淺談數據中心的防雷措施
發(fā)布日期:
2019-10-22

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雷電災害是一種目前人類(lèi)還無(wú)法抗拒的嚴重自然災害,雷電造成人員傷亡及設備損壞的事件展有發(fā)生隨著(zhù)企業(yè)信息化建設的不斷發(fā)展,精密電子設備被廣沃應用各行各業(yè)的計算機通信網(wǎng)絡(luò )系統中,由于精密電子設備抗過(guò)電壓,過(guò)電流及電磁脈沖的能力極低,毫無(wú)防范的系統一旦遭受雷擊,設備將會(huì )遭受重創(chuàng )隨著(zhù)我國信息化建設進(jìn)程的加快,信息系統的投入加大,計算機網(wǎng)絡(luò )信息系統正扮演著(zhù)愈來(lái)愈重要的角色,雷電災害對其造成的威脅和危害也愈來(lái)愈大,每年都有多起因雷擊造成計算機及網(wǎng)絡(luò )通訊設施損壞,從而導致信息傳輸中斷,信息受損乃至威脅人身安全的事故發(fā)生。


雷電侵害網(wǎng)絡(luò )設備的幾種途徑


雷電侵害計算機網(wǎng)絡(luò )有兩種方式:直擊雷侵害和感應雷侵害雷電直接擊中設備所在建筑物或設備連接線(xiàn)路并經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò )設備入地的雷擊過(guò)電流稱(chēng)為直擊雷:由雷電電流產(chǎn)生的強大電磁場(chǎng)經(jīng)導體感應出的過(guò)電壓,過(guò)電流所形成的雷擊稱(chēng)為感應雷.直擊雷擊中建筑物,會(huì )產(chǎn)生強大的雷電流,如果電壓分布不均會(huì )產(chǎn)生局部高電位,對周?chē)娮釉O備形成高電位反擊,擊毀建筑物,損壞設備,甚至造成人員傷亡感應雷一般由電磁感應產(chǎn)生 ,通過(guò)電力線(xiàn)路,信號饋線(xiàn)感應雷電壓入侵計算機網(wǎng)絡(luò )系統,從而造成網(wǎng)絡(luò )系統設備的大面積損壞因而雷電對計算機網(wǎng)系統的入侵主要有以下:


三個(gè)途徑:


  1. 直擊雷經(jīng)過(guò)建筑物接閃器富蘭克林避雷針,避雷帶)入地泄放雷電流,導致數萬(wàn)伏的地網(wǎng)地電位,通過(guò)設備接地線(xiàn)入侵網(wǎng)絡(luò )設備形成地電位反擊。


  2. 雷電流沿建筑物避雷引下線(xiàn)入地時(shí),在引下線(xiàn)周?chē)a(chǎn)生強磁場(chǎng),從而在引下線(xiàn)周?chē)慕饘俟?線(xiàn))上經(jīng)感應而產(chǎn)生過(guò)電壓,通過(guò)網(wǎng)絡(luò )系統的電力或信號線(xiàn)入侵網(wǎng)絡(luò )系統。


  3. 進(jìn)出建筑物的電源線(xiàn)或通信線(xiàn)等在大樓外受直接雷或感應雷而加載的雷電壓及過(guò)電流沿線(xiàn)路竄入,侵害網(wǎng)絡(luò )設備。


由此可見(jiàn),雷電主要是通過(guò)供電電源線(xiàn)路,通信線(xiàn)路及接地系統入侵計算機網(wǎng)絡(luò )系統因而網(wǎng)絡(luò )系統的防雷主要是針對上述三種可能進(jìn)行雷電防護,通過(guò)增加各級防雷設施,盡可能地防御和減輕雷電災害對計算機網(wǎng)絡(luò )系統造成的損害。


由于計算機網(wǎng)絡(luò )設備一般放置在建筑物內的計算機機房?jì)?,建筑物通常都有防直擊雷的避雷設施,一般情況下,網(wǎng)絡(luò )設備受到建筑物防雷設施防直擊雷的保護,處于雷電的非暴露區,因而遭受直擊雷的可能性相對較小,而遭受感應雷的概率則較高,因而計算機網(wǎng)絡(luò )系統考慮更多的是感應雷及雷電波入侵的防護問(wèn)題通過(guò)對電源線(xiàn)路和通信線(xiàn)路等潛在雷電入侵隱患加裝電涌保護器(SPD),來(lái)阻止或減輕雷電對網(wǎng)絡(luò )系統的沖擊電源系統的防雷惜施。


電源系統的防雷措施


計算機網(wǎng)絡(luò )系統的電源并非獨立的供電系統,仍然由電力線(xiàn)路輸入室內,理論上電力線(xiàn)路可能遭受直擊雷和感應雷.如果直擊雷擊中高壓線(xiàn)路,經(jīng)過(guò)變壓器耦合到低壓端,通過(guò)計算機供電設備入侵計算機網(wǎng)絡(luò )系統:同樣低壓線(xiàn)路也可能被直擊雷擊中或感應過(guò)電壓無(wú)論是何種情況下的雷電造成電源線(xiàn)路的過(guò)電壓,均會(huì )對計算機網(wǎng)絡(luò )系統設備造成毀滅性的損壞。


