雷电是发生在大气层中的声、光、电物理现象，它给人类的日子带来很大影响，雷电构成的灾祸自远古以来一向要挟着人类和地球上的全部生物，跟着科学技术的开展，在现代日子中，雷电除仍对生命构成损害，使建筑物和森林发生灾火灾，更严重的是对电力、广播电视、航空航天、邮电通讯、国防建设、石油化工、电子工业、交通运输等几乎各行各业发生损害，尤其是电子计算机的普及和微电子设备对雷电磁脉冲的敏感，更使雷电灾祸的损害程度加剧，经济丢失剧增。

近年来，跟着电子设备的普及，计算机网络体系广泛的树立与运用，主动化程度的不断提高，特别是高层建筑物的的拔地而起，加上各部门对计算机网络缺乏防雷认识，使得雷电波损坏设备、危及人员安全的事端也逐渐增多。以现在微电子技术的顶级——CPU为例，生产工艺由0.25微米。开展到0.22～0.18微米甚至更低，其核心作业电压也降到1.5～1.7V微型化给作业带来极大的作业效率的同时也使得设备的抗搅扰才能和耐过压才能下降，遭瞬间过电压破坏比例明显上升的趋势。终究使得电气设备与计算机网络的安全运转构成严重要挟。其首要原因是没有采纳有用防雷方法和正确的防雷方法。

一、防雷理论

（1）体系防雷方案包含外部防雷和内部防雷两个方面：

1）外部防雷：包含避雷针、避雷带、引下线、接地极等等，其首要的功用是为了确保建筑物本体免受直击雷的侵袭，将可能击中建筑物的雷电经过避雷针、避雷带、引下线等，泄放入大地。

2）内部防雷：是为保护建筑物内部的设备以及人员的安全而设置的。经过在需要保护设备的前端装置合适的避雷器，使设备、线路与大地构成一个有条件的等电位体。将可能进入的雷电流阻拦在外，将因雷击而使内部设施所感应到的雷电流得以安全泄放入地，确保后接设备的安全。

接闪器（避雷针、避雷带、避雷网）、引下线（建筑物钢筋）和接地体系等构成的外部防雷体系，首要是为了保护建筑物本体免受雷击引起的火灾事端及人身安全事端，而内部防雷体系则是避免感应雷和其他形式的过电压侵入设备构成损坏，这是外部防雷体系无法确保的。

（2）雷电对电气设备的影响，首要由以下方面构成：直击雷；传导雷；感应雷；开关过电压。

1）直击雷：雷电直接击中建筑物，雷电的不到50%的能量将会从引下线等外部避雷设施泄放到大地，其间接近40%的能量将经过建筑物的供电体系分流，其间5%左右的能量经过建筑物的通讯网络线缆分流，其余的雷击能量通建筑物的其他金属管道、缆线分流。这儿的能量分配比例会跟着建筑物内的布线状况和管线结构而改变，直击雷波形为10/350us。

2）传导雷（雷电波侵入）：在更大的范围内（几公里甚至几十公里），雷电击中电力或信息通讯线路，然后沿着传输线路侵入设备。其间地电位反击也是传导雷中的一种：雷电击中邻近建筑物或邻近其他物体、地面，导致地电压升高，并在周围构成巨大的跨步电压。雷电可能经过接地体系或建筑物间的线路侵略雷电延建筑物内部设备构成地电位反击。

3）感应雷（雷电波感应）：在周围1000公尺左右范围内（有资料为500公尺或1500公尺，间隔应跟着雷击大小和屏蔽方法而改变）。发生雷击时，LEMP在上述有用范围内，在所有的导体上发生足够强度的感应浪涌。因而散布于建筑物表里的各种电力、信息线路将会感应雷电而对设备构成损害。

跟着现代高科技的开展，精密仪器，通讯设备，数据网络的运用越来越广泛，因而感应雷构成的雷击事端也越来越多，除直接构成了巨大的经济丢失外，因重要设备损坏使体系网络陷入瘫痪后构成间接的丢失更是惊人。

（3）防雷设计的要求与目的

经过树立办楼计算机机房配电线路的防雷保护体系，为这些计算机机房重要体系设备的稳定运转，起到良好的雷电防护效果。下降因雷击损害给计算机重要体系设备带来的损害，为体系的安全运转保驾护航。

