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证券计算机网络系统的防雷设计

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证券计算机网络系统的防雷设计
赵超　(沈阳市气象局　沈阳110016)
摘　要　通过对具有代表性的证券公司计算机网络防雷工程的设计实施,阐述雷电对计算机网络系统的危害以及防雷工程的设计实施要求准则。

关键词　网络系统　直击雷防护　感应雷防护　防雷设计
在银行、证券等金融部门,计算机网络系统占有重要的地位,其业务受理、资料分析、统计以及数据传输,完全依靠计算机来完成。

证券等金融行业直接参与金融交易,是经济社会中信息量最集中的行业之一,社会影响面大,一旦出现各种技术问题,直接影响到社会秩序的安定,所以保证计算机的使用安全显得尤为重要。

微机系统等微电子设备耐受过电压能力差,是过电压波侵袭的对象,本身易被破坏,且由此造成的经济损失远远大于被雷击坏的设备本身。

本文根据国际电工委员会(IEC)以及《建筑物防雷设计规范(G B50057-94)》中的相关标准规定,以具有代表性的中国银河证券有限责任公司沈阳南八马路证券营业部的网络系统防雷工程来分析计算机系统的防雷设计与施工。

1　防雷保护区的划分
在IEC/TC81通过的防雷电电磁脉冲(L EMP)草案中,将建筑物需要保护的空间划分为几个防雷保护区,有利于指明对L EMP有不同敏感度的空间。

1.1　LPZ0防雷保护区
在本区的物体处于直接雷击下,这里的导体可能传导全部的雷电流。

L PZ0区内产生未衰减的电磁场,L PZ0区分为L PZ0A和L PZ0B部分,L PZO A为避雷针保护范围以外的空间, L PZ0B为避雷针保护范围以内和建筑物所屏蔽的室外空间。

1.2　LPZ1防雷保护区
在本区内的物体不处于直接雷击下,区内传导的雷电流小于L PZ0区(取决于建筑物本体结构的屏蔽效果)。

1.3　LPZ2防雷保护区
本区内是具有更高屏蔽要求的空间,如屏蔽室内或金属机壳内。

防雷保护区的概念便于我们利用系统的层次分析法去进行防雷设计。

2　雷电对网络系统的危害
雷电的破坏方式主要有直接雷击和感应雷击(亦称二次雷击)。

直接雷击一般不能够直接作用在计算机系统之上,但由此而产生的雷击过电压波却是主要破坏方式。

所以雷电对于计算机等微电子系统的危害,主要体现在感应雷击上。

2.1　直击雷及其危害
所谓直击雷,是指雷电直接击在建筑物、设备及动植物上,产生电效应、热效应和机械力者。

直击雷对于处于L PZ0区的建筑物、设备可造成破坏以及人员伤亡,往往大多数的计算机机房都配有微波天线,而一般的天线均处于所在建筑物的顶部,这样做的目的是便于接收卫星信号,但同时也使接收天线暴露于L PZ0区,易遭直击雷的危害。

而在天线本身遭受直击雷危害的同时,雷电流又极易沿天馈线路传入L PZ1区,形成二次雷击,对机房内的计算机系统造成破坏。

2.2　感应雷及其危害
所谓感应雷,是指通过雷云之间或雷云对地面的放电,在附近的导体上产生的静电感应和电磁感应。

它可能使金属部件之间产生电火花,是破坏微电子设备的主要途径。

一般来说,感应雷的危害次于直击雷,但它发生的机率却比直击雷多,因为直击雷只发生在雷云对地面的闪击时才会对地面造成灾害,而感应雷不论是雷云对地还是雷云之间的放电(据观测资料分析,雷云之间闪击比雷云对地闪击机率多),都可能发生感应雷击,并可能造成灾害。

此外直击雷每次只能袭击一两个小范围的目标,而一次闪击可以在较大的范围内同时发生感应雷击现象,并且这种感应过电压波可以沿着电力线、通信线路等金属线路传输到很远,致使雷害范围扩大。

