计算机防雷刻不容缓.ppt

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1、 计算机防雷刻不容缓雷电的形成人类防雷回眸防雷工作防雷措施征服雷电的避雷针中国将进行人工引发雷电实验 雷电的形成 雷电是一种常见的大气放电现象。在夏天的午后或傍晚，地面的热空气携带大量的水汽不断地上升到高空，形成大范围的积雨云，积雨云的不同部位聚集着大量的正电荷或负电荷，形成雷雨云，而地面因受到近地面雷雨云的电荷感应，也会带上与云底相反符号的电荷。当去层里的电荷越积越多，达到一定强度时，就会把空气击穿，打开一条狭窄的通道强行放电。当云层放电时，由于云中的电流很强，通道上的空气瞬间被烧得灼热，温度高达6000-20000，所以发出耀眼的强光，这就是闪电，而闪道上的高温会使空气急剧膨胀，同时也会使

2、水滴汽化膨胀，从而产生冲击波，这种强烈的冲击波活动形成了雷声。一次雷击或者一次云闪所释放出的能量大约在300千瓦以上，如果把这些能量全部利用起来，可供一个普通家庭使用2个月以上。由于雷电释放的能量相当大，它所产生的强大电流、灼热的高温、猛烈的冲击波、剧变的静电场和强烈的电磁辐射等物理效应给人们带来了多种危害。有关雷电的参考数据有关雷电的参考数据地球平均每年发声雷电次数16106 次每次放电时间几万分之一秒0.13秒平均每次放电时间0.03 s雷电云的厚度约（25）103 m雷电云离地面的高度几百米几千米闪电中的电压几万伏十亿伏每次闪电消耗的能量2108 J1013 J线状闪电的火花长度几千米几

3、十千米球状闪电的火花直径10 cm20 cm落地雷占雷电的次数约十分之一 人类防雷回眸自从富兰克林通过金属线上系风筝，以生命为赌注研究大气电物自从富兰克林通过金属线上系风筝，以生命为赌注研究大气电物理建立了雷电理论，发明了避雷针。随着工业化的发展，高炉烟卤理建立了雷电理论，发明了避雷针。随着工业化的发展，高炉烟卤建筑物上都装有防雷装置。发电机变压器的发明和电话在生活中的建筑物上都装有防雷装置。发电机变压器的发明和电话在生活中的应用，人类在电气化时代又屡着雷击，由直击雷击伤击毁生命和财应用，人类在电气化时代又屡着雷击，由直击雷击伤击毁生命和财产发展到通过金属线特别是电线和电话线进行了感应雷和高电

4、压反产发展到通过金属线特别是电线和电话线进行了感应雷和高电压反击，人们为此制造了间隙串联熔断器、各国先后制订了防雷规范。击，人们为此制造了间隙串联熔断器、各国先后制订了防雷规范。并纳入由国家或独立机构进行的技术管理和监督中，国际合和让防并纳入由国家或独立机构进行的技术管理和监督中，国际合和让防雷科学技术得到了发展。雷科学技术得到了发展。然而道高一尺，魔高一丈，二下世纪七十年代以来，半导体技术然而道高一尺，魔高一丈，二下世纪七十年代以来，半导体技术发展特别是大规模集成电路的应用，尤其是计算机通信系统，微爱发展特别是大规模集成电路的应用，尤其是计算机通信系统，微爱信系统中的大规模集成电路于由电压低

5、（信系统中的大规模集成电路于由电压低（5V，15V或者更低）耐不或者更低）耐不了过电压的过电流的冲击，雷击尤其是感应雷又频频光顾，造成的了过电压的过电流的冲击，雷击尤其是感应雷又频频光顾，造成的损失甚至超过设备本身的价值，各种高层建筑地拔而起，遭雷害造损失甚至超过设备本身的价值，各种高层建筑地拔而起，遭雷害造成的损失也相当大。防雷老问题又遇到了新麻烦成的损失也相当大。防雷老问题又遇到了新麻烦 防雷工作上述雷击事件带来的损失之惨重，发人深省，知识经济时代是上述雷击事件带来的损失之惨重，发人深省，知识经济时代是信息时代，政府上网电子商务，越来越多的机房，甚至智能大厦信息时代，政府上网电子商务，越来

