防雷電入侵計算機信息系統(tǒng)的各種途徑 畢業(yè)論文

1、目 錄引言11關(guān)于電涌11.1 雷電流的描述11.2 幾種雷電流等值波形22侵入信息系統(tǒng)的各種途徑及其過電壓分析32.1 通過線路產(chǎn)生暫態(tài)過電壓32.1.1 暫態(tài)電位的抬高42.1.2 過電壓的耦合與轉(zhuǎn)移52.2 通過場產(chǎn)生暫態(tài)過電壓62.2.1 雷電流波形對室內(nèi)電磁場分布的影響62.2.2 磁場感應(yīng)出暫態(tài)過電壓62.2.3 電場感應(yīng)出暫態(tài)過電壓72.3 暫態(tài)過電壓波的傳輸特性82.3.1 均勻傳輸線方程82.3.2 波的折射與反射103、防護措施123.1 等電位連接123.2 屏蔽措施133.2.1 線纜的屏蔽133.2.2 設(shè)備外殼屏蔽133.3接地系統(tǒng)143.4信號線路的防護15結(jié)束語

2、17參考文獻18雷電波侵入計算機信息系統(tǒng)的各種途徑南京信息工程大學(xué) 傅春華 210044【摘 要】：本文介紹了雷電對計算機信息系統(tǒng)造成各種危害的可能途徑，雷電波在沿線路傳播時的傳輸特性，以及針對各種入侵途徑所采取的有效防護措施?！娟P(guān)鍵詞】：防雷、計算機信息系統(tǒng)、雷電波、暫態(tài)過電壓?！疽?言】：信息時代的到來，使得計算機信息系統(tǒng)的應(yīng)用得到了普及，各種先進的電子設(shè)備廣泛地配備于各類建筑物中。而計算機信息系統(tǒng)的關(guān)鍵部分CPU，ROM，RAM及大規(guī)模集成電路均是MOS工藝，其耐過電壓，過電流的能力正逐年下降。雖然新一代的設(shè)備已采取了許多抗干擾措施，但這些防范措施主要是針對電網(wǎng)過電壓和低能量的電磁干擾，

3、而雷電造成的過電壓防護技術(shù)還比較薄弱，一旦建筑物受到直接雷擊或其附近區(qū)域發(fā)生雷擊，雷電過電壓，過電流和脈沖電磁場會通過供電線，通信線，接收天線，金屬管道和空間輻射耦合等途徑侵入計算機信息系統(tǒng)，威脅電子設(shè)備的正常工作和安全運行。因此，必須對侵入計算機信息系統(tǒng)的各種途徑進行合理和有效的分析，才能找到正確防護計算機信息系統(tǒng)的方法，本文正是在這一方面做出嘗試。1.關(guān)于電涌電涌被稱為瞬態(tài)過電，是電路中出現(xiàn)的一種短暫的電流、電壓波動,電涌可來自電氣裝置外部，也可來自電氣裝置內(nèi)部，即來自電氣裝置內(nèi)的電器設(shè)備。外部電涌經(jīng)常由雷電或公用電網(wǎng)開關(guān)的投切引起，這兩類有害的電源擾動都可擾亂計算機和微機信息處理系統(tǒng)的工

4、作，引起停工或永久性設(shè)備損壞。而88的電涌產(chǎn)生于建筑物內(nèi)部的設(shè)備，如：空調(diào)、電梯、電焊機、空氣壓縮機、水泵、開關(guān)電源、復(fù)印機和其它感性負荷。 雷電電涌本身并不是恒流源，也不是恒壓源，它的幅值大小隨時間的變化很大。由雷擊產(chǎn)生的電涌持續(xù)時間很短（微秒量級），幅值很大，極易造成電子設(shè)備的損壞。據(jù)資料表明，每年因雷擊而產(chǎn)生的電子設(shè)備的損失，絕大部分（約95%）是由雷電電涌造成的。1.1 雷電流的描述 實踐表明，大多閃電為負的多閃擊閃電，且在多閃擊閃電中第一閃擊的峰值幾乎總是略高于隨后閃擊的峰值。第一閃擊的中值電流為30千安，與較少出現(xiàn)的正閃擊的35千安差不太多。在建筑物防雷設(shè)計中，一般是將雷擊分為首次