由此可以看出感应雷击产生的渠道远大于直击雷,并且于空间辐射及电力等金属线路传导而对整个网络产生危害。

3　证券行业网络系统组成
要考虑防雷方案的设计,首先应了解证券行业网络系统的组成(图1)。

证券网络系统主要由外部数据通信、内部数据处理两大部分组成。

其外部数据传输主要依靠高频通信系统传输数据,在证券行业中主要采用卫星通信系统直接与沪深交易中心接收行情交换数据,其次依靠DDN 或拨号方式与交易中心、资信机构等交换资料,在高频通信系统故障时起到应急备份的作用,以确保资料的及时接收、交换;内部的数据处理一般由卫星信号处理设备、服务器及终端来承担,并由此组成星型拓扑的局域网络,其网络的实现一般选用集线器(HUB ),
并通
图1　证券行业网络系统的组成
过双绞线连接至各终端设备。

4　总体防雷设计及器材的选用
防雷设计应先依据《建筑物防雷设计规范(G B50057-94)》确定其所在建筑物为哪一类防雷建筑,并依此作为设计防雷方案的主要理论依据,根据具体情况,确定应采取哪些防雷措施。

沈阳南八马路证券营业部所在建筑物总层数为13层,4只卫星接收天线位于建筑顶部,营业场所选在1～4层,1层为营业大厅,2～4层为办公区和中大户室,中心机房位于4楼,由2台主服务器为核心构成星型局域网络,网络
遍及至每个房间。

4.1　直击雷的防护
由于其接收天线位置较高,且附近无高大建筑物拦截闪电,并且高出原有的避雷系统(避雷带),处于L PZ0区,易遭受直接雷击,所以在设计其防雷方案时首先考虑加装独立避雷针予以保护。

本次工程我们选用的是兼有抑制感应雷击发生功能的LAZ -1000型避雷针,该针既能防直接雷击,又能够有效地抑制感应雷击。

其工作原理是通过改变雷电脉冲的陡度并延缓入地时间,使引下线上的di/dt 明显降低,从而减小电磁场对附近设备的干扰;其保护范围按照“滚球法”确定,并依此确定避雷针的高度;经实测其建筑物基础接地电阻值小于1Ω,符合规范要求,所以避雷针的引下线和接地依据规范(G B50057-94)的要求选用原建筑物的柱内主筋和基础接地,没有单独敷设引下线和接地装置。

4.2　感应雷的防护
进出户金属线路跨越L PZ0区和L PZ1区两个不同的防雷保护区,易引导雷电流至L PZ1区。

并且感应雷产生的渠道较多,所以应加强对计算机系统的感应雷防护。

在防二次雷击方面,采取了在其进出户的金属线路上加装相应的过电压防护器(SPD ),根据其安装的位置分为电源线路用SPD 、通信线路、数据线路、信号线路用SPD 。

对沈阳南八马路营业部选定的天馈线路上分别加装LA T2000-K18-N 型和
LA T1760型避雷器各2只,
(下转第46页)
3　杂散干扰
杂散干扰主要是指由于发射机倍频器的滤波特性不好,而使一些二次和三次谐波分量在发射机输出级输出,产生杂波辐射信号。

另外,发射机的技术指标不合格,也会使以载波为中心的噪声分布相当宽,在几兆赫的频带内造成干扰。

消除杂散干扰较为有效的办法是在发射机输出端接入选择性滤波器,以减少干扰信号,发射机载频功率大于25W 时,任何一个离散频率的辐射功率应低于发射机载频功率70dB 才不会干扰正常通信。

对于严重不符合技术指标的发射机,应予以淘汰。

4　邻道干扰
邻道干扰是指相邻的或者邻近波道之间的干扰。

目前,移动通信广泛使用的特高频(V HF )、超高频(U HF )电台,波道间隔为25kHz 。

众所周知,调频信号的频谱很宽,其中某些谐波分量落入邻道接收机的通带内,就会造成邻道干扰。

这种干扰主要是由于发射机技术指标不合格而造成的。

一般多基站工作时,要求发射机的频率稳定度为5×10-6;调制最大允许频偏为±5kHz ,我国寻呼体制规定为±4.5kHz ;邻道辐射功率对邻道接收机形成的邻道干扰应比载波功率低70dB 以上。

