雷电对网络系统的入侵途径及防护原则
计算机网络雷电防护措施
计算机网络雷电防护措施摘要通过对计算机网络系统遭受雷击途径的了解，提出对其采取由外到内的、多层次的雷电防护措施，从而尽可能地减少雷电对其造成的损失，确保其运行正常。
关键词计算机；网络；雷电；防护；措施近年来，雷电对我国计算机网络系统造成较为严重的损害。
据统计数据显示，因雷电灾害造成网络电子设备损坏的占总损失的80%。
现如今计算机现代化设备越来越普及，对计算机网络做好防雷设计，确保网络通信正常具有十分重要的意义。
1 计算机网络遭受雷击的主要途径计算机网络遭受雷击的途径主要有以下几个方面：一是通过有线通信的线路和无线通信的天线传入损坏设备。
二是雷击建筑物或邻近地区雷电放电，从而导致建筑物内部计算机通信网络环路中由于静电感应和电磁感应产生瞬间过电压造成其损坏。
三是雷电通过供电线路的感应而引入系统电源导致设备损坏。
四是接地处理不当，地电位抬高而造成。
五是雷击引起暂态高电压或过电压常常可以通过网络线路耦合或转移到网络设备上，造成设备损坏。
2 计算机网络防雷主要方式2.1 外部雷电防护外部雷电防护是对建筑物防直击雷、雷电侧击、雷电反击等。
外部雷电的防护主要是通过安装避雷针、避雷带、避雷网、等电位、引下线和接地装置来截受雷电流，并最终将雷电流引到足够远的地方入地流散，避免造成反击。
在做接地体的时候可以将建筑物的桩筋、地梁内的主筋和柱内的主筋焊接起来，并把地梁外圈中间的钢筋焊接成一个闭合环路，这样的接地系统与大地接触面广，接地电阻低，而且钢筋得到了混凝土的保护，受腐蚀作用减少，接地电阻相对稳定。
此外，还必须定期做好防雷装置的防腐蚀处理。
2.2 内部雷电防护内部雷电防护主要是对感应雷的防护。
计算机网络内部雷电防护系统主要分为：供电系统的雷电防护、信号与网线的防雷、等电位连接及防静电地板等方式。
2.2.1 供电系统的雷电防护。
供电系统的防护主要作用是防止雷击过电压从电源供入端进入设备，保障设备以及数据传输畅通无阻。
雷击电子设备的途径和损坏机理
雷击电子设备的途径和损坏机理雷击电子设备的途径，雷击电子设备的途径可分为三种情况：(一)雷电直接击中电子设备网络物理线路落雷点为电源高电压侧,雷电沿供电线路侵入到电子设备系统供电部分,产生过电流与过电压造成网络供电系统的UPS电源损坏、断电、致使整个系统瘫痪。
雷电直击网络无线通信的天线，沿天馈进入网络系统，造成通信接口、接收系统、室内单元、路由器等网络主要通信设备损坏。
雷击网络通信有线线路（如光缆、DDN、帧中继、Ｘ.25专线、电话线）产生强大的机械力，猛烈的冲击波，炽热的高温使通信线路损坏；过电压过电流沿通信有线线路侵入到网络系统内，造成路由器、交换机及前端设备的损坏。
(二)感应过电压１．回路感应过电压由于网络系统在建筑物内大量布设各种导体线路（如电源线、数据通信线、天馈线），这些线路网络结构布局错综复杂，在建筑物内部的不同空间位置上构成许多回路，当建筑物遭雷击或邻近地区雷电放电时，将在建筑物内部空间产生脉冲暂态磁场，这种快速变化的磁场交链这些回路后，将在回路中感应出暂态过电压，危及与这回路相接的电子设备。
２．线路感应过电压是网络通信线路上感应过电压，分静电感应与电磁感应１）静电感应主要是指架空线路设于雷击点附近，由雷云团先导通道中充满电荷，对架空线产生静电感应作用累积大量相反电荷，当雷云主放电开始，雷云中电荷速中和，从而使架空线上原先被束缚的电荷被速释放，形成暂态过电压波。
这种波以接近光速向架空线两测传播，侵入导线路端接的网络设备将其损坏。
２）当雷电直接击在避雷针、避雷带上时，由于雷电流幅值大，波头陡度高，在雷电流的通道附近形成一个很强的感应电磁场。
这强大的感应电磁场将直接感应在电源线或网络通信设备上，形成感应过电压侵入到网络系统中，损坏网络设备。
高强度（30KA雷电流）雷电放电可以对距离雷击点1KM范围内网络系统产生电磁感应作用，造成系统设备损坏。
据统计，这种感应雷击占计算机雷击事故的70%以上。
线路防雷四原则和具体措施
线路防雷四原则和具体措施
线路防雷的四原则如下：
1. 保护导线不受或少受雷直击。
2. 雷击塔顶或避雷线时不使或少使绝缘发生闪络。
3. 当绝缘发生冲击闪络时，尽量减小由冲击闪络转变为稳定电力电弧的概率，从而减少雷击跳闸率次数。
4. 即使跳闸也不中断电力的供应。
具体措施如下：
1. 合理选择输电线路路径，避开易遭受雷击的地段，如雷暴走廊、潮湿盆地、土壤电阻率突变地带等。
2. 降低杆塔接地电阻、提高耦合系数、减小分流系数、加强高压输电线路绝缘等，以提高高压输电线路的耐雷水平。