二、计算机机房防雷体系

4.1感应雷击体系防雷原理图：

4.2感应雷击体系：

4.2.1配电体系：架空敷设的电力线很有可能感应到雷电（由于静电感应或电磁感应引起的）。感应雷是雷击在电力线路或雷闪放电发生在电力线路邻近时，经过直接或空间电磁耦合的方式，在电力线路上构成暂态过电压，并以流动波的形式沿电力线路向各用电设备侵袭，这样的感应雷电压在高压架空线路上一般可达300KV到400KV，低压架空线路上可达100KV，雷电流可由电力线传到邻近几百米到两公里的用电设备，危及设备的正常运作。因而，电力线是雷电进入电子设备的首要途径。在办公大楼总配电房低压配电总开关出线端并联装置1套高能量电源避雷器SPD1；其效果是做为大楼总配电进线的榜首重电源防雷保护，有用的箍制、分流从电力电缆感应过来的强雷电流，以防强雷电流进入大楼配电体系，如（图1）。在四楼楼层配电开关箱的总控制开关处并联装置一台三相电源防雷器SPD2；在此装精密的全保护防雷器,进一步的箍制、分流从配电线路或楼内感应过来的雷电及大功率用电设备开关动作构成的瞬态高压，四楼内的用电设备可处于第二重电源防雷保护范围之内，如（图1）。在四楼中心机房UPS电源进线处并联装置一台单相电源防雷器SPD3；在此装精密的全保护防雷器,进一步的箍制、分流从配电线路或楼内感应过来的雷电及大功率用电设备开关动作构成的瞬态高压,机房内的UPS及经UPS供电的网络设备可处于第三重要点防雷保护范围之内，如（图1）；

4.2.2通讯体系：通讯信号线（如中继线、高频馈线、拔号线、DDN专线、X.25专线、电话线等）是与外界完成通讯联系的首要途径，这些与外联系的通讯线路与主机房的终端设备相接，假如是架空敷设的，则被感应到雷电（由于静电感应或电磁感应引起）的机率非常大，这样的感应过电压有时可高达几十千伏而构成设备损坏，所以架空的通讯线依然存在很大的感应雷击危险。通讯线采纳每线防护，在进入机房的1条网络数据传输线网络设备的进线端串联装置一台网络数据信号防雷器；在进入机房的1条电话线串联装置一台双绞线信号防雷器；

4.2.3开关操作过电压：中央空调、发电机、电梯等大功率的用电设备的启动和封闭均会在瞬间发生过电压，这样的过电压可达几千伏，假如经常效果在配电体系的线路上，会构成其它用电设备的绝缘度下降，影响设备的运用寿命，严重时亦会构成设备的损坏。对重要体系设备的配电体系加以多重电源防雷保护方法，可下降体系开关操作过电压的损害（如，主机房内的重要体系设备应加以多重电源防雷保护方法）。

4.2.4空间电磁场：当雷击在计算机地点建筑物或其邻近时，雷击点邻近空间就有很强的空间电磁场，处在场中的导体（电力线、通讯线等）都会感应到雷电。一般情况下，建筑物的墙体对电磁波有必定的反射吸收效果，这样室内的空间电磁场有必定的衰减。设备本身机壳接地又是一层屏蔽，因而一般的雷击引起的空间电磁场对设备内部线路发生有害雷电流的可能性很小。但在设备楼内的通讯线路上则有可能发生较大的雷电流，空间电磁场的损害也首要表现在此。对空间电磁场的防护首要是对机房内设备及其线路作屏蔽接地处理。

4.3接地体系

机房增设均压带，均压带与办公楼的主体地网牢靠焊接，办公大楼的联合接地电阻值按《电子计算机机房设计标准》GB50174-93中的标准要求≤4欧姆；设备机壳机架、防静电地板金属支持架、铝合金玻璃门窗，线路屏蔽槽及防雷设备均与均压带进行就近接地，即等电位连接，以构成一等电位体，避免电压差导致的搅扰和设备损坏。

高能量电源避雷器SPD1的首要性能要求

A、每线最大泄流量：≥75KA（10/350μs）

B、最高残压：≤4KV

电源SPD2的首要性能要求

A、每线最大泄流量：80KA（8/20μs）

B、残压：≤600V（3KA8/20μs）

C、全保护：具有纵向和横向保护

D、可重复运用：雷击后主动康复

E、装置保护简洁

电源SPD3的首要性能要求

A、每线最大泄流量：40KA（8/20μs）

B、残压：≤600V（3KA8/20μs）

C、全保护：具有纵向和横向保护

D、可重复运用：雷击后主动康复

E、装置保护简洁

网络数据信号SPD的首要性能要求：

A、每线最大泄流量：≥10KA（8/20μs）

B、残压(线对线、线对地)：17V

C、作业频率、在线阻抗、匹配阻抗等契合相应信号线的要求

D、全保护：具有纵向和横向保护

E、可重复运用：雷击后可自康复

F、装置保护简洁

双绞线信号SPD的首要性能要求：

A、每线最大泄流量：≥10KA（8/20μs）

B、残压(线对线、线对地)：17V

C、作业频率、在线阻抗、匹配阻抗等契合相应信号线的要求

D、全保护：具有纵向和横向保护

E、可重复运用：雷击后主动康复

F、装置保护简洁