5、雷擊和后續(xù)雷擊，并規(guī)定相應(yīng)的波形參數(shù)，見表。波形參數(shù) 建筑物防雷類別第一類第二類第三類電流幅值Im(kA)200150100波頭時間f (s)101010波長(半幅值)時間t(s)350350350總電荷Q(As)1007550表-(a) 首次雷擊的雷電流波形參數(shù)波形參數(shù) 建筑物防雷類別第一類第二類第三類電流幅值Im(kA)5037.525波頭時間f (s) 0.250.250.25波長(半幅值)時間t(s)100100100 表-(b) 后續(xù)雷擊的雷電流波形參數(shù)1.2 幾種雷電流等值波形 為便于工程計算，需要將雷電流波形等值為幾種可用解析式表達的波形，。通常將雷電流波形等值為以下四種： 雙指

6、數(shù)波形，其等值波形的表達式為：i(t)=A Im ( e-t e-t ) 等值斜角波形，其等值波形的表達式為： 等值余弦波形，其等值波形的表達式為： 冪指數(shù)波形，其波形表達式為：常用于SPD測試的8/20s 雷電流即可用冪指數(shù)波形來表達，其擬合表達式為：上式中擬合常數(shù)A = 0.01243(s ) 3 , = 3.911s 。其波形如圖1所示。 2雷電過電壓侵入信息系統(tǒng)的各種途徑及分析當雷擊發(fā)生時，強大的雷電流及其所產(chǎn)生的雷電電磁脈沖能夠通過傳導(dǎo)、耦合、感應(yīng)等方式在計算機信息系統(tǒng)中產(chǎn)生各種暫態(tài)過電壓，沿線傳輸就形成過電壓波。這些暫態(tài)過電壓波對電子系統(tǒng)的安全正常運行具有極大的危害，極易造成電子設(shè)

7、備的工作失靈或損壞，甚至造成人員傷亡。究其根本不難發(fā)現(xiàn)，引起這種暫態(tài)過電壓的方式不外乎兩種，一種是以線路的方式產(chǎn)生，一種是由場的方式產(chǎn)生，下面分別介紹暫態(tài)過電壓是如何由這兩種方式產(chǎn)生的，并討論其傳輸特性。2.1 通過線路產(chǎn)生暫態(tài)過電壓在這種情況下，強大的雷電流會通過防雷裝置（引下線和接地體）形成暫態(tài)過電壓，進而危害電子設(shè)備，也可以通過耦合與轉(zhuǎn)移過電壓，危害電子設(shè)備的正常工作。2.1.1 暫態(tài)電位的抬高考慮一避雷針系統(tǒng)，如圖2所示。當雷擊于該系統(tǒng)時，距地面任一高度h處（A點）的暫態(tài)電位uA為： 式中i為雷電流，Rg為系統(tǒng)的沖擊接地電阻， L0為引下線單位長度的寄生電感。從該式可以看出，A點的暫態(tài)

8、電位uA由兩部分組成，一部分為雷電流流經(jīng)引下線及接地體時由沖擊接地電阻Rg產(chǎn)生的壓降，另一部分為寄生電感產(chǎn)生的壓降，由于雷電流的幅值很大，其波頭上升陡度也很大，因此uA可以達到很高的幅值，這一現(xiàn)象便稱為暫態(tài)電位抬高。暫態(tài)電位的抬高可能會發(fā)生反擊現(xiàn)象，危及其附近的電子電氣設(shè)備，甚至是人身安全。因此，在實際的工程設(shè)計中必須加以重視。圖3是暫態(tài)高電位在屏蔽室入口處發(fā)生反擊現(xiàn)象的示意圖，暫態(tài)電位的抬高使得屏蔽室與接地連接線處于同一高電位，該高電位會在信號線入口處的屏蔽室小孔與信號線間產(chǎn)生放電擊穿，使信號線也帶上高電位。這一高電位會直接損壞與之相連的電子設(shè)備，也可沿信號線傳播到遠處，危害其它設(shè)備。此外，