3. 根据地区的地貌、地形、地质以及土壤状况与接地电阻的合理水平，找出可能存在薄弱环节或缺陷，因地制宜地采取措施。
请注意，上述措施并不能保证线路完全不受雷击，雷电活动具有复杂性和随机性，因此应综合考虑各种因素，采取多种措施，以最大程度地减少雷击对线路的危害。
计算机信息系统的雷电干扰及有效防护措施
计算机信息系统的雷电干扰及有效防护措施雷电干扰是指在雷电活动过程中，由雷电电磁脉冲引起的计算机信息系统的意外故障或数据丢失。
雷电干扰对计算机信息系统的影响十分巨大，因此，采取有效的防护措施是非常必要的。
首先，为了保护计算机设备免受雷击的直接影响，可以采取以下措施：1.使用避雷天线：通过安装避雷天线，将雷电引向远离计算机设备的地方，减少直接雷电击中设备的可能性。
2.设立接地系统：及时建立良好的接地系统，将设备连接至地面，将雷电的电荷引导到地面，从而避免雷电的积累。
3.使用线缆护套：在设备连接线上使用贴合金属网的外套，可以有效地屏蔽和吸收雷电电磁脉冲，防止电磁能传导到设备内部。
其次，对于雷电引起的电磁波干扰，可以采取以下措施：1.选择合适的设备位置：避免将计算机设备放置在容易受到雷电影响的地方，如靠窗户或靠近高大建筑物的位置。
2.屏蔽设备：使用金属屏蔽箱、防雷带等设备，将计算机设备包裹在金属屏蔽物中，有效地防止外界雷电电磁波对设备的干扰。
3.增强设备抗干扰能力：选购具有良好抗干扰能力的计算机设备，并采取一些附加的补偿措施，如使用滤波器、电磁屏蔽器等，增强设备的抵抗干扰能力。
另外，雷电还可能给网络设备引起通讯异常，因此，在保护计算机信息系统免受雷电干扰的同时1.设备防护：对于网络设备，可以安装避雷器，以便将雷电引到地下，保护网络设备的安全。
2.数据备份：定期进行重要数据的备份，以防止雷电干扰造成数据丢失，及时恢复数据。
3.使用UPS系统：在计算机系统中安装UPS系统，UPS在电力供应中断时能够提供临时电源，并对供电进行稳定的负载管理，防止电力波动对计算机系统的影响。
最后，除了以上的防护措施，定期检查和维护计算机信息系统也是保护系统不受雷电干扰的重要手段。
定期检查设备的接地情况、线缆的连接情况、避雷器的有效性等方面，及时维修和更换可能存在问题的设备，保持设备的良好状态。
总结起来，为了保护计算机信息系统免受雷电干扰，需要采取多种综合的措施，包括保护设备免受雷击的直接影响、屏蔽和吸收电磁波干扰、增强设备抗干扰能力、加强网络设备的保护、定期备份重要数据、使用UPS系统、定期检查和维护设备等等。
雷击的入侵途径
雷击的入侵途径雷击形成：雷击主要有两种形式，直接雷击和感应雷击。
直接雷击:雷击直接击在物体上，产生电效应、热效应和机械力,称之为直接雷击。
感应雷击:雷电放电时，在附近导体上产生的静电效应和电磁感应，称之为感应雷击，雷电入侵途径为：1．传统避雷针的副作用产生二次感应雷击效应，雷电电流经过避雷针导地时感应到室内的传输线上，电子设备耐冲击能力差，受雷击更易使电子设备受到损坏。
通过对部分雷击事故的分析，发现许多雷击事故都是在避雷针接地完好的情况下发生的，分析原因就是二次雷击效应造成的。
2．电源线引入感应雷击：试验表明，雷电频谱在几十MHZ以下频域，主要能量集中分布在工频附近，因此，雷电与市电相耦合的概率很高,通过感应雷击耦合到各类传输线而破坏设备。
3.信号线引入雷击：为了扩大信号覆盖范围，就要尽可能地增加天线架设高度（65m以上的铁塔约占50%）。
这样，在提高信号覆盖范围的同时，也增加了铁塔引雷的概率，通过感应雷击耦合到各类传输线而破坏设备。
4.地电位反击引入雷击::通过阻性耦合方式经数据线，中性线及地线破坏设备，各种耦和会产生高达6000伏（根据IEEE）的瞬间电压而破坏电子设备。
雷电损害途径：1.网络数据线路在远端遭受直接或感应雷击，沿网络线路进入设备；2.有线通讯线路在远端遭受直接或感应雷击，沿通讯线路进入设备；3.建筑物内部的各种线路，感应雷击电磁脉冲辐射进入设备；4.电源供电线路在远端遭受直接或感应雷击，沿供电线路进入设备；5.地电压过高，反击进入设备；6.天线遭受直接雷击或接收感应雷击；7.避雷针引下线，在避雷针接闪泄放雷电流时，产生的电磁脉冲辐射；8.临近建筑物或附近地面、树木等遭受雷击，产生附近地面的跨步电压；9.95%的闪电发生在云对云之间，可以产生几万安培的电流;1.SPS电源净化系统填补了国内室内电源环保无污染的空白。
2.行业的领导者－SPS电源净化系统，集成浪涌保护器，电源净化器，电源控制器，电源保护器，电源滤波器，防雷器，浪涌消除器，噪声消除器为一体，提供干净无污染的室内电源。
网络防雷方案
网络防雷方案
一、背景分析