(上接第44页)　用以分别抑制掉来自4条天
馈线路的电磁感应波,避免电磁感应波由天馈线路侵入设备;在电源线路上加装二级SPD ,分别在用户总电源和机房的独立电源处加装,以防止雷电波由电源线路侵入;其营业部尚有一条DDN 专线作为备份,在其上加装了调制解调器专用SPD ,以抑制来自电话线的电磁感应波。

总体防雷工程如图2所示。

图2　总体防雷系统
5　接地系统
接地是防雷工程中重要的一环,也是计算
机系统建设中必不可少的技术要点。

《计算机
场站设计规范》中明确规定计算机系统应有专用地线,并且良好的接地系统是计算机系统稳定工作的前提。

计算机系统的接地应有直流工作地、交流工作地、安全保护地和防雷保护地4种接地。

《规范》中规定安全保护地和交流工作地的接地电阻值应小于4Ω;防雷保护地的接地电阻值应小于10Ω;直流接地电阻值的确定应依据设备的具体情况而定,根据其设备的要求确定应小于4Ω,其中防直击雷系统接地和引下线利用建筑物原有的柱内主筋和基础接地。

在施工中我们依据《规范》中联合接地的要求,采取将另外3种接地共用1组接地的方案,确定接地电阻值应小于4Ω,采用2根截面积为35mm 2多股铜绞线作为引下线,在距地面1.7m 处装设了断接测试点,并在机房内静电
地板下沿周围墙壁敷设了均压环,确保房间内电位均等,并兼作为接地母线汇集排。

6　结语
按照南八马路营业部的防雷设计模式,近年来沈阳市防雷中心已为很多单位的计算机系统设计并安装了防雷系统。

在实际施工中,防雷系统起到了对计算机系统良好的保护作用,同时也取得了明显的社会效益和经济效益,为防灾减灾、稳定金融秩序、稳定社会秩序做出了贡献。

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计算机网络设备防雷方案

计算机网络设备防雷方案

计算机网络设备防雷方案计算机网络防雷方案一、防雷的原因每年计算机网络因雷击而损坏的事例屡见不鲜，给政府、银行、企业等造成了巨大的损失和工作上的不便，然而对于雷雨多发地区，更容易遭受雷击损坏，因此极有必要对这些设备进行防雷保护。

二、雷击的种类1. 直击雷：带电云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象；2. 感应雷：带点云层由于静电感应作用，使地面某一范围带上异种电荷。

当直击雷发生以后，云层带电迅速消失，而地面某些范围由于散流电阻大，以致出现局部高电压，或者由于直击雷放电过程中，强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压以致发生闪击的现象。

三、防雷的要求为了防止雷电产生的感应过电压和过电流，在所有网络设备的电源线入口、信号线连接的设备两端均应安装相应的避雷器。

进行防雷器设备选型时，必须注意防雷保护器必须达到以下基本要求：1）正常运行时，雷电保护器的接入应不影响信号的正常传输，雷电保护器的对地阻抗应尽可能大，串联在电路中的阻抗应尽可能小。

2）在雷电袭击通信总线时，雷电保护器应发挥良好的电压钳位作用。

3）在抑制不超过防雷器最大通流量的雷电袭击过程中，雷电保护器自身应完好。

4）雷电保护器对雷电袭击应具有足够快的响应速四、防雷方案设计依据：建筑物防雷设计规范（GB 50057-94）计算机机房防雷设计规范（GB 500174-93）低压电力配电系统的浪涌保护器（IEC1643-1）1.直击雷防护：建筑物天面按照滚球计算保护半径安装相应型号的LKX避雷针和避雷带（防止直击雷损坏建筑物）。

