基于集中式计算机机房雷电防护解决方案

网络通信系统雷电保护分为：广域网雷电防护、局域网雷电防护、无线通信系统雷电防护、光缆通信雷电防护和机房内部设备之间的串口雷电防护等。

1.3.1 广域网雷电防护

广域网线一般为：租用邮电专用线路和共用邮电话线线路。机房通信设备使用的专线：X .25、V.11、V.24、ISDN、DDN 。机房通信设备话线备份线：PSTN等。根据上述的特点，广域网远距离传输数据通信，目前最大速度小于等于2M-16M[16M为视频系统]，从四通八达的户外引进机房，是雷电的重点袭击对象，所以，在进入机房设备(调制解调器、采集卡等设备)前端安装具备二级保护的防雷保安器(第一级为惰性气体火*间隙放电器，通过PTC 解偶，进入第二级TVS过电压保护器)。需要防护线与线之间、线与大地之间的雷电入侵，保安器的损耗指标应该适应计算机设备的通信协议(IEEE 标准通信协议)要求。电路如图：

保护电路的特点：

a.等电位凯文接线防护，主要体现在地线上是否凯文接线，在地线端子上(同一点上)接两条线，一条接大地，另一条接设备外壳上(如果调制解调器是塑料外壳，那么在接下一个金属外壳的设备，依次类推)。

b.实行线间防护和线地防护相互结合，由于数据线是正弦波信号传输系统，有一条信号线在电信部门是接地的， 在用户端是悬空的，当雷电来临时，雷电产生的磁场可以造成两线之间产生感应高压，烧毁设备。100%的普通电话机都没有接地，机身采用绝缘材料，但依然遭受雷电的侵袭，就是这个道理。

c.较低的寄生电容，数字信号传输的插入损耗体现在阻抗配合和寄生电容上。

0.4欧姆的高分子PTC热敏电阻和小于40PF的寄生电容，可以制造100M频率的数字信号防雷系统，关键是降低寄生电容的优秀设计。

1.3.2 局域网的雷电保护

建筑物内部或机房内部计算机设备之间的数据交换和数据处理的网络系统是局域网雷电防护的重要部分，做好局域网网线的屏蔽，同时还应该加强终端设备的局域网端口的雷电防护(小型机、服务器、前置机、集线器、网络交换机)，网络运行速度水平网：10M、100M，主干线1000M，多数主干线网为垂直布线。

垂直的网线不会切割磁力线产生感应过电压。网络接口为RJ45 接线端子，在雷电防护中，主要实施网络交换机RJ45 端口、级联RJ45 端口、核心路由器RJ45端口、小型机RJ45 端口、服务器RJ45 端口等。必须提到：在许多重要机房经常发生网线户外飞线连接，飞线在户外可以遭受较大的雷击，有部分雷击是一般100M 局域网防雷器件无法抵御的，问题有两个方面：一是飞线必须3mm 金属穿管埋地，金属管两头接地，再加防雷器件。二是目前的防雷器件制造厂家在产品设计和书面指导安装资料中，没有很好的产品和安装方案。要想抵御飞线遭雷击问题，必须实施新的分步防护手段。1.3.3 无线通讯防护系统

无线通讯一般使用微电波、卫星等高频电子技术进行有效交换数据的一种基本联络方式。经常在建筑物上再架设天线，天线通过馈线把电信号输送给接收、发射机，由于天线较高，属于地面特别突出物，馈线的屏蔽层与机壳及大地相连接，是雷电释放大地的优良途径。一旦雷电沿此途径入地，必将使设备烧毁。为此，必须加强在天馈线进入设备前，安装防雷器。由于无线通讯系统使用频率较高，一般在800-2500M，要求防雷器的插入损耗较严，在1250M 以下，可以使用放电管型防雷器件，但要求放电管的通流容量必须大于、等于20KA。在1250M至3000M 之间，可以采取LC 型防雷器件，但是必须合理的降低L 电感量，精密的控制C 电容值和电容耐压问题[通常：电感小于0.08μH，电容小于15PF，电容耐压大于3000V]。

2 实施雷电防护的安装要素

2.1 机房地线问题

根据IEC和GB的有关计算机机房的标准，机房地线有二类：独立地线和共用地线。但从防雷角度来看，必须使用共地，目的是减少雷电的高压反击。但由于计算机信息技术的飞速发展，许多新机器对用电环境要求非常苛刻，如果强行机械的把机房逻辑地、静电地、保护地、交流地、零线接地、防雷地、建筑物主钢筋、屏蔽地等统统连接一起，就会发现有：1)服务器、小型机不工作。2)局域网速度较慢，不适应工作。3)主板莫名其妙的平凡烧毁。原因很简单，由于系统的用电环境不好，三相严重不平衡，零地混接，导致地线电流过大，造成零地电压大于1伏，是上述后果的根本原因。

共地的基本目的是希望达到全面地电位等电位，消灭机房电位差，首先要全面保护人身安全抵御雷电的高压反击引起的机房分布[与大地有直接、间接联系]的导电体之间产生不等电位现象， IEC61312 标准明确指示：当共地无法实现时，采用电压瞬间导通的SPD元件，实现雷电来临时，达到瞬态共地