雷电是一种常见的自然现象，具有极大的破坏力。随着信息技术的广泛应用，网络系统已成为企业运营的重要组成部分。然而，雷电灾害对网络系统的稳定运行构成严重威胁。为确保网络系统在雷电活动期间的安全稳定，减少雷击损害，特制定本网络防雷方案。
二、防雷目标
1.降低雷击对网络系统设备、传输线路及配套设施的损害风险；
本网络防雷方案旨在为我国企事业单位提供一套全面、科学、合规的防雷措施，以降低雷击灾害对网络系统的影响。通过实施本方案，有望提高网络系统的安全稳定性，保障企事业单位的正常运营。同时，加强防雷培训与演练，提高员工的防雷意识和应急处理能力，为我国信息化建设贡献力量。希望各部门、单位严格按照本方案要求，切实加强网络防雷工作，共同维护网络系统的安全稳定。
（1）光纤通信：优先采用光纤作为传输介质，提高线路的抗雷击能力；
（2）电缆防护：对同轴电缆、双绞线等采用防雷设备进行防护；
（3）线路接地：确保通信线路接地良好，降低雷击损害。
3.建筑物防护
（1）避雷针：在建筑物顶部安装避雷针，引导雷电向地面放电；
（2）接地系统：优化建筑物接地系统，降低雷击损害；
（3）防雷设备：在建筑物入口处安装防雷设备，对进入建筑物的信号线路进行防护。
网络防雷方案
第1篇
网络防雷方案
一、前言
随着信息技术的飞速发展，网络系统已成为各类企事业单位日常运营的重要基础设施。然而，雷击灾害作为一种自然灾害，对网络系统安全运行构成严重威胁。为降低雷击灾害对网络系统的影响，保障网络系统稳定、可靠、安全运行，特制定本网络防雷方案。
二、防雷目标
1.确保网络设备、传输线路及配套设施在雷击过程中不受损害或降低损害程度；
4.合规性：遵循国家和行业相关防雷标准，确保防雷方案的合规性。
雷电入侵计算机信息系统的各种途径及防护措施
雷电入侵计算机信息系统的各种途径及防护措施摘要现代生活生产中计算机系统的应用越来越广泛，雷击对计算机系统造成的危害也日益引起人们的关注。
因此，研究雷电入侵计算机系统的途径及防护措施有着重要的现实意义。
分析了雷电入侵计算机系统的2种主要途径，并在此基础上介绍了计算机信号线系统、计算机电源系统、接地系统、机房所在的建筑物的防雷措施。
关键词计算机系统；雷电灾害；防护措施近些年来，伴随着高新技术的发展，尤其是电子技术、计算机技术的的飞速发展，计算机网络系统正日益广泛地应用于各行各业。
电子器件的集成化、超大规模集成化及新的网络通信技术的发展都为计算机系统的发展起到了极大的推动和促进作用。
但是，构成计算机系统的设备普遍存在着绝缘强度低、过电压耐受能力差等致命弱点，一旦遭受雷击过压的冲击，轻则造成计算机系统的运行中断、设备永久性损坏，重则对系统所承负的需实时运行的后续工作造成中断瘫痪，从而造成不可估量的直接与间接的巨大经济损失和影响，对于金融、证券、医疗、保险、航空、航天、国防等国家重要关键部门尤其如此，雷击侵害的程度越来越严重。
因此，研究计算机系统的防雷措施是非常必要的。
1 雷电入侵计算机系统的途径雷电入侵计算机系统主要有2种方法：直击雷入侵和感应雷入侵。
雷击直接击在物体上，产生电效应、热效应和机械力,称为直接雷击。
直击雷击中建筑物会发生强大的雷电流，如果电压分布不均则会产生局部高电位，对周围电子设备形成高电位反击，会损坏计算机系统硬件设备，甚至会造成人员伤亡。
而由雷电电流产生的强大电磁场经导体感应出过电压、过电流形成的雷击称为感应雷。
感应雷由电磁感应产生，通过电力线路、计算机网络的信号线路入侵计算机网络，造成计算机系统设备的大面积损坏。
雷电入侵计算机系统主要有以下2种途径：一是直击雷击中计算机系统所在的建筑物并通过建筑物的接闪器泄放雷电流，导致数万伏的地网地电位，通过计算机系统的接地线侵入计算机系统形成电位反击；二是通过电源线、信号线或天馈线引入感应雷击，通过电感性耦合（磁感应）耦合到各类传输线而破坏设备。
计算机网络系统雷电侵害及防护
箱作为第三级保护。重要场合宜采取更多级的 房必须采取较好 的静电防护措施 。 ５其它防护措施 保护措施 ，如在 Ｕ Ｓ 电源输出端加装防雷器 ， Ｐ 对重要设备电源输入端加装电源终端防雷设备 ５１ ． 避免系统设计遗 留防雷隐患 由于网络工程设计 人员缺 乏防雷安全 知 等等。 通过使用多级 电源防雷设施 ， 彻底泄放雷 往往导致网络系统在布线设计 时就 留下了 电过电流、 限制过电压 ， 从而尽可能地防止雷电 识 ， 对室外 网络布线 ， 应尽量 通过电力线路窜人计算机网络 系统 ，损害系统 防雷安全隐患。因此 ， 使用光纤通信介质 ， 采取地埋敷设 电缆 。另外 ， 设备。 信息中心是网络 系统的核心 ，网络 的重要通信 ３信号系统的防雷措施 生。 