2. 感应雷防护：(1)电源防雷措施：A、在楼层配电箱处安装三相电源防雷器保护机房总电源（电源一级防雷保护）；B、在机房UPS电源处安装单箱电源防雷器保护UPS电源（电源二级防雷保护）;C、在机房重要设备前端及分线间的交换机等设备上安装防雷插座保护设备电源（电源三级防雷保护）。

D、在客户端PC设备处安装装防雷插座保护设备电源（电源浪涌细保护）。

计算机网络防雷设计

计算机网络防雷设计

计算机网络防雷设计摘要：近年来，计算机设备的大量使用，使防雷检测的问题显得越来越明显。

由于计算机网络中使用的精密电子设备抗电压电流的水平非常低，如防护措施不当，很容易会遭受雷击，影响或损坏相关设备的正常运行，进而影响我们的工作或生活。

所以，防雷检测就是确保防雷装置性能良好正常发挥作用的关键，开展防雷检测非常重要。

关键词：计算机网络；防雷设计；措施引言如今,随着计算机技术以及互联网的高速发展,社会各个行业均开始广泛应用计算机信息系统。

计算机基本上渗透到我们的日常生活、学习、工作的各个方面。

计算机信息系统作为现代计算机技术以及通信技术不断发展衍生的产物,既可以属于计算机及其外设组成的单机系统,也可以是网络系统。

计算机信息系统中涉及到许多集成电路信息设备,其耐受过电压以及过电流水平均非常低,极易遭受雷电干扰,轻则影响计算机信息系统的正常运行,严重时会导致系统直接瘫痪,设备被被雷电击坏。

基于此,加强计算机信息系统的雷电防护工作至关重要。

计算机网络广泛应用于各行各业的信息领域，在这些精密电子计算机设备中，半导体CMOS集成模块极易受到承受过压和过流的冲击，当磁场脉冲大于0.07Gs，会导致计算失败；大于 2.4Gs 的磁场脉冲可能会对集成电路造成永久性损坏。

如果不采取适当的保护措施，计算机网络很容易受到雷击。

1雷电攻击设备的路径首先，雷击可以直接击中设备。

当高空雷电直接击中建筑物时，动植物群受到热电效应、机械效应等影响，对建筑物内部或周围人员造成伤害和伤害。

其次，雷击敏感性主要是在云层放电时，雷云和雷云周围的导体产生电磁感应和静电感应。

强烈的雷击通常比直接雷击造成的伤害更小，但出现的频率更高。

一般地，雷云在地面闪烁时，可能会发生直接雷击，地面建筑物可能会被毁坏，但有雷云存在时，可能会感应雷击，对地面建筑物造成损坏。

同时，直接雷击每次只能对一个小目标造成伤害，而感应雷在小目标放出闪电后会对小目标产生大范围的串联效应，从而造成感应雷的过电压状态，而雷电的感应将能够迅速地通过电话线、电线传输，永久增加破坏半径。

计算机系统防雷方案

计算机系统防雷方案

计算机系统防雷方案近年来随着金融系统业务的不断发展，金融电子化的步伐也日趋加快，每年的电算化投资均在数千万元，但因防雷目前尚无统一的国际标准，致使在计算机系统防雷方面还是一块空白，根据我公司进行防雷工程的经验及客户的多次接触统计，在类如金融、证券、保险、邮电等大量应用精密电子设备的行业，平均每次设备遭受雷击所造成的直接经济损失在十万到数百万之间，而因此造成的停止对外服务等间接经济损失更难以统计。

因此选用一个完整、适当的防雷方案可以极大地保护用户的投资，保护用户工作的正常进行与运转，更可避免用户的设备受雷击和高压等意外事故的破坏，同时也为机房操作人员营造一个安全的工作环境。

在一个比较完整的计算机系统中安装避雷器的一般原则1、在一个计算机系统中，一个完整的防雷方案应尽量对此系统中的所有设备都予以保护，因为在计算机系统中大量设备均使用局域网电缆、信号电缆等连接到一起，此时如果一台设备遭受雷击，极高的电压必然由局域网、信号电缆等传递到其他设备，从而可能使整个系统所有设备都遭受到破坏，如果此系统中的所有设备都有防雷保护则可能避免这种“链式反应”。

