计算机网络防雷器

基层台站发展计算机信息网络系统防雷产业之我见

[摘 要]：随着计算机和通信技术的快速发展，各行各业都不同程度地建立了计算机网络，通信手段也越来越好，同时，由于雷击而导致计算机与通信系统损坏的问题也越来越严重。随着基层台站中计算机信息网络系统越来越多的投入使用，计算机、远动通讯机房越来越多的合为一体，其防雷要求将要统筹考虑，本文提出了计算机与通信系统的防雷要点。

[关键词]：基层台站 计算机 信息网络 防雷

前 言

目前，随着电力信息化建设进程的加快，计算机网络信息系统正扮演着愈来愈重要的角色，每年都有多起因雷击造成计算机及网络通讯设施损坏，从而导致信息传输中断、信息受损乃至威胁人身安全的事故发生。随着现代科技的迅速发展，电子通讯设备的使用日益增多，暴露在室外的天线越来越多、大大增加了被雷电击坏的可能。

计算机信息网络系统的运用已经深入到各个行业、各个领域，它的身影随处可见，为各行各业的运营、管理等方面带来了很多便利。然而近年来也常常听说计算机网络系统遭受雷击，整个系统造成重创甚至瘫痪，这给相应单位或企业带来极大的不便，尤其是类似于基层台站，一旦数据不可逆转的丢失，会给整个体统带来极大的障碍。因此对于计算机信息网络系统的防雷工作越来越受到重视。本文将结合当下发展计算机信息网络系统防雷产业的政策环境来进一步探讨相应防雷对策。

一、发展计算机信息网络系统防雷产业的政策环境

为贯彻落实《国务院办公厅关于进一步做好防雷减灾工作的通知》精神，保障基层站台计算机信息系统的安全，避免或减少雷电灾害造成的损失。市公安局、防雷减灾办公室等会定期对党政机关、企事业单位、金融系统、交通运输、教育卫生、电力、电信、广播电视等单位的计算机系统（场所）及网吧的防雷安全进行一次全面的检查。国家对于防雷十分重视：

1.要求各单位认真学习安全生产的相关法律、法规及文件，认真检查落实，各单位要本着对国家财产和人民生命安全高度负责的态度，高度重视计算机系统的防雷检查、检测工作。

计算机及通讯设备的防雷

【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。

前言：

在电路保护解决方案中，雷击浪涌防护是电子工程师尤为关注的一个防护重点，浪涌也叫突波，顾名思义就是超出正常工作电压的瞬间过电压，浪涌保护器，也叫防雷器，是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害，本质上讲，浪涌是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲。

1

最原始的浪涌防雷保护器羊角形间隙，出现于19世纪末期，用于架空输电线路，防止雷击损坏设备绝缘而造成停电，故称“浪涌保护器”，20世纪20年代，出现了铝浪涌保护器，氧化膜浪涌保护器和丸式浪涌保护器，30年代出现了管式浪涌保护器，50年代出现了碳化硅防雷器，70年代又出现了金属氧化物浪涌保护器，现代高压浪涌保护器，不仅用于限制电力系统中因雷电引起的过电压，也用于限制因系统操作产生的过电压。

1、浪涌防雷保护器按工作原理分：

浪涌保护器中的元件（压敏电阻MOV，硅雪崩二极管SAD、空气导管、大放电电容）是采用损耗自身的方式对冲击电流进行消解(发热,融化)，从而使导入地下的冲击电流在安全范围之内，不会形成二次反击。抑制元件的自身寿命会因为反复承受电流冲击而缩短，SineTamer采用了40模块和热、电熔断双保险、热分担算法等，确保了SineTamer的使用寿命。SineTamer约消解90％的过电压和过电流，剩余的10％则导入地下。

2

SPD并联于线路（L/N）与大地之间，在正常工作电压情况下，MOV处于高阻状态，相当于线路对地开路，不影响线路正常工作，故障显示窗口呈绿色，当线路由于雷电或开关操作出现瞬时脉冲过电压时，防雷模块在纳秒级时间内迅速导通，将过电压短路到大地泄放，当该脉冲过电压消失后，防雷模块又自动恢复高阻状态，不影响用户供电。

当防雷模块长期工作在超负荷工作状态，其性能劣化而发热到一定温度，模块中的热感断路器（K1）会自动断开避雷模块回路，保护电源电路工作不受影响，防止火灾发生，当线路感应过大雷电流时，过流断路器（K2）迅速断开，防止SPD爆炸。K1或K2动作后，SPD内脱扣装置动作，使故障显示窗口显示红色，提醒用户更换SPD模块，同时，脱扣装置带动遥信告警开关（SK）动作，输出故障告警信号。 3

浪涌保护器和避雷器的区别

1、避雷器有多个电压等级，从0.38KV低压到500KV特高压均有，而浪涌保护器一般只有低压产品；

2、避雷器多安装在一次系统上，防止雷电波的直接侵入，而浪涌保护器大多安装在二次系统上，是在避雷器消除了雷电波的直接侵入后，或避雷器没有将雷电波消除干净时的补充措施；

3、避雷器避雷器是保护电气设备的，而浪涌保护器大多是为保护电子仪器或仪表的；

4、避雷器由于接于电气一次系统上，要有足够的外绝缘性能，外观尺寸比较大，而浪涌保护器由于接于低压，尺寸制作的可以很小。

浪涌保护器1、变频控制柜必须加2、使用真空断路器的控制柜必须加3、供电系统的进线开关必须加

4、其它控制柜可以不加，当然如果为了保险起见有预算空间的话可以都加上

浪涌保护器总体分为两类：电机保护型、电站保护型在选择时必须注意！

1•主要结构及工作原理

电涌保护器的工作原避雷器理见示意图，两个电极分别与L(或者N)和PE线相联，两个电极之间形成一个电气间隙。电网在不超过最大持续运行电压的情况下运行时，两个电极之间呈高阻状态。女口果电网因雷击或者操作过电压使两个电极之间的电压超过点火电压时，间隙被击穿，通过弧光放电将过电压能量释放。

冲击波过后，电弧将被由分弧片和灭弧室组成的灭弧系统熄灭，恢复到高阻状态。

图1原理示意图

2•作用

BY系列电涌保护器采用了一种非线性特性极好的压敏电阻，在正常情况下，电涌保护器外于极高的电阻状态，漏流几乎为零，保证电源系统避雷器正常供电。当电源系统出现上述情况的过电压时,不锈钢装饰，电涌保护器立即在纳秒级的时间内迅速导通，将该过电压的幅值限止在设备的安全工作范围内。同时把该过电压的能量释放掉。随后，保护器又迅速的变为高阻状态，因而不影响电源系统的正常供电。

电涌保护器(SurgeprotectionDevice)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为"避雷器"或“过电压保护器”英文简写为SPD。电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。