9、暫態(tài)過電壓還可通過共用接地系統(tǒng)及供水管道等危及附近未受雷擊的建筑物，如圖4所示。當建筑物2受雷擊時，其產(chǎn)生的暫態(tài)過電壓會通過各建筑物間的接地連接線及供水管道傳播到建筑物1和建筑物3，使建筑物1和建筑物3的接地系統(tǒng)也帶上高電位。由于建筑物3沒有采取過電壓保護措施，帶高電位的地線便會與電源線和信號線發(fā)生反擊，危及與這些線路相連接的電子電氣設(shè)備。2.1.2 過電壓的耦合與轉(zhuǎn)移 暫態(tài)過電壓經(jīng)?？梢酝ㄟ^電源線或信號線耦合到其它電子電氣設(shè)備上，如圖5所示，設(shè)備外殼與引下線和接地體處于等電位狀態(tài)。當雷擊于樓1時，設(shè)備外殼也處于高電位下，該高電位會與尚處于零電位的信號線發(fā)生反擊，使信號線也帶上高電位。這樣，暫

10、態(tài)過電壓便沿著信號線傳到遠處樓2的設(shè)備2中。而此時設(shè)備2外殼與其接地體尚處于零電位，信號線與設(shè)備2外殼將再次發(fā)生反擊現(xiàn)象。于是過電壓便完成了其耦合與轉(zhuǎn)移的過程，通過反擊現(xiàn)象的反復(fù)發(fā)生，使大量電子設(shè)備遭到損壞。另外，地下電纜也常常發(fā)生過電壓耦合。當雷擊于電纜附近地面時，靠近雷擊點的電纜絕緣層將會被強大雷電流產(chǎn)生的電弧燒傷，部分雷電流就可以從該點進入電纜，并沿電纜兩端傳播，如圖6所示。此時，雷電流一方面會在電纜內(nèi)部芯線與護套以及芯線與芯線間耦合出過電壓，另一方面，由于電纜內(nèi)阻的原因，沿電纜傳播的雷電流還會在電纜長度方向上產(chǎn)生一個電位壓降，使電纜護套與土壤間產(chǎn)生電位差。隨著電位差的逐漸增大，在某一點

11、（A點）將電纜外層絕緣擊穿，雷電流由該點進入土壤，使電纜與土壤等電位。一般來說，在電纜方向上會產(chǎn)生一系列這樣的點，將雷電流不斷地分流進土壤，這一暫態(tài)分流會在電纜芯線上耦合出另一暫態(tài)過電壓分量，這些過電壓分量將沿著電纜兩端傳輸，進而損壞兩端的電子設(shè)備。2.2 通過場產(chǎn)生暫態(tài)過電壓不論是云對地放電還是云間閃電，由于存在這上升陡度很大的強雷電流，附近空間均會產(chǎn)生很強的強電磁場。這些強電磁場能對計算機信息系統(tǒng)中的回路和線路上感應(yīng)出很強的暫態(tài)過電壓，前者為磁場感應(yīng)，后者為電場感應(yīng)，它們都會對信息系統(tǒng)產(chǎn)生不可低估的損壞。正因如此，計算機房應(yīng)設(shè)置于建筑物的最高安全區(qū)域（LPZ2、LPZ3),并且應(yīng)在高層建筑

12、物的頂四層以下（因為此時的分流系數(shù)Kc趨于穩(wěn)定）。在同一層中，計算機的擺放位置應(yīng)避開那些內(nèi)部鋼筋會作引下線用的立柱、初級屏蔽中的屏蔽空洞（如門、窗）、以及部分機械擾動源。從電磁場在室內(nèi)的空間分布情況來看，一般將計算機等微電子設(shè)備放置于室內(nèi)的中間位置是適宜的。2.2.1 雷電流波形對室內(nèi)電磁場分布的影響一般說來,在相同的雷電流峰值下，波頭時間越短，室內(nèi)的磁場強度越大。雷電流波形對磁場分布的影響是電流波在導(dǎo)電構(gòu)架中的折反射引起的。因而雷電流的波頭時間對磁場分布的影響較大。而雷電流波形形狀的影響很小。此外，當波頭時間較大時，隨著樓層的降低磁場明顯下降。不同雷電流波形下室內(nèi)磁場分布的仿真結(jié)果表明，在雷