现代建筑物 内的信息 网络是 一个互 连互 设备均设置在此 ，所以计算 机机房选位应避免 ｌ雷电侵害网络设备的几种途径 宜设置在二 、 三层 ， 雷 电侵害计算机网络有两种方式 ： 直击雷 通的开放性网络 ， 各建筑物之 间以及建筑物与 在大楼的顶部或边角位置 ， 侵害和感应雷侵害。雷 电直接击中设备所在建 外部网络之间都需要物理介质 的连接 ，有电话 以减轻建筑物遭雷击时对网络设备 的冲击 。同 防雷 因而计 ５类非屏蔽双绞线、 光纤等多种介质实 样 ， 系统设计及施工的专业 性较强 ， 筑物或设备连接线路并经过网络设备入地 的雷 双绞线、 击过电流称为直击雷 ；由雷电电流产生 的强大 现通信连接的。 在上述几种通信方 式中， 除光纤 算机信 息系统防雷 工程必 须实行设 计审 核制 电磁场经导体感应出的过电压 、过电流所形成 介质外 ， 其它介质都可能因遭受直接雷或感应 度 ，即防雷工程设计方案须经当地 防雷 中心审 防雷工程的设计 、 施工单位必须持有国 的雷击称 为感应雷。 直击雷击 中建筑物 ， 会产生 雷而侵害两端连接的网络系统 。为了避免 因通 核备案， 格 证书。防雷工程竣 通常采用 的技 家气象主管机构的资质（ ） 强大的雷电流 ，如果 电压分布不均会产生局部 信 电缆引入雷电侵害的可能性 ， 高电位 ， 围电子设备形成高电位反击 。 对周 感应 术是在电缆接入网络通信设备前 首先接入信号 工后需经 当地监管部 门或具有防雷检测资质的 经检测验收合格后 ， 方可交 雷一般由电磁感应产生 ， 通过电力线路、 信号馈 避雷器 （ 号 Ｓ Ｄ ， 信 Ｐ ）即在链路 中串人一个瞬态 单位进行检测验收 ， 线感应雷电压人侵计算机 网络系统 ，从而造成 过 电压保护器 ，它可以防护电子设备遭受雷 电 付使用。设计或施工不 当的防雷系统不仅不能 相反可能导致引入雷 电灾 网络系统设备的大面积损坏 。因而雷电对计算 闪击及其它干扰造成的传导电涌过电压 ，阻断 有效防止雷 电侵害 ， 过 电压及雷电波的侵入 ，尽可能降低雷 电对 系 害 。 机网络系统 的入侵主要有 以下三个途径 ： ５ 使用安全合格产品 ． ２ １ 直击雷经过建筑物接闪器人地泄放雷 统设备的冲击 。由于信号避雷器串接在通信线 ． １ 安 装的防雷装 置必须是 按国家有关 规定 电流 ， 导致数万伏的地网地 电位 ， 通过设 备接地 路 中，所以信号避雷器除了满 足防雷性能特征 外 ，还必须满足信号传输带宽等网络性能指标 取得 《 计算机信息系统安全专用产品销售许可 线人侵网络设备形成地 电位反击。 的专用产 品。禁 止使 用未贴 ” 销售许可 ” 标 １ 雷电流沿建 筑物避 雷引下线人 地时 ， 的要求。 ． ２ 因而选择相关产品时 ， 应充分考虑防雷 证》 不合格或禁用的防雷产品 。目 ， 前 绝大部分 在引下线周围产生强磁场 ，从而在引下线周 围 性能指标及网络带宽、 传输损耗、 接口类 型等 网 志 、 防雷产品 自 身办理了相关保险手续 ，为了避免 的金属管 （ ） 线 上经感应而 产生过电压 ， 通过 网 络 性 能 指 标 。 ４接地及防静电要求 因防雷产 品自身问题 ，给用户带来 不必要 的损 络系统的电力或信号线 入侵 网络系统。 １ 进 出建筑物的电源线或通信线 等在大 ． ３ 由于计算 机网络系统 的核心设备 都放置 失 ， 在选购计算机信息 系统防雷产品时， 应确保 楼外受直接雷或感应雷而加载 的雷电压及过电 在计算机机房 内，因而对机房提出了较高 的环 产 品已办理 了相关保险手续。 ５ 定期检测制度 Ｉ ３ 流沿线路窜入 ， 侵害网络设备 。 境要求 ，良 好的接地 系统是保证机房计算机及 安装 了计算机 网络防雷系统 ， 并不代表着 由此可 见 ，雷 电主要 是通过供 电电源线 网络设备安全运行 ，以及工作人员人身安全 的 路、 通信线路及接地系统入侵计算机网络系统 。 重要措施。按照现行 《 电子计算机机房设计规 网络就可 以永远高枕无忧 。定期检测是 防雷系 因而网络系统 的防雷主要是针对上述三种可能 范》要求 ， 计算机机房应采用下列 四种接地方 统后期维护 的必要措施 ，每年至少应该在雷雨
计算机网络系统的雷电防护
空人室 ，这样大大降低 了
２８
压力控制 ／ 校准仪 ， 均可进行 Ｐ Ｔ Ｂ ２ ２ ０ 传感器 的校
大， 工作效率高 ， 可对多路气压传感器批量校准等 特点 ， 适合用于实验室内高精度传感器 的检定和
校准。
准 工 作 。 但 是 ，省 级 气 压 自动 检 定 系 统 和
安 装第 三级 Ｓ Ｐ Ｄ 。 Ｓ Ｐ Ｄ连接 导线应 平 直 ， 导 线长 度
不 宜大 于 ０ ． ５ ｍ。
２ 计 算机 通信 系统 的组成 ２ ． １ 计算 机 系统
