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【摘要】自然界中的雷电是一个很壮丽的放电现象。通常按照雷电的破坏方式和程度将其划为感应雷和直击雷。计算机和通讯设备会被雷电造成不定程度的损坏。保护计算机和通讯设备的防雷工作是一个系统的过程。
【关键词】雷电，防雷器，计算机防雷
中图分类号：G623.58 文献标识码：A 文章编号：
一、雷电的形成及其破坏
1.处于雷雨云中任何一方的电场强度到达一定程度时，开始游离空气形成了导电的通道。通道变得越来越大同时离地面也越来越接近，在地面上的异号电荷受到感应而聚集起来，在比较突起或较高的地面突出物上特别容易汇集这些异号电荷。地面上的异号电荷和雷雨云最终发生强烈的中和现象，导致雷电现象的出现。雷电的主放电过程是产生极大的电流、光芒和巨响。通常电流可达数十万安。主放电过程结束后放电通道中还有雷雨云中的残余电荷继续在放电，它们称为余辉阶段其电流达到数百到数千安。
2.直击雷和感应雷是对雷击的不同破坏方式的称谓。上文所说的雷雨云对地面的直接放电就是直击雷，它的雷击的范围虽然较小但是放电过程迅速并且能量巨大，被直击雷击中的设备不仅会损坏而且会因为有巨大电流的通过而发生着火灾等意外事故。发生直击雷时供电线路，信号传输线路、设备间连接线上由于电磁感应并侵入设备损坏电子设备的薄弱部分就是感应雷。感应雷虽然“温柔”但是任何一次雷电都有可能在几种电缆上耦合出一个高电压，感应雷通过线路在通讯设备内部传播，就有可能损坏某个薄弱部位造成设备的损坏，造成不同程度的经济损失。
二、雷击对通讯设备的损坏途径
第一，直击雷经过避雷设施如避雷针、避雷网或避雷带的疏导入地，这将导致地网点上升,由接地线引入到通讯设备的终端设备,从而引起的电位反击。
第二，电流在经过地下线时,在地下周围形成磁场,导致地下线周围的各种金属线等因感应而产生高电压从而破坏设备。
第三，电源的供电线路受到或感应到雷击,通过供电线路的传输到达终端设备;有线通讯网络如计算机，电视等在遭受或感应到雷击时,通过有线网,光缆等介质传到有线通讯的终端用户;还有建筑物内相连的通讯线路、网络线路，同理因远处感应雷击而影响各个连接的终端设备。
三、通讯设备遭雷击的原因
有关的统计数据说明,通讯设备在受到雷击而产生的损失更大,因为通讯设备和其它设备相比更容易遭到雷击的损坏。比如同一般的电气设备比较,电气设备通常来说都具备一定的抗雷击的能力,假如电源进线的暂态过电压没有超过6kv,这些设备大都可以承受这些沿电源进入的较高电压而不会受到破坏。
但是假如电压超过了6kv,只需要把一个避雷器安在电源的进线上就可以把进入的电压控制在电气设备可以承受的安全范围之内,从而有效的保护电气设备。因为通讯设备的布置的特殊性,通讯设备的电源线路、信号线路和与信号有联系的通信线路管道、结构件等因此通讯设备容易受到雷击。
在受到雷击时,如果布置的不合适,就会形成一个开口导电环,只要远处有雷电时,附近的地面电磁场就会有可能在这个环内感应过电压,环路包绕的面积与感应的过电压成正比,面积越大感应到的过电压就越强,从而破坏通讯设备的可能性就越强。通讯设备身为电信设备中的一种,而雷电可以说是一种具有破坏性的电,它们之间因为具有某些共性，因此就有可能相互吸引而发生摩擦,造成危害。
四、通讯设备的防雷措施
(一)把避雷针安装在合适的电杆上，如果雷电击中电杆的时候,就能有效保护电杆本身以及电杆上面设备。这种避雷针一般是直径为4毫米的镀锌铁线,利用拉线入地的方法来导电。
