.1至6.4.12條LPZ1區(qū)對(duì)電涌保護(hù)器（SPD）的要求及YD/T 5098-2001《通信局（站）雷電過(guò)電壓保護(hù)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》第五部分：SPD 的選擇；第5.3條：信號(hào)線用SPD；第5.5條：計(jì)算機(jī)、控制終端、監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線用SPD的要求，參照IEC 61643-3 《低壓系統(tǒng)的電涌保排器》 第3部分《在電信系統(tǒng)中SPD的應(yīng)用》和IEC 61644-1 1997《通信系統(tǒng)用SPD》標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)于通信線路的防護(hù)，需對(duì)設(shè)備進(jìn)線纜線使用8/20μs波形、通流容量5KA的信號(hào)電涌保護(hù)器將數(shù)千伏的線路感應(yīng)雷擊過(guò)電壓限制到設(shè)備允許值。
三、實(shí)施措施
1、電源及信號(hào)線路的布線系統(tǒng)屏蔽及其良好接地
屏蔽是利用各種金屬屏蔽體來(lái)阻擋和衰減加在電子設(shè)備上之電磁干擾或過(guò)電壓能量。具體可分為建筑物屏蔽、設(shè)備屏蔽和各種線纜（包括管道）之屏蔽。建筑物之屏蔽可利用建筑物鋼筋、金屬構(gòu)架、金屬門(mén)屬、地板等均相互連接在一起，形成一個(gè)法拉第籠，并與地網(wǎng)有可靠之電氣連接，形成初級(jí)屏蔽網(wǎng)。設(shè)備之屏蔽應(yīng)在對(duì)電子設(shè)備耐過(guò)電壓水平調(diào)查之基礎(chǔ)上，按國(guó)際電工委員會(huì)IEC劃分之雷電防護(hù)區(qū)（LPZ）施行多級(jí)屏蔽。屏蔽之效果首先取決于初級(jí)屏蔽網(wǎng)之衰減程度，其次取決于屏蔽層對(duì)于射電磁波之反射損耗和吸收損耗程度。對(duì)入戶(hù)之金屬管道、通信線路和電力線纜要在入戶(hù)前進(jìn)行屏蔽（使用屏蔽線纜或穿金屬管）接地處理。
2、等電位連接
等電位連接是內(nèi)部防雷裝置中一部份，其目的在于減少雷電流所引起之電位差。等電位是用連接導(dǎo)線或過(guò)電壓（電涌）保護(hù)器將處在需要防護(hù)之空間內(nèi)之防雷裝置，建筑物之金屬構(gòu)架、金屬裝置、外來(lái)之導(dǎo)線、電氣裝置、電信裝置等連接，形成等電位連接網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)均壓等電位，防止需要防護(hù)空間之火災(zāi)、爆炸、生命危險(xiǎn)和設(shè)備損壞。
高層電梯機(jī)房金屬門(mén)窗、金屬構(gòu)架接地，等電位處理。在電梯機(jī)房?jī)?nèi)使用40×4×300mm銅排設(shè)置等電位接地端子板，室內(nèi)所有的機(jī)架(殼)、配線線槽、設(shè)備保護(hù)接地、安全保護(hù)接地、浪涌保護(hù)器接地端均應(yīng)就近接至等電位接地端子板。區(qū)域報(bào)警控制器的金屬機(jī)架(殼)、金屬線槽(或鋼管)、電氣豎井內(nèi)的接地干線、接線箱的保護(hù)接地端等，應(yīng)就近接至等電位接地端子板。
3、防雷器接地
這是散泄雷電流和有效降低電位之措施。接地有多種類(lèi)型，有通信之信號(hào)地、電源之交流地、人身之保護(hù)地、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之邏輯地，再加上防雷接地。由于用途不同，對(duì)地線之要求也不相同，防雷地之物理要求是：一旦有雷電流發(fā)生，盡快把雷電散發(fā)到大地。因而其接地裝置接地電阻越低、等電位裝置與接地裝置間連接距離越短，相對(duì)而言，設(shè)備受雷電損壞之機(jī)率越低。
4、電源和控制線路防雷設(shè)計(jì)
（1）、電源線路防雷設(shè)計(jì)