工作站（ 终端设备 ， 通常是 Ｐ Ｃ机 ） 、 网络服务 器（ 通 常是 高性 能计算 机 ） 。 ２ ． ２ 网络通信系统（ 网络交换设备 、 互连设备 、 传 输设 备 ）
［ １ 】 胡玉峰 ， 罗树 如， 沙勇． 自动 气象站传 感器综合 检测 系统 ［ １ １ ． 气象科技， ２ ０ ０ ５ （ ３ ） ： ２ ６ ８ — ２ ７ ０ ． ［ ２ ］ 王锡芳， 杨茂水 ， 刘彦 秀等． Ｃ Ａ ＷＳ 一 ６ ０ ０ Ｂ型 自动 气 象站 气压校 准误 差的分析 卟 山 东气象， ２ ０ ０ ６ （ ４ ） ： ３ ９ — ４ ０ ． ［ ３ 】 郭瑞 宝， 边 文超 ， 罗淇等 ． Ｐ Ｔ Ｂ气压传感 器模拟 测量调整 方法Ｕ ］ ． 气象科技 ， ２ ０ １ １ （ ２ ） ： ２ １ ９ — ２ ２ ０ ．
Ｑ Ｙ Ｊ Ｄ 一 １ Ｃ气压仪器检定装置受环境影 响不易 现 场校准 。 ３ ７ ０ 数字气压计 ／ 压力调节器及 Ｃ Ｐ Ｃ ６ ０ ０ ０ 系列 自动压力控制 ／ 校准仪 ， 校准 Ｐ Ｔ Ｂ ２ ２ ０ 气压传
雷电浪涌入侵分析及防护措施
雷电浪涌防护未 来发展展望
防雷技术发展趋势分析
智能化监测：利用物联网、大数据 等技术实现雷电活动的实时监测和 预警
创新材料：研发新型防雷材料，提 高防雷设备的性能和可靠性
添加标题
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添加标题
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综合防护：将防雷措施与建筑物、 设备等相结合，形成综合防雷系统
国际合作：加强国际交流与合作， 引进国外先进的防雷技术和经验
雷电浪涌防护措 施
室外防雷措施
安装避雷针：将避雷针安装在建筑物顶部，将雷电引入地下，避免雷电对建筑物造成损坏。
接地措施：将建筑物内的金属物体接地，使雷电电流能够安全地流入地下，避免对建筑物内的电 子设备造成损坏。
防雷器安装：在建筑物内安装防雷器，将雷电电流引入地下，保护建筑物内的电子设备免受雷电 浪涌的损坏。
防雷设备的安装与维护
安装位置：选择地势较高、无遮挡 物的开阔地带，确保设备能够接收 并导引雷电
设备连接：确保防雷设备的连接线 缆完好无损，无老化、破损现象
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接地系统：确保防雷设备的接地电 阻符合标准，一般不大于4欧姆
定期检查：每年至少进行一次防雷 设备的检查和维护，确保其正常工 作
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汇报人：
防雷击电磁脉冲：在 建筑物内安装防雷击 电磁脉冲的浪涌保护 器，以减少雷电对电 子设备的损害。
电子设备防雷措施
安装避雷针或避雷网，将雷电引入地下 电源线、信号线等金属线路应穿管埋地，并保持一定距离 电子设备应使用防雷插座，保证接地良好 安装浪涌保护器，抑制雷电过电压和电流冲击
人身安全防护措施
避免使用电子设备，如手机、 电脑等
雷电浪涌入侵对电子设备的影响
如何防范雷电对计算机网络系统的损害
如何防范雷电对计算机网络系统的损害如何防范雷电对计算机网络系统的损害摘要：本文阐述了雷电入侵计算机网络系统的方式和主要途径，并从防直击雷和防闪电感应这两方面出发，采取系统的防护措施，进一步减轻甚至避免计算机网络系统遭受雷击的损害。
关键词：雷电入侵计算机途径直击雷闪电感应雷电防护中图分类号：S761.5文献标识码： A 文章编号：众所周知，我市地处亚热带边缘，当雨季来临的时候，雷电对居民的生产和生活造成了很大的影响。
近年来，随着气候的不断变化，我市的“雷公”也日益猖獗，无论是单位还是个人的计算机系统都因遭到雷电的袭击而被破坏。
随着每年雷阵雨高发期的到来，雷雨交加后，雷击电器事件也随之进入了频发阶段，使正常使用的家用电器、网络设备及电脑设备等瞬间遭到破坏，损失巨大。
尤其是网吧、零售业以及所有以网络进行经营的企业，由于雷击网络而导致的营业中止或联络中断，更造成了不可估量的损失。
下面，就多年来从事防雷工作的经验，结合实际情况，对雷电入侵计算机网络系统的主要途径和防护措施作详细地介绍。
一、雷电入侵计算机网络系统的方式和主要途径（一）、雷电侵害计算机网络有两种方式：直击雷侵害和闪电感应侵害。
1、直击雷侵害。
闪击直接击于建（构）筑物、其他物体、大地或外部防雷装置上，产生电效应、热效应和机械力者称为直击雷。
直击雷击中建筑物，会产生强大的雷电流，如果电压分布不均会产生局部高电位，对周围电子设备形成高电位反击，击毁建筑物，损坏设备，甚至造成人员伤亡。
