浅谈网络机房的综合防雷措施

庄治平

上海绅新防雷检测有限公司

摘要：随着科技与信息技术的飞速发展，网络机房建设愈发普及。然而，由于机房场地选择不当、电子设备间绝缘性不足、电压耐受有限等，在雷电天气中受雷电影响较大。现代防雷技术是一项综合性工程，通过一系列防雷措施预防或消减雷电波对计算机的影响，从而达到保护计算机设备的目的。本文就网络机房的综合防雷措施展开系统阐述与探讨。

关键词：网络机房；综合防雷；措施

引言：信息技术的变革带动了时代的发展，计算机设备得到普及，不断地改变着人们的生活与工作方式，雷电灾害对网络机房的损害问题日益受到人们的重视。由于雷电灾害，会对计算机设备与网络通信系统造成严重的损坏，不仅损失了经济利益，也威胁到了社会的稳定。因此，网络机房的防雷措施选择十分重要。

一、雷电侵害网络设备的重要途径

雷电侵害网络设备主要有以下两种方式：一是直击雷，即雷电直击建筑物或计算机设备，并通过设备线路进入地面。二是感应雷，即因电磁感应，由电力线路等渠道导致电压升高。以上两种方式都会对计算机设备造成严重损坏，同时带来巨大的经济损失。因此，网络机房位置的选择是非常有必要的，能够有效降低雷电天气带来的安全隐患。

二、计算机房场地的选择

在计算机房场地的选择上，应当从环境温度、通风效果、供电稳定等方面出发，同时避开雷电侵扰强烈与电磁紊乱的地区。因此，高层建筑物内与地下室应坚决避开，配电室周边也要注意，降低电磁的影响。同时，在计算机房场地的选择上，还应注意引雷线的位置，在计算机设备的摆放环节上尽量远离[1]。

三、计算机房的主要防雷措施

（一）计算机房的防静电与防电磁场措施

当前，网络机房的建筑构造常由可活动地板组成，含有钢结构等材料，具有导静电的作用。若摒弃可活动地板，则需要使用导电胶，将地面黏牢，从而避免多余电流无处可去，以此维持机房电力的稳定。同时，在对机房地面、台面、桌椅等进行选择时，也要注意电流问题，降低静电的出现频率，做好接地工作。在防电磁场方面，则需要机房利用可活动地板与金属类网架布置雷电屏蔽网，在屏蔽网规格上则应按照实际需要进行选择，同时就近接地，实现电流引导。

（二）计算机房供电与配电防雷措施

第一，在机房电源方面，应采用专用动力供电。例如对排线槽进行铺设，保证电气有效连接。同时，在低压电缆方面，应在输入/出方加装避雷装置，降低雷电天气的影响。此外，还要在避雷装置接地时注意接地线的保护。第二，在安装电力变压器时，应尽量避开机房所处建筑。由于直击雷问题，应在电力变压器两端加装避雷器，坚持就近原则，并针对此类问题做好排查工作，严抓设备质量。第三，关于直击雷的应对。对于直击雷来说，最佳的防护方法便是安装防雷天线，在机房所在建筑物上进行安装天线，能够有效降低直击雷带来的威胁。同时，在天线安置时应注意接地问题，保证天线在避雷针防雷范围，从而达到最优防雷效果。第四，天馈线防雷措施。在设置天馈线时，必须依托于金属护管，做好导电工作，并按照就近理念进行接地任务[2]。第五，网络机房布线方面。布线问题一向是防雷工作的核心，受技术与实践经验的影响较大。在布线中，应将线路干扰问题考虑其中，并站在机房地理位置的角度考虑问题，结合国家及行业标准，进行合理布线与线路接地任务，实现有效防雷。

四、大型计算机机房工程防雷施工案例

这次大型计算机机房工程建设旨在满足企业的计算和数据处理需求，提升信息技术的核心能力。机房建设地点位于上海市闵行区徐汇区333弄214号徐汇1号智算中心华发站，地处市中心，交通便利，周边配套设施完善，有利于保障机房的运行安全。机房采用钢筋混凝土框架结构，主体建筑层高3层，局部机房区域设置在地下1层。计算机房中配备数百至数千台计算机，布局考虑了功能性、扩展性和安全性，包括主机房、配电室、空调室、监控室等。机房设备主要包括服务器、存储设备、网络设备等，用于存储、处理和管理大量数据。由雷电感应和雷电波侵入造成的雷电电磁脉冲(LEMP)是机房设备损坏的主要原因。为此采取的防范原则是“整体防御、综合治理、多重保护”。力争将其产生的危害降低到最低点。本项目主要目的是保护机房内设备的安全,避免发生雷击事故、静电感应事故、电磁感应事故、电阻耦合（雷电波侵入）。

