计算机系统遭受雷击的原因及解决方法__

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计算机系统遭受雷击的原因及解决方法

于永辉

1

任志华

2

渊

1

黑龙江省安达市气象局袁黑龙江安达151400曰

2

山西省汾阳市气象局冤

摘要介绍了防雷方面的常用术语袁通过分析计算机体系统遭受雷击的原因袁提出相应解决方法袁以期有效避免雷电反击袁使设备免

受雷害和干扰遥

关键词计算机系统曰雷击曰原因曰解决方法

中图分类号S42曰TU895文献标识码B文章编号1007-5739渊2011冤21-0052-01

暴袭击袁致使微机网卡尧主板等被毁遥事发后安达市气象局

派防雷专家对其现场进行了勘察袁对其接地系统等电位连

接状况尧接地电阻等进行了勘测遥均未发现异常袁一切合格遥

只是计算机系统接地采用的是混合接地型袁即建筑物的避

雷地独立而其他共地遥现对计算机遭雷击的原因进行分析袁

并提出解决方法遥

1防雷方面的常用术语

接地系统是计算机网络防雷的关键环节袁只有良好的

接闪体尧引下线袁而没有良好的科学接地系统袁只会引雷入

室袁带来更大的危险性遥

渊1冤等电位连接遥是将分开的导电装置各部分用等电位

连接袁导体或电涌保护器渊SPD冤作等电位连接遥它包括在内

部防雷装置中袁其目的是减小建筑物金属构件与设备之间

或设备与设备之间由雷电流产生的电位差

[1-3]

2003年8月2日袁安达市工商银行微机管理系统遭雷

渊7冤静电地遥为了消除计算机网络系统运行过程中产生

的静电电荷而设计的一种接地系统遥

2雷击成因分析

在1994年以前的防雷规范中如GBJ57-1983中规定院

计算机系统的接地应采用专用地线袁专用地线的引线应与

大楼的钢筋网及各种金属管道绝缘遥从GBJ57-1983看袁上

面被雷击的计算机的这种接地法是符合规范的遥但1994年

颁布的GB50057-1994规范中提出了4种中地渊交流工作

地尧安全保护地尧直流工作地和防雷地冤宜共用组接地装置

的方法袁以及单点接地并采用等电位措施遥

微电子设备发展初期袁弱电设备少袁厂地空间大袁故初

期及目前特大型计算机系统都采用各自独立接地型方案曰

随着电子设备的广泛应用及城市建设的飞速发展袁特别是

现代高层建筑袁普遍采用大楼钢筋及大楼基础作为防雷接

地系统袁使得各金属独立地安全距离难以保证袁如果仍然全

部独立就反而增加了设备的反击危险遥电子设备的独立接

地在实践中确已消除了连续的低平噪声袁但也有突然发生

的大灾难事件袁分析前面事件得出袁由于采用独立接地袁所

以在雷雨天气条件下会有很高的电压加在计算机等信息设

备上袁而产生高电压的原因包含了直接雷击曰雷电波沿线路

侵入和雷电感应遥当雷电直击建筑物时袁建筑物接地装置和

与之连接的金属构件电位迅速抬高袁相对而言袁由于电子设

备采用了独立接地袁其电位未明显抬高袁这样存在一电位差

和设备与建筑物金属框架之间所存在的电容袁使设备元件

上所感应电压高于其击穿电压而击穿袁在雷云电荷的感应

下袁有时并不发生雷击也会由于建筑物的感应电压通过上

述形式影响到设备元件上袁这就是安达市工商银行计算机

系统采用混合接地而遭雷击的直接原因遥

3解决方法

在现代建筑物中袁大量布设着各种导体线路袁如电源

线尧电视电缆尧数据通信线和供水及供热金属管道等

[4]