2、闪电放电时，在附近导体上产生的雷电静电感应和雷电电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花放电，称为闪电感应。
闪电感应一般由电磁感应产生，通过电力线路，信号馈线感应雷电压入侵计算机网络系统，从而造成网络系统设备的大面积损坏。
（二）、雷电对计算机网络系统的入侵主要有以下三个途径：１、由交流电源供电线路入侵。
计算机系统的电源由室外架空电力线路输入室内，架空电力线路可能遭受直击雷和闪电感应；直击雷击中高压电力线路，经过变压器耦合到 380V 低压侧，入侵计算机供电设备；另外，低压线路也可能被直击雷击中或感应出雷电过电压。
防雷电入侵计算机信息系统的各种途径
2）雷电作用下，建筑物内感应雷害
雷电击在建筑物避雷针上，由避雷针通过引下线，将雷电流泄放大地，引下线自上而下产生一个变化旋转快速运动磁场，建筑物内的电源线、网络线等相对切割磁力线，产生感应高压并沿线路传输击毁设备。
计算机网络与通信系统的防雷技术
陆亿红浙江工业大学计算机系(310014)
徐锦才水利部农村电气化研究所(310012)
摘要随着计算机和通信技术的快速发展，各行各业都不同程度地建立了计算机网络，通信手段也越来越好，同时，由于雷击而导致计算机与通信系统损坏的问题也越来越严重。本文将对现有的避雷器件作比较分析，设计实用、有效的避雷系统，并提出计算机与通信系统的防雷要点。
1、引言
早期的电信设备是用诸如继电器、线圈和真空管等元件组成的，这些传统元件对于突波干扰是有一定的免疫力，但是，随着这些传统元件被更先进的元器件及设备，如数字环路载体、多路调制器等所代替，特别是随着计算机网络技术的发展，各行各业都不同程度地建立了计算机网络，保护这些智能设备免遭系统瞬态干扰的影响就变得更加重要。本文将对现有的避雷器件作比较分析，设计实用的避雷系统，并对计算机房和通信设备系统提出防雷要点。
(3)将TVS二极管连接在信号线及地之间，能避免数据及1(a)所示。它的正向特性与普通二极管相同；反向特性为典型的PN结雪崩器件。图1(b)是TVS的电流-时间和电压-时间曲线。
在瞬态峰值脉冲电流作用下，流过TVS的电流，由原来的反向漏电流ID上升到IR时，其两极呈现的电压由额定反向关断电压VWM上升到击穿电压VBR，TVS被击穿。随着脉冲峰值的出现，流过TVS的电流达到峰值脉冲电流IPP。在其两极的电压被箝位到预定的最大箝位电压以下，尔后，随着脉冲电流按指数衰减，TVS两极的电压也不断下降，最后恢复到起始状态，这就是TVS抑制可能出现的浪涌脉冲功率，保护电子元器件的整体过程。
网络设备的几种雷电侵害
网络设备的几种雷电侵害雷电侵害计算机网络有两种方式：直击雷侵害和感应雷侵害.雷电直接击中设备所在建筑物或设备连接线路并经过网络设备入地的雷击过电流称为直击雷;由雷电电流产生的强大电磁场经导体感应出的过电压，过电流所形成的雷击称为感应雷.直击雷击中建筑物，会产生强大的雷电流，如果电压分布不均会产生局部高电位，对周围电子设备形成高电位反击，击毁建筑物，损坏设备，甚至造成人员伤亡.感应雷一般由电磁感应产生，通过电力线路，信号馈线感应雷电压入侵计算机网络系统，从而造成网络系统设备的大面积损坏.因而雷电对计算机网系统的入侵主要有以下三个途径：1．直击雷经过建筑物接闪器(富兰克林避雷针，避雷带)入地泄放雷电流，导致数万伏的地网地电位，通过设备接地线入侵网络设备形成地电位反击。
2．雷电流沿建筑物避雷引下线入地时，在引下线周围产生强磁场，从而在引下线周围的金属管(线)上经感应而产生过电压，通过网络系统的电力或信号线入侵网络系统。
3．进出建筑物的电源线或通信线等在大楼外受直接雷或感应雷而加载的雷电压及过电流沿线路窜入，侵害网络设备。
由此可见，雷电主要是通过供电电源线路，通信线路及接地系统入侵计算机网络系统.因而网络系统的防雷主要是针对上述三种可能进行雷电防护，通过增加各级防雷设施，尽可能地防御和减轻雷电灾害对计算机网络系统造成的损害。
由于计算机网络设备一般放置在建筑物内的计算机机房内，建筑物通常都有防直击雷的避雷设施，一般情况下，网络设备受到建筑物防雷设施防直击雷的保护，处于雷电的非暴露区，因而遭受直击雷的可能性相对较小，而遭受感应雷的概率则较高，因而计算机网络系统考虑更多的是感应雷及雷电波入侵的防护问题.通过对电源线路和通信线路等潜在雷电入侵隐患加装电涌保护器(SPD)，来阻止或减轻雷电对网络系统的冲击。
电源系统的防雷措施计算机网络系统的电源并非独立的供电系统，仍然由电力线路输入室内，理论上电力线路可能遭受直击雷和感应雷。
浅析雷电波侵入计算机信息系统的途径和防护