由于雷電產(chǎn)生了強大的過(guò)電壓,過(guò)電流無(wú)法一次性在瞬間完成泄流和限壓,所以電源系統必須采取多級的防雷保護,至少必須采取泄流和限壓前后兩級防雷保護按照我國現行的計算機信息系統防雷技術(shù)要求規定,電源系統應該采取三級雷電防護,即在建筑物總電裝置高壓端各相安裝高通容里的防雷裝置,作為第一級保護, 在低壓側安裝閥i ]式防雷裝置作為第二級保護,在樓層配電箱安裝電源避雷箱作為第三級保護重要場(chǎng)合宜采取更多級的保護措施,如在UPS電源輸出端加裝防雷器,對重要設備電源輸入端加裝電源終端防雷設備等等通過(guò)使用多級電源防雷設施,徹底泄放雷電過(guò)電流,限制過(guò)電壓,從而盡可能地防止雷電通過(guò)電力線(xiàn)路竄入計真機網(wǎng)絡(luò )系統,損害系統設備。


信號系統的防雷惜施


現代建筑物內的信息網(wǎng)絡(luò )不再是一個(gè)信息孤島,它必須是一個(gè)互連互通的開(kāi)放性網(wǎng)絡(luò ),來(lái)滿(mǎn)足人們信息交換的需求各建筑物之間以及建筑物與外部網(wǎng)絡(luò )之間都需要物理介質(zhì)的連接,內網(wǎng)與外網(wǎng)連接的通信方式有多種,有通過(guò)普通電話(huà)雙絞線(xiàn)為通信介質(zhì)實(shí)現互連的,如PSTH(撥號接入),ISDN技術(shù),DN技術(shù),ADSL技術(shù)等等有通過(guò)5類(lèi)非屏蔽雙統線(xiàn),光纖為介質(zhì)實(shí)現通信連接的。


在上述幾種通信方式中,除光纖介質(zhì)外,其它介質(zhì)都可能因遭受直接雷或感應雷而侵害兩端連接的網(wǎng)絡(luò )系統.首先,暴露的通信電纜會(huì )直接受到雷電襲擊:平行鋪設的電纜,當某一電纜被雷電擊中時(shí),會(huì )在相鄰的電纜感應出過(guò)電壓其次,即便是埋在地下的通信電纜,當地面遭受直擊雷或雷電通過(guò)地面泄放時(shí),強大的雷電壓會(huì )穿透土壤,使雷電流入侵到電纜,竄入網(wǎng)絡(luò )當前我國正大力推廣寬帶網(wǎng)絡(luò )技術(shù),根據最近的統計數據顯示,我國目前應用最多的寬帶上網(wǎng)方式為ADSL方式,占全部用戶(hù)的893%,而ADSL技術(shù)使用的介質(zhì)是普通的電話(huà)線(xiàn)路,因電話(huà)線(xiàn)路遭受雷擊,導致?lián)p壞兩端通信設備的事故常有發(fā)生,與此連接的網(wǎng)絡(luò )如果不采取任何防雷防范措施,一旦遭受雷擊,系統將會(huì )遭受巨大的損失。


為了避免因通信電纜引入雷電侵害的可能性,通常采用的技術(shù)是在電纜接入網(wǎng)絡(luò )通信設備前首先接入信號避雷器(信號SPD),即在鏈路中串入一個(gè)瞬態(tài)過(guò)電壓保護器,它可以防護電子設備遭受雷電閃擊及其它干擾造成的傳導電涌過(guò)電壓,阻斷過(guò)電壓及雷電波的侵入,盡可能降低雷電對系統設備的沖擊由于信號避雷器串接在通信線(xiàn)路中,所以信號避雷器除了滿(mǎn)足防雷性能特征外,還必須滿(mǎn)足信號傳輸帶寬等網(wǎng)絡(luò )性能指標的要求因而選擇相關(guān)產(chǎn)品時(shí),應充分考慮防雷性能指標及網(wǎng)絡(luò )帶寬,傳輸損耗,接口類(lèi)型等網(wǎng)絡(luò )性能指標。


接地及防靜電要求


由于計算機網(wǎng)絡(luò )系統的核心設備都放置在計算機機房?jì)?,因而對機房提出了較高的環(huán)境要求,良好的接地系統是保證機房計算機及網(wǎng)絡(luò )設備安全運行,以及工作人員人身安全的重要措施按照現行《電子計算機機房設計規范》要求,計算機機房應采用下列四種接地方式:

  1. 交流工作接地,接地電阻≤4Ω.

  2. 安全保護接地,接地電阻≤4Ω.

  3. 直流工作接地,接地電阻根據計算機系統具體要求確定.