13、電流波頭時間相近時，雷電流波形的形狀對建筑物導(dǎo)電構(gòu)架上的電流分布和空間磁場分布影響不大，但雷電流波頭時間的影響較大，波頭時間越短室內(nèi)磁場越大。在雷擊時室內(nèi)磁場分布的估算中采用雙指數(shù)雷電流波形即可，但采用的波頭時間>2s時會因波頭陡度不足而低估室內(nèi)可能出現(xiàn)的磁場水平。2.2.2 磁場感應(yīng)出暫態(tài)過電壓在計算機信息系統(tǒng)中，大量敷設(shè)著各種導(dǎo)體線路，這些線路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)錯綜復(fù)雜，它們會在不同空間上形成許多回路，這些回路的存在，使得室內(nèi)電子設(shè)備遭受過電壓危害的機率大大提高。當雷擊發(fā)生時，室內(nèi)空間產(chǎn)生脈沖暫態(tài)磁場，這種快速變化的磁場交鏈這些回路，感應(yīng)出暫態(tài)過電壓，危及與這些回路導(dǎo)體相連的電子設(shè)備。另外，空

14、間暫態(tài)磁場還能在由平行信號線或電纜導(dǎo)體所形成的窄長回路中感應(yīng)出暫態(tài)過電壓，如圖7所示。電纜的雙芯線構(gòu)成一個窄長感應(yīng)回路，當雷擊發(fā)生時，雷電流所產(chǎn)生的暫態(tài)磁場交鏈電纜雙芯線感應(yīng)回路，在回路中感應(yīng)出暫態(tài)過電壓，從而危害電纜兩端的電子設(shè)備。暫態(tài)磁場也能在芯線與地間構(gòu)成的窄長回路中感應(yīng)出暫態(tài)過電壓，同樣能夠使電子設(shè)備受到損壞。2.2.3 電場感應(yīng)出暫態(tài)過電壓在負極性雷放電的先導(dǎo)階段，先導(dǎo)通道中充滿了負電荷，它對架空線產(chǎn)生靜電感應(yīng)作用，使架空線上距先導(dǎo)通道近端感應(yīng)出正電荷，如圖8所示。這些正電荷受到先導(dǎo)通道中負電荷的束縛，而架空線上的負電荷則被排斥到線路遠端經(jīng)系統(tǒng)中性點或線路泄漏電阻入地。當主放電開始，

15、先導(dǎo)通道中的負電荷被迅速中和，使得架空線上原先被束縛的正電荷被迅速釋放，形成暫態(tài)過電壓波。該過電壓波沿架空線兩側(cè)傳播，可將線路兩端的電子電氣設(shè)備損壞。這種暫態(tài)過電壓是由于靜電荷感應(yīng)作用引起的，稱之為過電壓靜電分量。2.3 暫態(tài)過電壓波的傳輸特性雷電暫態(tài)過電壓以波的形式沿線路傳輸，對電子設(shè)備產(chǎn)生極大危害。它變化速度很快，其波形頻譜中含有豐富的高頻分量，宜采用分布參數(shù)電路理論來分析。2.3.1 均勻傳輸線方程對于雷電暫態(tài)過電壓傳輸?shù)姆治?，我們可以將傳輸線看作為均勻傳輸線，這樣可以簡化分析過程。圖9為均勻傳輸線的電路模型，在該圖中，任取距原點x處的一個長度元電路，其節(jié)點b的kcl方程為：其回路abc

16、d的kvl方程為：將以上kcl 和kvl方程中關(guān)于dx 的二階無窮小略去，且忽略R0和G0，即R0 =0，G0=0，并加以整理有： 將方程（1）、（2）分別對x，t求偏導(dǎo)，然后消去i ,并對方程（1）、（2）進行類似的運算，再消去u，可得以下兩個偏微分方程： 以上就是無損線的波動方程，其通解可表示為：上兩式中，v稱為波速度，z為波阻抗，它們可分別表示為：下面對（3）、（4）中各分量進行進一步分析，以研究其物理意義。對于（3）式中得電壓分量uf (x-vt)，當t = t0時有： uf (x-vt) = uf (x-vt0)該電壓分量沿線分布如圖10中實線所示，當經(jīng)過一段時間t后，該電壓分量變?yōu)?/p>