遥由于

这些线路网络结构错综复杂袁它们会在建筑物内部的不同

空间位置上构成许多同路袁由于这些回路的存在袁会使得建

筑物内电子设备遭受雷电危害的机会大大地增加遥当建筑

物遭受直接雷击或建筑物附近发生雷击时袁在建筑物防雷

系统中流过的暂态电流或雷电放电通道中的雷电流将在建

筑物内部空间产生脉冲暂态磁场袁这种快速变化的磁场交

链这些回路后袁将在回路中感应出暂态过电压袁危及这些回

路相端接的电子设备遥其最适宜的解决办法是采用等电位

渊下转第54页冤

遥主要是将不

能直接连接的带电体通过电涌保护器作等电位连接遥

渊2冤接地遥即把电力通信尧电脑避雷等设备通过接地线

与接地电阻渊接地体冤连接起来的技术遥在计算机系统中指

的是直流工作地尧交流工作地尧安全保护地和防雷保护地与

大地之间的连接遥接地的目的是确保安全和通信的准确性遥

电子设备的接地是由埋在地中的接地电极渊接地体冤通过接

地线渊引下线冤与电子设备连接袁使电子设备接地的遥

渊3冤共用接地系统遥是一建筑物接至接地装置的所有互

接的金属装置渊包括外部防雷装置冤袁并且是一个低电感的

网形接地系统遥

渊4冤直流工作地遥包括逻辑及其他模拟量信号系统的接

地遥直流工作地是计算机系统中所有逻辑电路的公共参考

零电位袁又称为逻辑地遥逻辑电路一般工作电平低尧信号幅

度小袁容易受到地电位差及外界磁场的干扰袁因此需要建设

一个良好的直流工作地袁以消除地电位差和磁场的影响遥

渊5冤交流接地遥分为计算机系统内的交流设备主计算机

系统配套的交流设备2种情况中的中性点接地遥在交流电

源中袁流过零线渊中性线冤的电流包括院正常状态下通过设备

的负载回路电流渊单相负载冤尧正常状态下不平衡电流尧异常

状态下的接地电流遥当流过零线的电流变化很大时袁将会由

于接地电流与地线阻抗形成电位浮动袁从而使机房内各设

备之间的电位不同袁造成数据传输错误遥

渊6冤安全保护地遥为防止因设备外壳漏电对工作人员及

设备造成危害的各种设备的外壳接地遥

收稿日期2011-09-16

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有直接雷击

尧感应雷击和由架空线引导的侵入雷遥如各种照

明尧电讯等设施使用的架空线都可能把雷电引入室内遥雷电

对人体的伤害袁有电流的直接作用和超压或动力作用袁以及

高温作用遥当人遭受雷电击的一瞬间袁电流迅速通过人体袁

重者可导致心跳尧呼吸停止及脑组织缺氧而死亡遥另外袁雷

击时产生火花袁也会造成不同程度的皮肤烧灼伤遥雷电对人

民生命财产造成的损害巨大袁利用气象短信普及雷电防范

常识是气象短信服务应尽的责任袁是一件利国利民的大事遥

在雷电多发季节袁短信服务人员要经常在短信中增加有关

雷电的危害警示尧雷电常识尧雷雨天气安全防范措施等遥例

如袁提醒大家遇到强雷电天气袁在空旷田野上时袁要尽量降

低自身高度袁不应该把铁锹尧锄头尧高尔夫球棍等带有金属

的物体扛在肩上高过头顶遥在市郊地区袁最好躲入一栋装有

金属门窗或设有避雷针的建筑物内袁也可躲进有金属车身

的汽车内遥在稠密树林中袁最好找一块林中空地袁双脚并拢

蹲下曰切记不能在大树下躲雷雨等遥

2.3台风灾害防御短信服务

台风是产生于热带洋面上的一种中心温度高尧气压低

的强烈涡旋袁会造成狂风尧暴雨尧巨浪和风暴潮等恶劣天气袁

是破坏力很强的天气现象遥近年来袁因台风造成的损失年平

均在百亿元以上袁如2004年在浙江登陆的野云娜冶袁一次造

成的损失就超过百亿元遥分析台风的动向尧登陆的地点和时

间袁及时发布台风预报尧台风警报等袁是减轻台风灾害的重

要措施遥手机短信所具备的野随时随地冶的特性在防台抗台

的前线可以起到举足轻重的作用遥气象短信服务可以在台

风动向开始并可能会产生影响时首先提起关注袁让短信用

户享受先知权袁然后随着台风的发展袁及时告知台风的最新

动向直至最后台风减弱消亡遥要充分利用气象短信这个资