6、越多的机房，甚至智能大厦如雨后春笋般出现，越来越多的计算机和网络在运行，以史为鉴，如雨后春笋般出现，越来越多的计算机和网络在运行，以史为鉴，将防雷工作搞好，亡羊补牢犹为晚，雷击虽然厉害，但因其有预将防雷工作搞好，亡羊补牢犹为晚，雷击虽然厉害，但因其有预兆，可以尽量减少减轻雷击造成的损失。兆，可以尽量减少减轻雷击造成的损失。未联网的单机只需将电源的零线重复接地，拨号上网的用户也未联网的单机只需将电源的零线重复接地，拨号上网的用户也可在雷击之前关机，断开电话线电源线。可在雷击之前关机，断开电话线电源线。雷害造成的危害表现在：雷害造成的危害表现在：1、直击雷中机房的建筑物可产生、直击雷中机房的建筑物

7、可产生30KA左右的雷电流，由于电左右的雷电流，由于电压分布不均会产生局部高电位反击，击毁建筑物，损坏设备，造压分布不均会产生局部高电位反击，击毁建筑物，损坏设备，造成人员伤亡。成人员伤亡。2、强大的直击雷电流会使机房的电压升高到几万，几十万伏，、强大的直击雷电流会使机房的电压升高到几万，几十万伏，通过电线电话线信号电缆的接地点反馈，所有与之相连的通信和通过电线电话线信号电缆的接地点反馈，所有与之相连的通信和网络设备均会遭身。当然危害远远不止这些。网络设备均会遭身。当然危害远远不止这些。防雷措施1、在中心机房所在的建筑物应当安装独立的避雷针避雷网将整、在中心机房所在的建筑物应当安装独立的避雷针

8、避雷网将整个中心机房所在的建筑物保护起来，将电流引入地下，现在有的建个中心机房所在的建筑物保护起来，将电流引入地下，现在有的建筑师把建筑物本身的钢筋作为雷电流引下线，这对于计算机通信设筑师把建筑物本身的钢筋作为雷电流引下线，这对于计算机通信设备较少的机房也是一种合理的方法，所有进入中心机房的金属管道，备较少的机房也是一种合理的方法，所有进入中心机房的金属管道，外壳，交换机柜，中心路电器应联成统一的电气整体，并与专门的外壳，交换机柜，中心路电器应联成统一的电气整体，并与专门的统一地网相连。计算机通信电缆的芯线，电话线均应加装避雷器。统一地网相连。计算机通信电缆的芯线，电话线均应加装避雷器。2、电

9、话网络的避雷，因其采用程控交换机中大量的集成电路对、电话网络的避雷，因其采用程控交换机中大量的集成电路对过电压过电流的耐受能力不足，对于架空线路应在电杆上安装避雷过电压过电流的耐受能力不足，对于架空线路应在电杆上安装避雷器。在路端安装保安器，一旦线路受雷电冲击时，通过放电器放电，器。在路端安装保安器，一旦线路受雷电冲击时，通过放电器放电，在短时间内大电流不烤断熔丝；以保证通信畅通。一旦雷击电流过在短时间内大电流不烤断熔丝；以保证通信畅通。一旦雷击电流过大，熔丝熔断，保证设备人员安全。一般而言，雷暴日多发的地区大，熔丝熔断，保证设备人员安全。一般而言，雷暴日多发的地区熔丝应当略粗些，雷暴日少的地

10、区，略细一些，若采用细裸铜丝，熔丝应当略粗些，雷暴日少的地区，略细一些，若采用细裸铜丝，粗的不能超过粗的不能超过0.48mm，细的应在细的应在0.39mm。3、电力入户线避雷保护。是一般在配电变压器两侧安装避雷器，电力入户线避雷保护。是一般在配电变压器两侧安装避雷器，在低压长线进户的最后几个基杆上进行接地，让雷电受到分流衰减，在低压长线进户的最后几个基杆上进行接地，让雷电受到分流衰减，防止雷电力线进入。防止雷电力线进入。征服雷电的避雷针征服雷电的避雷针在18世纪以前，人类对于雷电的性质还不了解，那些信奉上帝的人，把雷电引起的火灾看作是上帝的惩罚。但一些富有科学精神的人，则已在探索雷电的秘密了。