计算机网络的雷电防护
计算机网络的雷电防护摘要雷电对计算机网络稳定性造成了很多的危害。
雷电主要通过电源线、网络线和接地反击的途径来侵入设备，造成设备损坏。
如何来确保设备的安全，本文从网络系统的防护、网络线路的防护、及其防雷工程中需要特别考虑过电压防护几个方面提出了防护措施。
关键词计算机网络；雷电；防护措施中图分类号S42 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)072-0178-01计算机网络通讯的普及给人们生活、工作带来前所未有的改变，如果计算机网络中断，我们现在很多部门无法正常运转，我们的生活也将不再这么丰富多彩。
由于计算机及网络设备是由大量的集成电路组成。
每一块芯片上集成了十几万个元气件，它所需的工作电流只有几微安，它所能承受的最大击穿电压为几十伏。
集成电路芯片在10-7焦耳能量冲击下就出现损坏。
虽然设备厂家也采取了许多抗干扰措施，但是这些措施也只能对低能量干扰比较有效，对雷电生成的过电流就显得非常薄弱。
雷电在放电过程中，峰值电流都非常的大，有些在50KA以上，波形为10/350μs，也就是说电流上升时间仅为几个μs，闪电通道上端与大地之间电位差一般为107～109V。
因此，雷电放电产生强大的电磁辐射会在线路上产生过电压过电流并通过输电线、通信线、接受天线和空间辐射等途径侵入到计算机网络系统，严重威胁到计算机网络系统的正常工作和安全运行。
1 雷电对网络系统的威胁1.1 几种雷电对线路干扰的途径1）雷云对地面放电（叫做地闪）或雷云之间放电（云闪）时，会产生瞬变的雷击电磁脉冲，金属线路就会感应出上千伏的过电压，瞬间过电流就会击坏与线路相连的微电子设备，并通过与设备相连线路侵入到其他设备。
这种由雷击电磁脉冲在线路上感应出来的过电压，涉及面广、危害大。
2）当地面遭到雷电直接放电时，强大的雷电流将雷击点附近土壤击穿，雷电流会在电缆外皮和内部金属线上形成高电压，进而击穿外皮，使高压直接侵入线路。
3）如一线路带有雷电流时，与其相邻并平行铺设的其他线路会感应出过电压，危害相应的连接设备。
雷电分类及防御概述
雷电分类及防御概述在计算机网络领域中，常常有各种形式的攻击威胁，其中一类常见的攻击是雷电（Lightning）攻击。
雷电攻击是一种目的明确、力度巨大、短时间内完成的攻击方式，它可以导致网络服务中断、信息泄漏、数据丢失等严重后果。
雷电攻击主要可以分为两类：强制性雷电攻击和可选性雷电攻击。
强制性雷电攻击是指攻击者通过实施各种手段来迫使目标系统或网络遵从攻击者的意愿。
常见的强制性雷电攻击方式包括：拒绝服务攻击（DDoS）、网络钓鱼（Phishing）、网络入侵等。
这些攻击手段都是通过占用系统资源、阻塞合法用户或者欺骗用户等方式来迫使目标系统或网络无法正常工作。
可选性雷电攻击是指攻击者通过选择合适的攻击手段来达到某种特定的目标。
这种攻击方式比较隐蔽，通常需要攻击者具备一定的技术水平和专业知识。
常见的可选性雷电攻击方式包括：端口扫描、漏洞利用、网络嗅探等。
这些攻击手段通常用于寻找目标系统的弱点，然后利用这些弱点进行攻击，从而达到获取系统权限、窃取敏感信息等目的。
针对雷电攻击的防御工作可以从多个方面来进行，包括硬件防御、软件防御和网络安全策略等。
硬件防御主要是通过使用具有高性能和高可靠性的硬件设备来减轻或抵御雷电攻击造成的影响。
这包括使用高速路由器、交换机等网络设备、双机热备份系统等。
高速路由器和交换机可以提供更高的带宽和更快的数据传输速度，从而减轻网络压力。
双机热备份系统可以在主系统故障时及时切换到备份系统，确保系统的连续性和可用性。
软件防御主要是通过使用安全性较高的软件系统和应用程序来减少或防止雷电攻击。
这包括使用最新的操作系统、及时更新安全补丁、使用安全防火墙等措施。
最新的操作系统和安全补丁可以修复已知的漏洞，提高系统的安全性。
安全防火墙可以监控网络流量，阻止不明来源的数据包进入系统，从而防止恶意攻击。
网络安全策略是指制定和实施对网络进行管理和保护的规则和控制措施。
这包括制定密码策略、访问控制策略、审计策略等。
计算机信息网络系统的防雷电侵入
计算机信息网络系统的防雷电侵入在计算机信息网络系统运行的过程中，往往需要有关人员能够具备一定的防雷意识，并且能够针对其中的雷电问题加以重视，针对雷电入侵问题进行细致的分析，同时还要积极的采取一些有效的防雷措施，尽量避免电线、设备以及计算机信息系统受到影响，从而使得该系统得以安全稳定的运转，以充分的发挥出计算机信息网络系统的作用，进一步保证系统的安全性以及可靠性，避免影响到人们的生活以及工作，这具有重要的意义。