2、对于像小型机、ATM、行式打印机等价格较为昂贵、运行金融业务应用系统、并且难于维修的设备尽量给予比较全面的保护，在对这些设备的电源部分进行保护的同时，对于连接它们的局域网端口、串行口、并行口等信号部分也应进行严格的保护。

3、路由器、局域网交换机、GTS异步终端服务器等单个端口价格较高（路由器、局域网交换台等设备平均每个端口的价格在USD1，000以上）或负责整个系统通讯的、比较重要且易成为“单点故障点”的设备也应同上所述给予尽量全面的保护，尤其是象这些设备的连接MODEM的串口、连接双绞线的RJ45端口等信号部分应进行信号部分的保护，避免因路由器、局域网交换机端口被雷击或高电压击穿。

4、对于局域网上所用的双绞线，如果它连接的设备不在一个电源环境内。

或走线距离比较长时（不在一个房间内或者跨越楼层时），双绞线两端连接的设备都应安装防雷设备；局域网使用细缆作为传输介质时，因其连接多台设备，更应安装防雷设备。

浅谈计算机网络系统的防雷设计

浅谈计算机网络系统的防雷设计

科技7钉捌刎晒觌浅谈计算机网络系统的防雷设计王长江1常志霞1王晋z罗金平3(1．濮阳县气象局，河南濮阳457100；2．桐柏县气象局，河南桐柏474735；3．邓州市气象局，河南邓州474100)。

咎裔耍]计算机网络系统的雷电防护是一个比较复杂的工程，它即要考虑计算机网络系统所处的建筑物要有雷电防护要求(外部防雷)，／，还要考虑网络系统拳身各功能设备的要求和特点采取相应的雷电防护措施。

：，。

I关键词l计算机网络；防雷系统；整怒揞施随着和过电流耐受能力差，对电磁干扰十分敏感等弱点，经常遭受雷电损坏，因I t D,N雷电的防护已迫在眉睫。

从近年本县计算机系统遭雷击实例分析发现，目前，多数单位建筑物上避雷针、避雷带的安装都符合要求，室内计算机系统遭直击雷击中的可能性极小；绝大多数单位计算机系统遭雷击多是电源系统、通信系统。

雷电过电压通过电源系统、通信系统^侵致使计算机系统损坏。

1计算机网络避雷器系统的接地电阻要求大中型计算机网络的地板应采用钢筋地网，以保证地电位分布均匀，并使用防静电地板。

其接地电阻具体要求：1)交流工作接地接地电阻不应大于4欧姆。

2)安全保护接地接地电阻不应大干4欧姆。

3)直接工作接地接地电阻应按计算初．网络要求确定。

4)交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、避雷接地等接地宜共有统一接地装置，其接地电阻要求按其中最小值确定。

2雷电入侵的主要途径雷电入侵计算机网络系统的途径主要从三个方面。

一种是雷电直接闪击，称作“直击雷”，其造成的危害最为强烈，极具灾害性，但其发生的几率很小；第二种是直击雷在放电过程中，最大的脉冲电流对周围导线或金属物产生电磁感应高电压，以致发生闪击造成危害，有人称之为“雷电感应”：另一种是直击雷或电磁感应高电压闪击时产生的雷电高电压，通过输电线、通讯电缆、无线电天线等金属线引入建筑物内发生闪击而造成的雷击事故，称之为“雷电波侵^”。

3防护措施3．1直击雷的防护计算机网络之所以要考虑防直击雷，主要因为直击雷击中建筑物时会有很强的雷电流(平均在30K A)，对于没有做好直击雷防护的建筑物内，由干电压降分布不均匀会造成局部高电位反击，损坏设备甚至伤害操作人员；其次由于强大的直击雷电流会使机房的地电位升高到几万伏，甚至几十75-t X，并目通过电力系统和信号电缆的接地点反馈到其他地方，同时殃及接在电网和通讯网络上的计算机设备。