(二)拥有通讯设备的终端用户需要在家中的电线或电缆入户处安装合适的避雷针,这样就能有效减少感应雷的袭击,使得沿导线传来的高压电脉冲在避雷器处导入地下。
(三)从室外拉进的通信设备的电缆应该有具备金属外皮或着从金属管道中穿过。与接地网相连的金属外皮或金屑管道外壁,可以起到一定的避雷作用
(四)在建筑物的顶层,可以利用钢筋混凝土的钢筋作为接地体,供排水用的金属管道也能做为自然接地体, 可以有效的引雷入地,这样既减弱雷电击中时的巨大电磁场,又能削弱电磁脉冲的侵入,这时人和通信设备就有了足够良好的安全保障。
(五)感应雷的袭击是通讯设备受到破坏的主要原因，因此要合理的布置各类接地，是因为感应雷主要是通过地接线等导入过压电来破坏设备。建立接地防护系统如防雷保护接地,安全保护接地等。
五 计算机网络通信系统的防护雷击
1.根据国家标准«建筑物防雷设计规范»,对计算机网络系统房的建筑的要求是定为第二类或第三类防雷筑物,对雷电频发的场所尤其要注重。所有计算机终端和电信设备比较集中的建筑物,必须按要求建有防雷设施。建筑物的防雷措施主要通过安装避雷针、避雷线、避雷网或混合组成的接闪器。这些接闪器把强大的雷电流通过大楼的主钢筋或另设的接地体,将其引入土地,避免雷电对建筑物的破坏,在金属门窗、线缆入室处要做好防雷接地防护措施,要将整个建筑物構建有一个有较完整的防直击雷系统，让计算机网络系统受到直击雷电破坏的可能性降至最小,因此有机房的建筑物首先必须设计安装防直击雷的设施,抵御直击雷和感应雷的直接破坏或间接的破坏。
2.计算机通信网络的防雷保护方案和装置
(1)对于输入机房内的交流供电线路,应避免采用架空线路,而采取供电电缆埋地铺设,并在电缆两端制作良好的接地。
(2)机房建筑物的总配电装置高压端必须安装防雷装置,作为电源的第一级保护。配电低压侧引出的三根相线及零线,应安装中等容通量电源防雷器作为第二级保护,交流零线可以不作重复接地。
(3)楼层配电箱中安装电源避雷器作为第三级保护,重要场合和设备可采取更多级的保护措施。如在 UPS 电源输出端加装防雷器,重要设备电源输入端要加装电源终端防雷设备等。
(4)电源插座必须按规范的连线顺序连接。接地端要保障接地,确保设备接地及使用安全,也直接保证着电源防雷器的效能。因为雷击造成的各种形式的破坏性能量都是要通过地线来释放的,所以良好地接地是防雷关键
3.网络通信线路及接口的防雷
(1)同供电线路一样,为了避免所架设的网络通信线缆引入雷电,应避免在建筑外侧架空敷设入室,对已有的架空线缆,也应使用金属保护管将室外部分的线缆套起,并在进入室内前的两端位置将金属管的外壳接地。光纤线缆不需要特别的防雷措施,但须将钢芯光纤线缆或铠装光纤的金属部分接地即可
(2)虽然电源供电和网络线路等外接线路上安装了防雷保护装置,但由于雷击发生时巨大的电磁场,会在 500 米范围内的金属环路—网络传输线路感应极强的过电压,双绞线屏蔽效果较差,因此更易感应雷击。因此在网络通信线缆接入设备前,先接入信号避雷器,即串入一个瞬态过电压保护器,对于跨越房间、接近窗口和由室外引进的双绞线到网络设备之间均需安装,防护被线缆引入的雷电感应、干扰电涌过电压及雷电波的侵入,保护与之相连的网络设备。由于信号避雷器是串接在通信线路中,所以信号避雷器选择时除要考虑防雷性能指标外,还必须满足信号传输。
六、结束语
要防雷首先必须要了解雷,如何防雷击,对现代人类的通讯来说的有很大的意义,所以采取有效的防雷措施对通讯行业很有必要。H
参考文献:
[1]梅卫群,江燕如.建筑防雷工程与设计[M].北京:气象出版社,2008.