17、：uf (x，t0+t) = uf (x-vt-vt0) = uf (x-x-vt0)uf (x，t0+t)的分布如圖10虛線所示，由圖10可知，uf (x，t0)與uf (x，t0+t)的波形完全相同，但后者比前者在x的方向上多移動了一段距離x=vt，因此uf (x，t)隨時間的增大是向前（沿x正方向）運動的，它稱為電壓前行波，其波速為： 通過類似分析發(fā)現(xiàn)，ub(x，t)是一個以波速v沿x負方向運動的波，稱為電壓反行波。同理式（4）中的電流分量if(x，t)和ib(x，t)分別是沿x的正方向和負方向運動的波，它們稱為電流前行波和反行波。這樣，在任何瞬時，線路上任一點的電壓和電流都可以看成是相

18、應(yīng)的前行波和反行波的疊加。2.3.2 波的折射與反射波沿線傳輸時，如果線路特性突然改變，如雷電過電壓波從波阻抗較大的架空線進入波阻抗較小的電纜，或在線路中間或末端接有集總參數(shù)等，波將在參數(shù)突變的邊界處發(fā)生折射和反射。如圖11所示，一波阻抗為Z1的線路1與波阻抗為Z2的線路2在A處相連，幅值為U的無窮長直角波自無窮遠處沿線路1傳來，當尚未到達A點時，線路1上只有前行波uf1=U以及相應(yīng)的電流前行波if2.當波到達A點時，一方面將出現(xiàn)沿線路2前進的折射電壓波uf2和電流波if2，另一方面將出現(xiàn)沿線路1反行的反射電壓波ub1和電流波ib1。設(shè)線路2也為無窮長或其末端的反射波尚未返回，則此時線路2上只

19、有前行的電壓波和電流折射波，由點A處的邊界條件可知，A點左右兩側(cè)的電壓和電流在該點必須連續(xù)，即有： uf1 + ub1 = uf2 ， if1 + ib1 = if2將if1=uf1/Z1，ib1=-ub1/Z1，if2=uf2/Z2 ，uf1=U代入上兩式有：由上兩式解出ub1和uf2，有：式中的u 和u 分別稱為電壓的折射與反射系數(shù)，很顯然，同理可得電流波的折射與反射系數(shù)，它們分別為：相應(yīng)地電流折射波和反射波可分別表示為： if2 =i if1 ， ib2 =i if1應(yīng)當指出，以上公式雖然是對兩條具有不同波阻抗的無窮長線路推導(dǎo)出來的，但也適合于線路末端有不同負載的情況。下面考慮三種接負載

20、的特殊情況。（1）線路末端開路，此時相當于Z2，則按電壓和電力波折、反射系數(shù)公式有： u = 2， u = 1 ， i = 0 ， i = -1。（2）線路末端短路，此時相當于Z2=0，則有： u = 0， u = - 1 ， i = 2 ， i = 1。 （3）線路末端接有電阻R=Z1，此時根據(jù)公式有： u = 1， u = 0 ，i = 1 ， i = 0 。在該情況下，電壓與電流均無反射現(xiàn)象，相當于線路1在A點后繼續(xù)延伸，形成均勻傳輸線情況，通常將這種情況稱為匹配，它在電子與電工等諸多技術(shù)中得到了應(yīng)用。3、防護措施電子信息時代的防雷方法，主要采用對雷電流進行分流、泄流和阻斷雷電波侵入以及

