二、实例

1. 基本情况
某公司机房，在公司所在大楼三楼，大楼已有避雷针、避雷带等外部防雷设施；计算机网络系统的供电系统由市电三相低压电源供电，机房供电电源由配电室配电柜直供大楼配电箱，由大楼配电箱至机房配电箱供给 UPS 电源设备；机房计算机网络通信线进出采用 UTP 双绞线缆，通讯专线的线路采用语音电缆线，卫星馈线采用 BNC 接口同轴电缆；机房接地利用建筑接地网。

2. 方案设计
机房所在大楼已有避雷针、避雷带等外部防雷设施，不再作外部防雷补充设计。计算机网络系统雷击电磁脉冲防护按 A 类要求设计，供电系统采取 3~4 级电涌保护器（ SPD ）（以下简称避雷器）进行保护。网络通信系统采取精细保护，对于进出保护区的电缆、电线在进入保护区时适当安装信号接口电涌保护器（ SPD ）。机房实行联合接地，建立合格的接地系统，对进出保护区界面的管、线、槽实行等电位连接。有效地将雷电过电压降低到设备能够承受的水平。设计内容主要包括：
(1) 机房设备瞬态过电压保护的设计；
(2) 机房等电位连接的设计；
(3) 接地网制作设计。

3. 机房电源设备瞬态过电压保护

计算机网络机房作为一个欲保护的区域，从 EMC （电磁兼容）的观点来看，由外到内可分为几级保护区。建筑物大楼外部是直接雷的区域，在这个区域内的设备最容易遭受损害，危险性最高，是暴露区，为 0 区；建筑物内部到机房所处的位置为非暴露区 , 可将其分为 1 区、 2 区，越往内部，危险程度越低。电源线路是雷电过电压侵入的主要途径之一。从总配电室变压器低压输出端到机房设备端，必须实行分级保护，将雷电过电压降低到设备能够承受的水平。
 
3.1 电源避雷器的配置

(1) 总低压配电室的总配电柜电源输出端配置三相箱式电源避雷器 1 台，作为第一级防雷保护。标称放电电流选用 50 ～ 100kA ，预防直击雷。
(2) 网络设备所在建筑楼层总配电箱电源引入端配置箱式电源避雷器，作为第二级防雷保护。配置三相箱式避雷器，标称放电电流选用 40kA ，预防感应雷击或操作过电压。
(3) 网络设备机房配电箱电源引入端配置电源避雷器，作为第三级防雷保护。配置单相箱式避雷器，标称放电电流选用 20kA ，预防感应雷击或操作过电压。
(4) 重要网络机柜或设备端采用模块式电源避雷器，作为第四级防雷保护。标称放电电流选用 5kA ，预防感应雷击或操作过电压。
 
3.2 数据（信号）通信接口避雷器的配置

根据通信设备的具体情况，主要考虑由室外引入的数据（语音）或视频信号线路的防雷保护。避雷器主要串接在线路的两端设备的接口处。
(1) 服务器 100M 输入端口处安装单口 RJ45 端口信号避雷器，以保护服务器。
(2)24 口网络交换机串联 24 口的 RJ45 端口信号避雷器，避免因雷击感应或电磁场干扰沿双绞线窜入而毁坏设备。
(3) 在 DDN 专线接收设备上安装单口 RJ11 端口信号避雷器，保护 DDN 专线上的设备。
(4) 在卫星接收设备前端安装同轴端口天馈线避雷器，以保护接收设备。

4. 等电位连接设计

在机房做一个接地总汇流排，使交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地共用一组接地装置。机房接地汇流排尽量安装在防静电地板下隐蔽处。将所有进入大楼的通信电缆及线缆用金属管道进行屏蔽，并将所有的金属管道（包括水管、煤气管及各种屏蔽管道）在进入大楼之前，就近接地。采用联合接地网，目的是消除各地网之间的电位差，保证设备不因雷电的反击而损坏。

5. 接地网制作设计

接地是避雷技术非常重要的环节之一，无论是直击雷或感应雷，最终都是把雷电流引入大地。因此，对于敏感的数据（信号）通信设备而言，没有合理而良好的接地系统是不能可靠避雷的。因此，对接地电阻 >1Ω 的大楼地网，需按照规范要求整改，以提高机房接地系统的可靠性。根据具体情况，通过沿机房大楼建立不同形式的接地网（包括水平接地体、垂直接地体）来扩大接地网的有效面积和改善地网的结构。

基本要求如下：
（ 1 ）在大楼周围做接地网，用较少的材料和较低的安装成本，完成最有效的接地装置；
（ 1 ）接地电阻值要求 R ＜ 1Ω ；
（ 2 ）接地体应离机房所在主建筑物 3~5m 左右设置；
（ 3 ）水平和垂直接地体应埋入地下 0.8m 左右，垂直接地体长 2.5m ，每隔 3~5m 设置一个垂直接地体；
（ 4 ）垂直接地体采用 50×50×5mm 的热镀锌角钢，水平接地体则选 50×5mm 的热镀锌扁钢；
（ 5 ）在地网焊接时，焊接面积应 ≥6 倍接触点，且焊点做防腐蚀防锈处理；
（ 6 ）各地网应在地面下 0.6~0.8m 处与多根建筑立柱钢筋焊接，并作防腐蚀、防锈处理；
（ 7 ）土壤导电性能差时采用敷设降阻剂法，使接地电阻 ≤1Ω ；
（ 8 ）回填土必须是导电状态较好的新粘土；
（ 9 ）与大楼基础地网多点焊接，并预留接地测试点。

以上是一种传统的廉价实用的接地方式，根据实际情况，接地网材料也可以选用新型技术接地装置，如免维护电解离子接地系统、低电阻接地模块、长效铜包钢接地棒等等。

三、结束语

计算机网络系统对雷电过压的防护要求比较高，对计算机网络系统进行防雷设计时，应根据机房所在的地理环境进行综合考虑，经过合理的雷电风险分析，针对雷害入侵机房设备的主要来源，进行整体防护，并根据现有的一些成熟的防雷技术经验，采取经济有效的防护措施，保障计算机网络系统设备的安全稳定运行。

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