[2]钱慕辉,季晓鸣.计算机网络系统的雷电防护[J].气象与环境科学.2007
【关键词】雷电，防雷器，计算机防雷
中图分类号：G623.58 文献标识码：A 文章编号：
一、雷电的形成及其破坏
1.处于雷雨云中任何一方的电场强度到达一定程度时，开始游离空气形成了导电的通道。通道变得越来越大同时离地面也越来越接近，在地面上的异号电荷受到感应而聚集起来，在比较突起或较高的地面突出物上特别容易汇集这些异号电荷。地面上的异号电荷和雷雨云最终发生强烈的中和现象，导致雷电现象的出现。雷电的主放电过程是产生极大的电流、光芒和巨响。通常电流可达数十万安。主放电过程结束后放电通道中还有雷雨云中的残余电荷继续在放电，它们称为余辉阶段其电流达到数百到数千安。
2.直击雷和感应雷是对雷击的不同破坏方式的称谓。上文所说的雷雨云对地面的直接放电就是直击雷，它的雷击的范围虽然较小但是放电过程迅速并且能量巨大，被直击雷击中的设备不仅会损坏而且会因为有巨大电流的通过而发生着火灾等意外事故。发生直击雷时供电线路，信号传输线路、设备间连接线上由于电磁感应并侵入设备损坏电子设备的薄弱部分就是感应雷。感应雷虽然“温柔”但是任何一次雷电都有可能在几种电缆上耦合出一个高电压，感应雷通过线路在通讯设备内部传播，就有可能损坏某个薄弱部位造成设备的损坏，造成不同程度的经济损失。
二、雷击对通讯设备的损坏途径
第一，直击雷经过避雷设施如避雷针、避雷网或避雷带的疏导入地，这将导致地网点上升,由接地线引入到通讯设备的终端设备,从而引起的电位反击。
第二，电流在经过地下线时,在地下周围形成磁场,导致地下线周围的各种金属线等因感应而产生高电压从而破坏设备。
第三，电源的供电线路受到或感应到雷击,通过供电线路的传输到达终端设备;有线通讯网络如计算机，电视等在遭受或感应到雷击时,通过有线网,光缆等介质传到有线通讯的终端用户;还有建筑物内相连的通讯线路、网络线路，同理因远处感应雷击而影响各个连接的终端设备。
三、通讯设备遭雷击的原因
有关的统计数据说明,通讯设备在受到雷击而产生的损失更大,因为通讯设备和其它设备相比更容易遭到雷击的损坏。比如同一般的电气设备比较,电气设备通常来说都具备一定的抗雷击的能力,假如电源进线的暂态过电压没有超过6kv,这些设备大都可以承受这些沿电源进入的较高电压而不会受到破坏。
但是假如电压超过了6kv,只需要把一个避雷器安在电源的进线上就可以把进入的电压控制在电气设备可以承受的安全范围之内,从而有效的保护电气设备。因为通讯设备的布置的特殊性,通讯设备的电源线路、信号线路和与信号有联系的通信线路管道、结构件等因此通讯设备容易受到雷击。
在受到雷击时,如果布置的不合适,就会形成一个开口导电环,只要远处有雷电时,附近的地面电磁场就会有可能在这个环内感应过电压,环路包绕的面积与感应的过电压成正比,面积越大感应到的过电压就越强,从而破坏通讯设备的可能性就越强。通讯设备身为电信设备中的一种,而雷电可以说是一种具有破坏性的电,它们之间因为具有某些共性，因此就有可能相互吸引而发生摩擦,造成危害。
四、通讯设备的防雷措施
(一)把避雷针安装在合适的电杆上，如果雷电击中电杆的时候,就能有效保护电杆本身以及电杆上面设备。这种避雷针一般是直径为4毫米的镀锌铁线,利用拉线入地的方法来导电。
(二)拥有通讯设备的终端用户需要在家中的电线或电缆入户处安装合适的避雷针,这样就能有效减少感应雷的袭击,使得沿导线传来的高压电脉冲在避雷器处导入地下。