21、對保護設(shè)備進行屏蔽、等電位等防雷技術(shù)的綜合應(yīng)用，簡稱DBSE防雷系統(tǒng)工程。下面將著重論述B(Bounding)、S(Shielding)、E(Earthing)三方面的問題，將對路和場這兩個主要入侵途徑的防護融入其中，以達到對計算機信息系統(tǒng)的綜合防護。 3.1 等電位連接（Bounding）等電位連接是將各類電氣，電子信息設(shè)備和分開的導(dǎo)電裝置用等電位連接導(dǎo)體連接，以減少與所在建筑物金屬構(gòu)件之間或裝置與裝置之間因雷電產(chǎn)生的電位差。利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物所有金屬構(gòu)件的多重連接，建立一個三維的連接網(wǎng)絡(luò)是實現(xiàn)等電位連接的最佳選擇。配置有信息系統(tǒng)設(shè)備的機房內(nèi)應(yīng)設(shè)等電位連接網(wǎng)絡(luò)，電氣和電子信息設(shè)備的金

22、屬外殼和機柜，機架，金屬屏蔽線纜外層，直流工作地，安全保護地及各種SPD接地端，均應(yīng)以最短的距離與等電位連接網(wǎng)絡(luò)直接連接。所有進入機房的自來水管，采暖管，排風管，熱水管，信號電纜外屏蔽層，電力電纜外鎧與建筑物組合在一起的大尺寸金屬件均應(yīng)在大樓的入口處即LPZ0B與LPZ1區(qū)交界處進行總等電位連接后與地網(wǎng)連接，機房和控制室內(nèi)PE線，直流地，屏蔽地，防靜電接地和SPD接地均應(yīng)與建筑物主鋼筋連接地等電位連接帶可靠電氣連接。建筑物頂?shù)钠鞐U、標志牌、廣告牌等金屬物體必須可靠接地。等電位連接基本方法應(yīng)采用網(wǎng)型（M）結(jié)構(gòu)或星型（S）結(jié)構(gòu)，如圖12所示。網(wǎng)型結(jié)構(gòu)的環(huán)形等電位連接帶應(yīng)每隔5米經(jīng)建筑物墻內(nèi)鋼筋、金

23、屬立面與接地系統(tǒng)連接，連接時應(yīng)遵循就近接入的原則，連接線應(yīng)短而直。星型結(jié)構(gòu)連接時，除接地基準點（EPR）外，其它部分應(yīng)保持絕緣，連接線要平行敷設(shè)，其構(gòu)成的回路面積要盡量小。3.2 屏蔽措施（Shielding）計算機信息系統(tǒng)機房宜采用外部屏蔽措施和內(nèi)部線路屏蔽聯(lián)合使用的方法。外部屏蔽措施比較簡單，這里主要介紹關(guān)于線纜的屏蔽和設(shè)備外殼的屏蔽。3.2.1 線纜的屏蔽為了防止暫態(tài)過電壓對電子儀器和設(shè)備造成損壞，所有的信號線及低壓電源線都應(yīng)采用有金屬屏蔽層的電纜，沒有屏蔽的導(dǎo)線應(yīng)穿鐵管加以屏蔽，信號線或電源線的屏蔽層沿線路應(yīng)多點接地或至少在線路的首、末兩端接地。當采用多點接地后，各接地點之間的屏蔽層與

24、地之間形成回路，低頻干擾電流的電磁場可能會有一部分透過屏蔽層，在電纜的芯-護套回路中產(chǎn)生低頻干擾，為了防止這種干擾，可將電纜穿入金屬管內(nèi)或采用雙屏蔽電纜，將金屬管或雙屏蔽電纜的外屏蔽層的兩端與電子設(shè)備外殼分別連接并就近接地，金屬管內(nèi)的電纜單屏蔽層或雙屏蔽電纜的內(nèi)屏蔽層可以采用一端接地，這樣既可保證安全，又有利于抑制低頻干擾。在信息系統(tǒng)的布線時，要注意避免出現(xiàn)較大的線路回路，典型的情況是由電源線與信號線所構(gòu)成的大回路，如圖13(b)所示，這種回路面積如果過大，雷電電磁脈沖穿過回路時感應(yīng)出很高的暫態(tài)電壓，危及與線路端接的設(shè)備。一種可行的方式是按圖13(a)來布線，這樣就大大地減小了兩者所構(gòu)成回路的