在電梯控制系統(tǒng)使用電涌保護(hù)器(spd)能對(duì)防止雷擊災(zāi)害起到更有效的作用，電梯控制系統(tǒng)內(nèi)部存在大量低壓控制線路，電涌保護(hù)器(spd)用于限制瞬時(shí)過(guò)電壓和泄放電涌電流的電器器件，并聯(lián)或串聯(lián)于線路處，平時(shí)呈高阻態(tài)，當(dāng)有瞬態(tài)電涌時(shí)候，spd就會(huì)導(dǎo)通，將電涌泄放到大地上，將線路兩端的殘余電壓(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“殘壓”)控制在一定范圍內(nèi)。
第一級(jí)保護(hù)：
第一級(jí)避雷器并聯(lián)設(shè)置在建筑總配電箱及電表處，進(jìn)行雷電電流放電，將雷擊電涌在該段線路的殘壓控制在4000伏內(nèi)，避免瞬間擊毀設(shè)備。2006年開(kāi)始，國(guó)內(nèi)大部分建筑物已設(shè)置第1級(jí)防雷spd(一般設(shè)置在建筑總配電房?jī)?nèi))，這也是《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》中的最基本要求，故在電梯配置中不考慮該等級(jí)防雷spd器件的配置。
第二級(jí)保護(hù)：
針對(duì)電梯的操作性，建議選用模塊化設(shè)計(jì)，更換方便的電涌保護(hù)器件。模塊失效會(huì)自動(dòng)脫離電梯控制系統(tǒng)，模塊表面能清晰顯示故障失障功能。在頂層電梯機(jī)房三相電源配電箱或配電柜處并聯(lián)安裝三相電源避雷器，將雷擊電涌殘壓控制在2500伏內(nèi)。
（2）、電梯控制系統(tǒng)電子板線路防雷設(shè)計(jì)
考慮電梯微機(jī)電源或信號(hào)采集部分大都為低壓工作回路，承受瞬間高電壓沖擊的能力不強(qiáng)，但如果發(fā)生損壞會(huì)導(dǎo)致電梯出現(xiàn)瞬時(shí)故障，造成乘客受困甚至受傷的情況。故有必要引入3級(jí)電涌保護(hù)器對(duì)控制系統(tǒng)中的重要電子板進(jìn)行保護(hù)，以有效防止因電子板損壞而造成的電梯瞬時(shí)故障。針對(duì)電梯使用的電子板種類(lèi)繁多，各電子板之間線路和相關(guān)電氣性能有較大差異，而且每種電子板上存在不同電壓級(jí)別的電源回路及信號(hào)回路。需要按照實(shí)際要保護(hù)的對(duì)象進(jìn)行分析，挑選適當(dāng)?shù)谋芾灼鞅Ｗo(hù)電子板。對(duì)在電子板的工作電壓和控制電路電壓中的各等級(jí)供電線路進(jìn)行spd保護(hù)，并且spd的額定電壓必須與保護(hù)的回路電壓等級(jí)相匹配。在實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，大部受雷擊的電子板都是頂層電梯機(jī)房?jī)?nèi)的控制柜內(nèi)的電子板。所以是防雷設(shè)計(jì)中的重中之重。
四、運(yùn)行維護(hù)
（1）避雷器安裝之后，應(yīng)檢查所有接線是否正確安裝，然后運(yùn)行測(cè)試，看系統(tǒng)和設(shè)備是否正常工作，有無(wú)異常情況，如有，應(yīng)及時(shí)檢查，直至整個(gè)系統(tǒng)均正常運(yùn)作。
（2）每年雷雨季節(jié)前應(yīng)對(duì)接地系統(tǒng)進(jìn)行檢查和維護(hù)。主要檢查連接處是否緊固、接觸是否良好、接地引下線有無(wú)銹蝕、接地體附近地面有無(wú)異常，必要時(shí)應(yīng)挖開(kāi)地面抽查地下蔽部分銹蝕情況，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)處理。
（3）接地網(wǎng)的接地電阻宜每年進(jìn)行一次測(cè)量。
（4）每年雷雨季節(jié)前應(yīng)對(duì)運(yùn)行中的避雷器進(jìn)行一次檢測(cè)，雷雨季節(jié)中要加強(qiáng)外觀巡視，如檢測(cè)發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)處理。
高層電梯防雷方案，首發(fā)于北京漢鴿科技有限公司。
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