（一）项目的主要问题：

1、本次项目防雷接地防护工程为机房建设其中一部分，也是第一步，所以会有很多工作与机房弱电工程的人员交互作业。

2、本次项目为改建项目，机房内无等电位端子，须新设接地等电位接地端。

3、目前机房所在大楼总配电系统只配置了第一级防雷器，还需在网络中心机房配电柜前配置第二、三级复合防雷器。

4、中心机房是一个设备价值非常高的场所，一旦发生雷击事故，将会造成难以估量的经济损失和社会影响，因此机房内的各类弱电设备均需采取防闪电电涌侵入措施保护。

（二）我的解决方案

1、施工前查阅工程图纸，确认工作内容，与弱电工程人员先行沟通工作进度，确认工程各个时间节点。据施工流程及施工环境条件做好施工计划。计划做到线路合理、人员及车辆配备满足要求，根据完成施工工序时长做好施工明细计划(根据实际施工情况可及时调整)。保证施工进度、减少交互作业冲突。

2、施工期间严格按照施工图及施工流程作业，保证施工质量。主要为:利用入地混凝土立柱子内的钢筋作接地装置。在立柱内选取至少4根主筋（对角或对称的钢筋），用氧焊接通后再焊在两根伸出柱面的M12以上铜螺纹管上，作为接地端，引线至机房，与等电位接地汇流排连通，等电位接地排可设在防静电地板下面。在机房内设立一环形接地汇流排，机房内的设备及机壳采用S型的等电位连接形式，连接到接地汇流排上，用50*0.5铜箔带敷设在活动地板支架下，纵横组成1200*1200网格状，在机房一周敷设30*3的铜带，铜带配有专用接地端子，用编织软铜线机房内所有金属材质的材料都做接地，接入等电位接地汇流排。工程中的所有接地线（包括设备、SPD、线槽等）、金属线槽搭接跨接线均做到短、平、直，接地电阻小于或等于1欧姆。整个机房屏蔽采用彩钢板进行六面体屏蔽，屏蔽板之前采用无缝焊接，墙身屏蔽体每边跟接地汇流排接地不少于2处。将机房内所有金属物体，包括电缆屏蔽层、金属管道、金属门窗、设备外壳以及所有进出大楼的金属管道等金属构件进行电气连接，并接至均压环上，以均衡电位。接地时避免交流线路与直流地线平行敷设，以防止干扰或短接；把直流地线网装接在地板下，便于连接，即可减小接地电阻，便于泄流。

3、在电源线路上安装电源防雷器。根据IEC防雷规范中有关防雷分区的要求，将电源系统分为三级保护。对机房电子设备的配电系统采取相应的防感应雷击措施。第一级在大楼低压配电室内加装电涌保护器，实现第一级防雷（现大楼已有）。第二级在UPS输入配电柜内加装电涌保护器，实现第二级防雷。第三级在机房UPS输出列头配电柜内加装电涌保护器，实现第三级防雷。我在大楼的楼层配电柜/箱安装通流容量为40KA~60KA的II类试验电涌保护器；在机房的重要设备（如交换机、服务器、UPS等）的电源进线处安装通流容量20~40KA的II试验电涌保护器；在机房控制中心硬盘刻录机及电视墙设备电源处用插座式电涌保护器。所有电涌保护器均良好接地。

4、机房网络传输线主要使用的是光纤和双绞线。其中光纤不需要特别的防雷措施，进出机房的线缆均敷设在屏蔽线槽中，屏蔽线槽及穿线管两端均良好接地。对于网络集成系统，在网络信号线进入到广域网路由器之前安装专用信号防雷器；在系统主干交换机、主服务器以及各分交换机、服务器的信号线入口处分别安装RJ45接口的信号防雷器（ESDRJ45-100ML）。信号防雷器的选型综合考虑工作电压、传输速率、接口形式等。

① 服务器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。

五、结语

综上所述，网络机房防雷工作成为现代社会中不可忽视的重要环节，也是一项综合性的系统工程，同各行各业有着密切联系。对此，相关行业人员应加以重视，形成防雷观念，针对实际情况采取合理防雷措施，尽可能降低雷电天气对网络机房带来的影响，降低经济损失，保障计算机设备的正常、平稳运行。利用科学信息技术带来的优势，站在时代发展前沿，为我国社会主义事业注入不竭动力。

参考文献

[1]郑岳伟,何佳宾.通信机房与设备的防雷技术与实践研究[J].中国新通信,2023,25(11):1-3.

[2]袁天.防雷接地系统设计建议[J].现代建筑电气,2022,13(08):49-52.