25、面積，抑制了電磁脈沖對回路的感應(yīng)作用。3.2.2 設(shè)備外殼屏蔽出于暫態(tài)過電壓防護的目的，進入電子儀器的電源線應(yīng)采用壓敏電阻之類的保護元件與儀器的屏蔽體系相連接，在屏蔽信號電纜的輸入和輸出端，宜采用暫態(tài)抑制二極管之類的保護元件與儀器屏蔽體系相連接，以便在儀器的出、入口將沿信號線侵入的暫態(tài)過電壓波堵住，不讓它進入儀器，其典型防護措施如圖14。3.3接地系統(tǒng)（Earthing）對計算機信息系統(tǒng)的雷電防護來說，良好的接地系統(tǒng)是防雷效果的關(guān)鍵。不論是直擊雷防護還是雷電的靜電感應(yīng)、電磁感應(yīng)和雷電波入侵的防護技術(shù)，最終都是把雷電流送入大地。因此沒有先進的接地技術(shù)，就不可能有先進的防雷技術(shù)。計算機信息系統(tǒng)接地

26、的種類和要求有：交流工作地（R4）、安全保護地（R4）、邏輯工作地（R1）、電源避雷器接地（R4）、信號避雷器接地（R10）、靜電接地（R100）、屏蔽接地（R2）、天線基座接地（R4）、天饋線金屬屏蔽層接地（R4），這些接地之間的相互關(guān)系是以不同計算機設(shè)備的要求而定的。這里簡單談?wù)撘幌缕帘谓拥睾椭绷鹘拥氐奶幚?。屏蔽接地是消除電磁場對人體危害和防止電磁干擾的有效措施。對各類用電設(shè)備的金屬外殼設(shè)置屏蔽裝置，使外殼接地。這樣可防止設(shè)備漏電傷人，同時對用電設(shè)備起到屏蔽作用，增強電子設(shè)備抗干擾能力，對大面積金屬體感生的靜電荷引入地，避免因靜電引起的干擾和火災(zāi)。直流接地的設(shè)置原則在于消除接地回路的公共阻

27、抗和接地環(huán)路引起的干擾電壓，為系統(tǒng)提供一個穩(wěn)定的基準電壓。目前我國現(xiàn)有的計算機系統(tǒng)中，直流地的接地方式一般有三種:串聯(lián)接地，并聯(lián)接地和網(wǎng)格接地。串聯(lián)接地與并聯(lián)接地是采用多股屏蔽軟線將各機柜的直流地聯(lián)在一起，而后引出機房，焊接在接地體上。如圖15所示，這兩種接地方式的接地連接導(dǎo)線的長度，各設(shè)備接地點阻抗也不可能完全相同，且導(dǎo)線與導(dǎo)線，導(dǎo)線與接地體之間的雜散電容，雜散電感以及在高頻下的諧振效應(yīng)很難使一定長度的導(dǎo)線兩端電壓相等，形成邏輯電位不在同一個基準電位上，產(chǎn)生干擾耦合，影響計算機正常工作?？梢娨陨蟽煞N直流地的接法是很難提供穩(wěn)定的基準電位并且抗干擾能力低。而采用網(wǎng)格地便能克服上述的不足，如圖16

28、所示。網(wǎng)格地是用鋼帶制成網(wǎng)格，密布在整個機房活動地板下的真地面上，形成大面積的低阻抗環(huán)路，網(wǎng)格的任一點都是信號電位的有效等電位基準占.使整個機房接地網(wǎng)成為一個有效等電位面，為計算機提供了相同的工作電位，提高了抗干擾的能力。 3.4信號線路的防護在信號線路、電話線、X.25、DDN專線等與外界通信的物理鏈路和計算機網(wǎng)線，雙絞線（屏蔽與非屏蔽）、粗纜、細纜，宜選用信號線SPD進行保護，其參數(shù)見表。參數(shù)級別安裝位置通流容量導(dǎo)通電壓Un響應(yīng)時間一級總配線架5kA2Uc10ns二級MODEM前3kA1.5Uc10ns三級MODEM后與主設(shè)備間3kA1.2Uc10ns注:Uc為額定工作電壓 表 信號SPD參數(shù)表許多