源做好服务袁让包括普通群众在内的用户明白地知晓台风

动向和可能带来的影响程度袁为各级政府提供决策依据袁让

沿海渔船及时避风回港袁让群众做好防台准备遥

2.4低温冷冻灾害防御短信服务

低温冷冻灾害主要是因为来自极地的强冷空气及寒潮

侵入造成的连续多日气温下降袁使作物因环境温度过低而

受到损伤以致减产的农业气象灾害遥低温冷冻灾害包括低

渊上接第52页冤

连接和共用接地系统遥即管息系统的各金属组件与建筑物

共用接地系统的等电位连接袁把交流工作地尧直流工作地尧

安全保护地尧防静电地和防雷地等共用一组接地装置袁共用

接地系统是自然接地体与人工接地体的组合遥等电位联接

的具体作法院一是总等电位联接遥在电缆入户处安置总电位

接地端子板遥再用40mm伊40mm的扁钢分别连到上水管尧

排水管尧煤气管道尧空调立管尧消防管尧通风管等一切出入户

的管道的出入户处

[5-6]

遥另外袁户内一切大型金属如电梯控制

设备外壳尧电梯导轨也必须与等电位端子板联接遥对连接不

好的管道连接处渊如水表处冤应加跨接线遥二是局部等电位

联接遥在总等电位联接的基础上袁所有进出机房的电缆线尧

管道入户处及机房内的金属均应与机房内的局部等电位

端子板渊接地母排冤联接遥局部等电位端子板与总等电位端

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温连阴雨尧低温冷害尧霜冻和寒潮等遥对于农民来说袁防御及

减少低温冷害的关键袁首先要关注当地的气候条件袁并结合

近年的气候特点袁确定适合的作物品种和播栽期袁以便在低

温敏感期避开有害低温曰根据气象冷害预报调整作物布局

和品种比例遥在预报或者已经出现低温冷冻天气时袁要注意

调节农田小气候袁既克服低温危害袁又能使作物提早成熟袁

并加强农田基本建设和田间管理

[3]

遥目前袁在低温冷害的预

报方面袁气象研究人员已经基本掌握了低温气候规律袁制作

了长尧中尧短期预报袁并加强了低温冷害的预报遥短信采编时

应该从各类天气趋势预报及农业气象专家制作的农事预报

中发现相关的灾害预报信息袁根据长期趋势预报袁提醒农民

调整作物布局和品种搭配袁根据中尧短期预报提醒农民及时

采用应急的抗御措施

[4]

遥低温冷冻天气还给老百姓的生活带

来一定的影响袁特别是老年人尧孕产妇尧儿童和心脑血管疾

病渊脑中风尧冠心病等冤患者袁在低温天气比较容易患病袁要

特别予以关注遥当气象预报将有明显的降温和低温阴雨天

气出现时袁在气象短信中给予贴心的生活指导和关怀袁才能

真正体现气象短信的价值和魅力遥

3结语

公共气象服务的核心是增强气象为经济社会发展和人

民福祉安康服务的能力曰重点是强化防灾减灾公共服务和

气象信息的分发曰基于气象短信自身迅速广泛传播的特性袁

可以很大程度上满足公共气象服务在服务面上的转变和拓

展遥利用气象短信进行气象灾害预警信号的科普宣传袁努力

提高气象预警产品的精细化尧可用性和实用性袁可以有效提

升公众防灾自救技能遥充分发挥气象科技产品要要要气象短

信在防灾尧减灾尧抗灾尧救灾各个环节中的作用袁能提高民众

对重大突发气象灾害事件的应用和防范应急能力遥

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漠与绿洲气象袁2009袁3渊S1冤院205-206.

4参考文献

子板应有良好联接遥采用等电位连接和共用接地系统后袁即

保持了建筑物内各处等电位尧各设备之间等电位遥四周设置

屏蔽袁形成野法拉第笼冶遥使讯号接地不形战闭合回路袁共模

型态的杂讯不易产生袁提高了计算机抗干扰能力袁同时可消

除静电和电场的干扰袁不易受磁场干扰袁消除电位差袁避免

了雷电反击袁从而使设备免受雷害和干扰遥

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