(三)从室外拉进的通信设备的电缆应该有具备金属外皮或着从金属管道中穿过。与接地网相连的金属外皮或金屑管道外壁,可以起到一定的避雷作用
(四)在建筑物的顶层,可以利用钢筋混凝土的钢筋作为接地体,供排水用的金属管道也能做为自然接地体, 可以有效的引雷入地,这样既减弱雷电击中时的巨大电磁场,又能削弱电磁脉冲的侵入,这时人和通信设备就有了足够良好的安全保障。
(五)感应雷的袭击是通讯设备受到破坏的主要原因，因此要合理的布置各类接地，是因为感应雷主要是通过地接线等导入过压电来破坏设备。建立接地防护系统如防雷保护接地,安全保护接地等。
五 计算机网络通信系统的防护雷击
1.根据国家标准«建筑物防雷设计规范»,对计算机网络系统房的建筑的要求是定为第二类或第三类防雷筑物,对雷电频发的场所尤其要注重。所有计算机终端和电信设备比较集中的建筑物,必须按要求建有防雷设施。建筑物的防雷措施主要通过安装避雷针、避雷线、避雷网或混合组成的接闪器。这些接闪器把强大的雷电流通过大楼的主钢筋或另设的接地体,将其引入土地,避免雷电对建筑物的破坏,在金属门窗、线缆入室处要做好防雷接地防护措施,要将整个建筑物構建有一个有较完整的防直击雷系统，让计算机网络系统受到直击雷电破坏的可能性降至最小,因此有机房的建筑物首先必须设计安装防直击雷的设施,抵御直击雷和感应雷的直接破坏或间接的破坏。
2.计算机通信网络的防雷保护方案和装置
(1)对于输入机房内的交流供电线路,应避免采用架空线路,而采取供电电缆埋地铺设,并在电缆两端制作良好的接地。
(2)机房建筑物的总配电装置高压端必须安装防雷装置,作为电源的第一级保护。配电低压侧引出的三根相线及零线,应安装中等容通量电源防雷器作为第二级保护,交流零线可以不作重复接地。
(3)楼层配电箱中安装电源避雷器作为第三级保护,重要场合和设备可采取更多级的保护措施。如在 UPS 电源输出端加装防雷器,重要设备电源输入端要加装电源终端防雷设备等。
(4)电源插座必须按规范的连线顺序连接。接地端要保障接地,确保设备接地及使用安全,也直接保证着电源防雷器的效能。因为雷击造成的各种形式的破坏性能量都是要通过地线来释放的,所以良好地接地是防雷关键
3.网络通信线路及接口的防雷
(1)同供电线路一样,为了避免所架设的网络通信线缆引入雷电,应避免在建筑外侧架空敷设入室,对已有的架空线缆,也应使用金属保护管将室外部分的线缆套起,并在进入室内前的两端位置将金属管的外壳接地。光纤线缆不需要特别的防雷措施,但须将钢芯光纤线缆或铠装光纤的金属部分接地即可
(2)虽然电源供电和网络线路等外接线路上安装了防雷保护装置,但由于雷击发生时巨大的电磁场,会在 500 米范围内的金属环路—网络传输线路感应极强的过电压,双绞线屏蔽效果较差,因此更易感应雷击。因此在网络通信线缆接入设备前,先接入信号避雷器,即串入一个瞬态过电压保护器,对于跨越房间、接近窗口和由室外引进的双绞线到网络设备之间均需安装,防护被线缆引入的雷电感应、干扰电涌过电压及雷电波的侵入,保护与之相连的网络设备。由于信号避雷器是串接在通信线路中,所以信号避雷器选择时除要考虑防雷性能指标外,还必须满足信号传输。
六、结束语
要防雷首先必须要了解雷,如何防雷击,对现代人类的通讯来说的有很大的意义,所以采取有效的防雷措施对通讯行业很有必要。H
参考文献:
[1]梅卫群,江燕如.建筑防雷工程与设计[M].北京:气象出版社,2008.
[2]钱慕辉,季晓鸣.计算机网络系统的雷电防护[J].气象与环境科学.2007