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雷电入侵计算机信息系统的各种途径及防护措施


雷电入侵计算机信息系统的各种途径及防护措施 摘要 现代生活生产中计算机系统的应用越来越广泛,雷击对计 算机系统造成的危害也日益引起人们的关注。因此,研究雷电入侵 计算机系统的途径及防护措施有着重要的现实意义。分析了雷电入 侵计算机系统的 2 种主要途径,并在此基础上介绍了计算机信号线 系统、计算机电源系统、接地系统、机房所在的建筑物的防雷措施。 关键词 计算机系统;雷电灾害;防护

措施 中图分类号 tp271;p446 文献标识码 a 文章编号 1007-5739 (2009)07-0281-02 近些年来,伴随着高新技术的发展,尤其是电子技术、计算机技 术的的飞速发展,计算机网络系统正日益广泛地应用于各行各业。 电子器件的集成化、超大规模集成化及新的网络通信技术的发展都 为计算机系统的发展起到了极大的推动和促进作用。但是,构成计 算机系统的设备普遍存在着绝缘强度低、过电压耐受能力差等致命 弱点, 一旦遭受雷击过压的冲击, 轻则造成计算机系统的运行中断、 设备永久性损坏,重则对系统所承负的需实时运行的后续工作造成 中断瘫痪,从而造成不可估量的直接与间接的巨大经济损失和影 响,对于金融、证券、医疗、保险、航空、航天、国防等国家重要 关键部门尤其如此,雷击侵害的程度越来越严重。因此,研究计算 机系统的防雷措施是非常必要的。 1 雷电入侵计算机系统的途径 雷电入侵计算机系统主要有 2 种方法:直击雷入侵和感应雷入侵。 雷击直接击在物体上,产生电效应、热效应和机械力,称为直接雷 击。直击雷击中建筑物会发生强大的雷电流,如果电压分布不均则 会产生局部高电位,对周围电子设备形成高电位反击,会损坏计算 机系统硬件设备,甚至会造成人员伤亡。而由雷电电流产生的强大 电磁场经导体感应出过电压、过电流形成的雷击称为感应雷。感应 雷由电磁感应产生,通过电力线路、计算机网络的信号线路入侵计 算机网络,造成计算机系统设备的大面积损坏。雷电入侵计算机系 统主要有以下 2 种途径:一是直击雷击中计算机系统所在的建筑物 并通过建筑物的接闪器泄放雷电流,导致数万伏的地网地电位,通 过计算机系统的接地线侵入计算机系统形成电位反击;二是通过电 源线、信号线或天馈线引入感应雷击,通过电感性耦合(磁感应) 耦合到各类传输线而破坏设备。 2 计算机信息系统的防雷措施 雷电主要通过系统的信号线、电源线、接地线等入侵计算机系统。 因此,计算机系统应当采取针对性的措施,尽可能的防御和减少雷 击对计算机系统造成的损害,保护人民的生命和财产。 2.1 信号线系统的防雷措施 计算机系统是一个开放的系统,与外界进行着信息的交换。各建 筑物之间或者建筑物与外接受控制系统之间有物理介质的连线,这 些连线会成为雷电入侵计算机系统的媒介。这些通信线一般为屏蔽 双绞线或者非屏蔽双绞线。暴露在外的通信线会直接受到雷击,通 信线一般平行铺设,当其中一条线路受到雷击后,会在相邻的通信 线间感应出过电压。即使是埋在地下的通信电缆,当地面受到直击 雷或者雷电通过地面泄放时,强大的雷电会穿过土壤,侵入电缆, 损坏计算机系统。目前,我国应用最多的计算机系统通信介质为普 通的双绞线,由于线路遭受雷击而损坏计算机系统的情况常有发 生,必须注意通信线路的防雷措施。为了避免由于通信线路而引起 的雷击损害,通常采用的措施是在电缆接入网络通信设备前接入信 号避雷器,即线路中的瞬态过电压保护器,它可以防护由于雷击而 造成的过电压,阻断过电压及雷电波的入侵,尽可能降低雷电对系 统设备造成的冲击,减小损害。在选择避雷器时,由于避雷器是串 联

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