计算机网络雷电防护设计
一、设计方法:
1、供电系统的防雷
1.1、计算机网络系统供配电系统应用三相五线制供电方式,建议采用TN-S型系统。
1.2、 计算机网络系统供电系统均应在进口处加装避雷器,在UPS前端加二级电源避雷器20KA(8/20us响应时间<50ns),UPS后端设备前端应加装三级电源电源避雷。.
1.3、在UPS前端加二级电源避雷器宜装在配电柜内,采取V连接方式,保护导体(PE线)就近与配电柜内PE母排相连。
1.4、保护导体(PE线)必须有足够的截面,其截面必须不小于表中的对应截面:
电器装置中相导体截面S 响应保护导体的最小截面Sp
S<16 S
16
S<35 S/2
所确定单根保护导体的截面均不得小于以下数值,有机械保护时2.5mm平方,没有机械保护时4mm。
1.5、在保护导体室内处电器连接可采取螺栓,室外处电器连接必须采用铜作电器连接;电器装置的外露可导电部分不得用作保护导体的串联过度接点。
1.6、所有设备不工作状态下,零地漂移电压小于2 V。
1.7、配电柜外壳必须与PE极做电器连接。
2、卫星天馈系统防雷
2.1、卫星接受系统的金属外护层,同轴电缆馈线应在上部,下部和经走线架进机房入口处就近接地。
2.2、卫星接受系统接地线不小于16平方毫米,接受系统的室内单元与室外单元应是共地.
2.3、同轴电缆馈线进入机房后,与室内单元设备连接处应安装馈线避雷器,以防来自天馈线引入的感应雷.馈线避雷器接地端子应与设备共地,选择馈线避雷器时应考虑阻抗、衰耗、工作频段等指标。
2、4、卫星接受系统天线应符合GB50057-94规范要求,防直击雷保护范围内。
3、接地
3.1、计算机网络系统接地应采取共同地网,单点接地方式。减少建筑物内其他设备与计算机信息系统设备间危险的电位差,可减少建筑物内部的磁场地流干扰。
3.2、计算机网络系统接地引下线不长于50米,面积不少于35平方毫米,与防直击雷引下线间距不少于5米。
3.3、系统的保护地与工作地宜分别单独引致共同地网。
3.4、卫星接受系统室外单元接地可连至机房内接地,母排(如图一)接地引下线不少于25多股铜线。
3.5、系统机房内应铺设等电位连接带,将机柜,电子设备的外壳和机架等均以最短距离就近连接到等电位连接带。连接基本方法应采用隔离连接网(IBN)星状或网状。.
3.6、接地体宜利用建筑物的地网为共用接地系统,如建筑物设有地网,宜在建筑物四周埋设接地体如水平环型接地体,也可用五根以上接地地极构成辐射型共用接地系统。
4、线路与网线防雷
4.1、线路指x.25线、电源线、帧中继、DDN专线、ISDN线、四线制专线等,与外界通信的物理链路;网线是指构筑计算机系统的双绞线、细缆、粗缆、光缆等计算机网络通讯的物理介质。
4.2、普通电话线防雷应在调制解调器前串接电话线避雷器,接口形式RJ11,启动电压160V,响应时间<10ns;调制解调器后串接RS232接口9针或25针避雷器以保护通话机,其启动电压为40V
4.3、 X.25、DDN、ISDN,其工作方式为零电压传输,防雷安装方式同上,选用避雷器应具备启动电压为8V,响应时间<1ns,技术指标,RS232接口保护同上,以保护路由器等设备安全。
4.4、在网络布线时,网络线应与电源线相隔10cm以上,当用双绞线长度超过下表所示长度应在两队端安装信号避雷器。
危险度级别 长度(M)
Ⅰ 30
Ⅱ 50
Ⅲ 70
4.5、 综合业务系统重点应考虑小型机与网络交换机、路由器等设备,在上述设备有良好接地外,在网络接口处必须安装信号避雷器。
4.6、交换机到各个子网络,根据实际各子网之间网络物理设置而定,在同一机房内,双绞线连接长度在10米内可以不加信号避雷器;如超过10米以上应安装信号避雷器。安装数量根据4。4而定。
4.7、安装信号避雷器时,必须了解网络的拓扑结构,网络的传输速率,选用的传输介质,网络瓶颈等方面内容。
4.8、设计业务子系统防雷方案前,应由有关人员提供不同传输介质相应不同传输速率极限值。
4.9、确保系统正常运行,防雷设计人员必须了解信号避雷器在不同传输介质,传输频率的插入损耗,换算其等效长度,加上实际长度不能大于极限值。以APC protectNET产品为例:
以太网产品电缆等效长度(PNET1、 P10B2 、PNET4)
传输介质 频率(MHZ) 衰减(dB/100M) 等效长度(米)
3类 10 9.8 1.0
4类 10 7.2 1.4
5类 10 6.6 1.5
5类 100 22 12.5
细缆 10 8.5 2.2
令牌环网产品电缆等效长度(PTR)
介质 频率(MHZ) 衰减(dB/100M) 等效电缆长度(米)
3类双 16 13.1 1.1
4类 16 8.9 1.6
5类 16 8.2 1.7
5类 100 22 12.5
4.10、细缆、粗缆在进入机房前必须做一次屏蔽接地,与设备连接端串接信号避雷器。
二、方案设计时注意几个方面
1) 做方案以前,首先了解是什么网络拓扑结构,用的是什么品牌的网络设备,接口形式远程通讯选用哪种方式,是X.25、DDN、帧中继还是ISDN等。
2) 2) 网络传输选用哪种介质,是光缆、非屏蔽双绞线,还是粗缆、细缆等。
3) 注意不同传输介质的长度,不同介质传输速率等有关参数。
4) 网络设备的接地方式。
5) 详细记录网络线、地线、电源线布放方式及之间的距离、长度。
6) 网络线缆及地线的布放尽量集中在建筑物中部。
7)网络保护地线除在联合地网处或者在地线总汇流排处进行有效连接外,设备保护地线应尽量避免在第二点与设备地线相连接。将网络地线与网线尽可能在同心线槽或相邻线槽中布放,以减小通信线路受电磁感应影响的回路面积。在设计计算机网络防雷方案时,特别注意网络避雷器的选型(以太网与令牌网避雷器不相同),这是我们解决网络防雷方案关键问题。不同传输介质对应不同传输速率,其极限值不同,如在极限网线上串接避雷器时,肯定会出现降速或死机现象。所以在设计方案时要将避雷器的等效长度加上去,这个等效长度由产品生产家提供。例如选用APC PNET1 100M以太网产品时,我们要将PNET1的插入损耗相当于12.5M长五类双绞线考虑进去,是否已超过极限。