11、1749年，波尔多科学院悬赏征求这样一个问题的答案：“在电和雷之间有什么类似之处？”一个叫巴巴雷特的医生在论文中宣称：电跟雷是一回事。他的论文因此而中奖。然而，真正以科学实验寻求答案的，却是美国的富兰克林。富兰克林出生于北美东海岸的海港市波士顿。在他出生时，他的父亲已经51岁了。在他前面已有了11个哥哥和姐姐。富兰克林的父亲原是英国的一个染匠，为逃避斯图亚特王朝复辟时期的宗教迫害而远涉重洋，来到北美，在波士顿开了一家小作坊，以制富兰克林自幼勤奋好学，他的父亲曾极想让他上大学，以便成为一个新教神学家。无奈家境太苦，所以富兰克林只上了两年公立小学和一年私立小学之后便停学了。停学后，富兰克林曾先后在

12、自家和他家的作坊学徒。后来又进了他大哥开的印刷所，一边做工，一边自学。富兰克林17岁时离开波士顿，先后在纽约、费城等地流浪，后来又到了英国，不久又返回北美。在社会这所大学中，他把自己培养成了一名出色的社会活动家。1746年，40岁的富兰克林开始全力投入电学研究。1749年，他进行了一些新的电学实验。在一次实验中，为了增大电容量，他把几个莱顿瓶连接在一起。当时，他的妻子丽达正在一旁观看他的实验。她无意中碰到了莱顿瓶上的金属杆，只见一团电火花一冒，并随之传出一声怪响，丽达已应声倒地。原来丽达受到了电击。幸好当时的电容量不大，丽达躺了一个星期才慢慢好转。这次使丽达差点送命的电击实验给富兰克林很大启示

13、。他联想到人们对雷电的两种不同的观念，决定从理论上探讨雷电的实质。富兰克林通过实验，证明正负电荷在短路时发生的火花、响声和雷电非常相似，他确信：雷电就是自然界的电。富兰克林弄清了雷电的性质之后，就开始研究控制雷电、避免雷击的办法。当时，荷兰莱顿大学一位叫马森布洛克的教授做过一个试验：在一个玻璃瓶里装上水，用来储存磨擦起电产生的电荷。试验成功后，经过改进，在瓶的内外贴上金属箔，正式叫做莱顿瓶。富兰克林认为，既然莱顿瓶里的电可以引进引出，自然界的电也应该能通过导线从天上引下来。1752年6月，富兰克林冒着生命危险，进行了著名的费城风筝试验。这一天，狂风漫卷，阴云密布，一场暴风雨就要来临了。富兰克林

14、和他的儿子威廉一道，带着上面装有一个金属杆的风筝来到一个空旷地带。富兰克林高举起风筝，他的儿子则拉着风筝线飞跑。由于风大，风筝很快就被放入高空。刹那，雷电交加，大雨倾盆。富兰克林和他的儿子一道拉着风筝线躲进一个建筑物内。此时，刚好一道闪电从风筝上空掠过，富兰克林的手上立即掠过一种恐怖的麻木感。他抑制不住内心的激动，大声呼喊：“我被电击了！我被电击了！”随即他用一串铜钥匙与风筝线接触，钥匙上立即放射出一串电火花。随后，他又将风筝线上的电引入莱顿瓶中。在进行风筝实验之后的当年，富兰克林就发明了避雷针。其办法是：在建筑物的最高处立上一根2米至3米高的金属杆，用金属线使它和地面相连接，等到雷雨天气，雷

15、电驯服地沿着金属线流向地下，建筑物就不会遭雷电了。富兰克林为了推广避雷针的使用，专门写了怎样使房屋等免遭雷电的袭击的文章。文章发表后，美国的各个城市马上就开始安装避雷针。但这却遭到教士们的反对，他们说雷电是上帝的震怒。也有人因缺乏电的知识对避雷针的使用持怀疑态度。有个叫普林斯的医生发表看法说：“如果把雷电导入地里，那儿带的电就会增加，就很可能发生地震。”“啊！”他叫道：“我们无法逃脱上帝的惩罚！如果我们逃脱了来自空中的惩罚，却不能逃脱来自地上的惩罚”避雷针在法国也受到了强烈反对。圣奥梅尔的居民对当地安装了避雷装置的人提出控告，他们害怕惩罚这种亵渎行为。避雷针传入英国后，英国人开始时广泛采用了富