  4. 防雷接地,應按照現行國家標準《建筑防雷設計規范》執行


當交流工作接地,安全保護接地,直流I作接地和防雷接地采用共用一組接地裝置時(shí),其接地電阻不應大于其中最小值。


直流地的接去通常采用網(wǎng)格地,直流網(wǎng)格地應采用銅帶,在活動(dòng)地板下面按一定密度成交叉網(wǎng)格排列,其交叉點(diǎn)與活動(dòng)地板支撐的位置要交錯排列,網(wǎng)格地交點(diǎn)處需用錫焊焊接在一起為了使直流網(wǎng)格地與大地絕緣,在銅帶下應墊2~ 3m厚的絕緣橡皮或聚氯乙烯等絕緣物體接地引下線(xiàn)應選用多芯銅電纜計算機終端及網(wǎng)絡(luò )的節點(diǎn)機柜不宜就地做接地保護,應由系統統一考慮設計,以防止不同接地系統的電壓差而損壞設備,以確保整個(gè)系統的等電位.靜電防護也是機房安全要求的一個(gè)重要環(huán)節,當靜電電壓達到2KV時(shí)人就會(huì )有受電擊的感覺(jué),靜電電壓積累到一定程度,也會(huì )導致設備發(fā)生故障,通常機房?jì)冉^緣體的靜電電壓不應大于1KV,因而機房必須采取較好的靜電防護措施。


其它防護措施


  1. 避免系統設計遺留防雷隱患由于網(wǎng)絡(luò )工程設計人員的技術(shù)水平參差不齊,部分設計人員不僅缺乏防雷安全知識,而且缺乏防雷安全意識,往往導致網(wǎng)絡(luò )系統在布線(xiàn)設計時(shí)就留下了防雷安全隱患因此,對室外網(wǎng)絡(luò )布線(xiàn),應盡里使用光纖通信介質(zhì),如果使用電纜應避免使用架空走線(xiàn)方式,而采取地埋敷設電纜.另外,信息中心是網(wǎng)絡(luò )系統的核心,網(wǎng)絡(luò )的重要通信設備均設置在此,所以計算機機房的選位也涉及到方雷安全,從防雷角度考慮,計算機機房應避免選擇在大樓的頂部或邊角位置,對多層或高層建筑物宜設置在二,三層,以減輕建筑物遭雷擊時(shí)直接雷對網(wǎng)絡(luò )設備的沖擊同樣 ,防雷系統設計及施工的專(zhuān)業(yè)性 較強,因而計算機信息系統雷工程必須實(shí)行設計審核制度,即防雷工程設計方案須經(jīng)當地防雷中心審核備案,防雷工程的設計,施工單位必須持有國家氣象主管機構的資質(zhì)(格)證書(shū)防雷I程竣I后需經(jīng)當地監管部]或具有防雷檢測資質(zhì)的單位進(jìn)行檢測驗收,經(jīng)檢測驗收合格后,方可交付使用.設計或施I不當的防雷系統不僅不能有效防止雷電侵害,相反可能導致引入雷電災害。


  2. 使用安全合格產(chǎn)品


    安裝的防雷裝置必須是按國家有關(guān)規定取得《計算機信息系統安全專(zhuān)用產(chǎn)品銷(xiāo)售許可證》的專(zhuān)用產(chǎn)品禁止使用未貼“銷(xiāo)售許可“標志,不合格或禁用的防雷產(chǎn)品。

    目前,絕大部分防雷產(chǎn)品自身辦理了相關(guān)保險手續,為了避免因防雷產(chǎn)品自身問(wèn)題,給用戶(hù)帶來(lái)不必要的損失,在選購計算機信息系統防雷產(chǎn)品時(shí),應確保產(chǎn)品已辦理了相關(guān)保險手續。


  3. 定期檢測制度


    安裝了計算機網(wǎng)絡(luò )防雷系統,并不代表著(zhù)網(wǎng)絡(luò )就可以永遠高枕無(wú)憂(yōu)定期檢測是防雷系統后期維護的必要措施,每年至少應該在雷雨季節到來(lái)之前,委托當地防雷中心對防雷系統進(jìn)行一次安全檢則,雷雨季節其間,應該加強外觀(guān)巡視,經(jīng)常檢查防雷設備的性能指示標志哆數防雷產(chǎn)品具有失效報警功能),及時(shí)發(fā)現并更換設備。


結束語(yǔ)


近年來(lái),我國不斷加強對計算機信息系統的安全保護工作,國家氣象局和公安部及各省,地區相關(guān)部門(mén)都聯(lián)合發(fā)文,**** 了相關(guān)的管理規定要求各單位切實(shí)重視計算機信息系統的防雷設施的建設,并組織職能部門(mén)]對計算機信息系統(場(chǎng)地)進(jìn)行防雷安全定期檢測.只有建立多層次的計算機防雷系統,才能確保計算機信息系統的安全運行,最大限度地防卸和減輕雷電災害對計算機信息系統造成的危害和損失。

2013-10-26


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