16、兰克林的尖头避雷针。但美国的独立战争爆发后，富兰克林的尖头避雷针在英国人眼中似乎成了将要诞生的美国的象征。据说当时英国的国王乔治三世出于反对美国革命的盛怒，曾下令把英国全部皇家建筑物上的避雷针的尖头上统统装上圆头，以示与作为美国象征的尖头避雷针势不两立。避雷针是早期电学研究中的第一项具有重大应用价值的技术成果，它不仅使人类免受“雷公”肆虐之苦，而且也使雷电和上帝脱离了关系。5、Novell和和Ethernet等局城网络防雷措施一般不经过等局城网络防雷措施一般不经过Modem,如如果信号线不长。好接地和穿好金属管就可做到相对安全了。也如果信号线不长。好接地和穿好金属管就可做到相对安全了。也如果信

17、号线较长，也不应考虑使用氧经锌材料的避雷器，因为信号果信号线较长，也不应考虑使用氧经锌材料的避雷器，因为信号损失大，但可以在远程电活联网中采用。损失大，但可以在远程电活联网中采用。6、电缆的防雷，即使是埋在地下的电缆也会受到雷击，有的当、电缆的防雷，即使是埋在地下的电缆也会受到雷击，有的当时不一定引起绝缘击穿，即使击穿绝缘，也不一定马上造成通信时不一定引起绝缘击穿，即使击穿绝缘，也不一定马上造成通信中断。而多表现在通讯信号时断时续。上例中已经提及中断。而多表现在通讯信号时断时续。上例中已经提及7、防雷接地是最根本的一条。但如果接地做了但不合格，那会、防雷接地是最根本的一条。但如果接地做了但不合

18、格，那会为雷击创造条件；同样，当时合格并不意味着永远合格，雷雨季为雷击创造条件；同样，当时合格并不意味着永远合格，雷雨季节前的年检必不可少，吉林省某市教育系统的许多机房直接将地节前的年检必不可少，吉林省某市教育系统的许多机房直接将地线接到暖气管上，危险就在眼前，而自认为安全。线接到暖气管上，危险就在眼前，而自认为安全。我国的防雷工程形成了比较完整有效的体系。国家也制定了我国的防雷工程形成了比较完整有效的体系。国家也制定了建筑物防雷设计规范（建筑物防雷设计规范（GB50057-94）计算机通信系统的防雷计算机通信系统的防雷理论、元器件、材料和施工工艺也有了较大发展。公安机关也在理论、元器件、材料

19、和施工工艺也有了较大发展。公安机关也在积极进行防雷产品的安全检测和监督管理的积极进行防雷产品的安全检测和监督管理的,为计算机防雷安全做为计算机防雷安全做了大量工作。尽管雷电如同感冒一样了大量工作。尽管雷电如同感冒一样,但我们会克服这一难题但我们会克服这一难题,尽尽量减少损失量减少损失,甚至可以期待有一天化害为利甚至可以期待有一天化害为利.中国将进行人工引发雷电试验 中国科学家将于六月中旬到七月进行人工引发雷电试验，以研究雷电的防护 机理，检验避雷针、消雷器等各种防雷装置的性能。这项试验由国家电力总公司主持，广东电力试验研究 所、中国科学院兰州高原大气物理研究所、武汉水利电力 大学联合进行。试验

20、地点选择在广州附近多雷地区。据广东电力试验研究所所长周良才介绍，人工引发雷电 是在一定的雷暴条件下，向云体发射拖带细金属丝的小火 箭，以诱发雷电。专家介绍说，空中引发雷电技术，可以较真实地再现自 然雷电的过程。同时雷电发生的时间、地点可以预知，因 而易于对雷害机理进行研究。周良才说：“试验中发射的小火箭只有矿泉水瓶大小，发射高度达一点二三公里。”他说，这项试验难度很大，有时发射二、三十个小火箭 才引发一、两个雷。在去年做的先期试验中，共成功引发 了五个雷。国家电力总公司科技环保处专家姚建国说，中国每年因 雷击造成的直接或间接经济损失超过十亿元。虽然许多避 雷、消雷装置被开发出来，但这些新的防雷器件缺乏长期 的、更接近自然条件下的有效检验。据悉，这次试验除利用人工引发雷电技术外，还将使用 雷电记录仪等先进的观测设备。