1常见的雷电侵入方式雷电，是人们生活中常常看到的天气现象，对于这类天气而言，是需要人们加以注意的，因为很有可能受到雷电侵袭，进而造成雷电事故的发生，严重威胁人们的生命安全，不仅如此，还有可能影响到人们的正常生活以及工作。
这就需要有关人员能够提高对于雷电问题的认识以及重视程度，对于雷电侵入的方式加以认真分析。
具体而言，常见的侵袭方式有以下几种：1．1雷电远点袭击电力线雷电远点袭击电力线就是比较常见的雷电侵袭方式之一，这种情况的出现的几率也是有的，主要是指远程袭击电力线，进而容易造成断水断电的问题，而且还有可能对于电子设备产品的功能造成影响，尤其对于计算机系统运行的安全性能会产生一定的威胁。
针对雷电远点袭击电力线方式而言，就需要做好相关的预防措施，可以加强保护器的合理选择，加强对于电力线的保护，尽量避免一些不必要问题的产生。
1．2雷电近点电力线的侵入除了雷电远点袭击电力线方式外，在雷电侵袭方面，还存在雷电近点电力线侵入方式，这与前者相反，主要是在近距离的方向以及方位上发生雷击以及袭击现象，这往往在建筑物中比较常见，建筑物中的接闪杆很容易受到雷电的侵袭，主要是由于其中用电器的存在，这就容易对其电力线的运输工作造成影响，进而引发电力设备的瘫痪等。
而针对雷电近点电力线的侵入方式而言，也需要有关人员能够做好防护工作，加强等位电的保护，避免相关设备受到雷电的侵害，加强各种系统的保护。
2加强计算机信息网络系统雷电防护的具体措施事实上，在计算机网络系统应用的过程中，也需要考虑雷电侵入的问题，为避免受到雷电侵入的影响，就需要做好相关的雷电防护工作。
计算机网络雷电侵入的路径和防雷设计
计算机网络雷电侵入的路径和防雷设计1 引言随着计算机技术的飞速发展，计算机系统的安全运行也引起了人们的高度重视，网络的防雷问题显得尤为重要，因此为了保护计算机网络设备不受雷电损害，应从整体防雷角度进行防雷方案设计，可从防直击雷和防感应雷两个方面着想。
2 雷电侵入的途径雷击可分为直击雷和感应雷。
直击雷就是雷电直接击中物体，如人，建筑物等。
它会在瞬间产生强大的雷电流。
当雷电流击到人，建筑物体时会对其造成较大的危害，而计算机网络设备是安放在建筑物内。
按照国家颁布的《建筑物防雷设计规范》要求，一般都有防雷设施对整个建筑物进行保护，如：楼房顶部的避雷带及避雷针等。
他们所起到的作用就是充分利用建筑物内立柱的主钢筋或专有的引下线将雷电流引入到大地，从而起到保护建筑物的作用。
而计算机设备是安防在建筑物内，因而受到直击雷破坏的可能性较小。
当雷电流产生的电磁场经导体感应出的过电流过电压所形成的雷击我们称为感应雷。
而感应雷是通过线路入侵计算机网络系统的（如电线及各种馈线）。
因而它也是造成计算机网络设备受到损坏的一种。
感应雷电流对计算机网络的入侵有几种途径。
（1）由通信线路入侵当雷云对大地产生放电时，在通信线路上感应出的过电压。
如果通信线路没有安装防雷器，那么雷电流产生的高压就有可能击坏与通信线路相连的设备。
当多条电缆平行铺设时，若一条导线被雷电击中时，会在相邻的导线上产生过电压，进而击坏低电压的电子设备。
（2）由电源线路入侵计算机网络的电源不是独立的供电系统，是由电力线路输入。
从理论上讲，电力线路可能会遭受到雷击。
如果雷电流直接击到高压线路，经过变压器耦合到低压端，进而通过计算机的供电线路入侵到计算机网络系统。
同样低压线路也可能被直击雷击中或产生感应过电压。
因此，不论是哪种情况下的雷击造成供电线路产生的过电压，均会对计算机的网络系统造成很大的损坏。
（3）由接地体入侵当建筑物防直击雷的避雷设施引入强大雷电流通过引下线入地，会在附近空间产生强大的过电压。
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防汛网防雷
◎黄河水利委员会水文局赵新生
雷电对网络系统的入侵途径及防护原则
1．雷电入侵网络的途径
⑴由电线入侵
电源由电力线路输入室内前可能遭受直击雷和感应雷，直击雷击中高压电力线路，经过变压器耦合到220/380V低压，入侵计算机供电设备；另外低压线路也可能被直击雷击中感应出雷电过电压。
在220/380V电源线上出现的雷电过电压平均可达1万伏，对计算机网络系统可造成毁灭性打击。
⑵由计算机通信线路入侵
这分为三种情况：①当地面突出物遭直击雷打击时，强雷电压将邻近土壤击穿，雷电流直接入侵到电缆外皮，进而击穿外皮，使高压入侵线路。
②雷云对地面放电时，在线路上感应出上千伏的过电压，击坏与线路相连的微电子设备，并通过设备连线侵入到其他通信线路。
这种入侵沿通信线路传播，涉及面广，危害范围大。
③若某一线路被雷电击中时，与其相邻并平行铺设的其他线路会感应出过电压冲击，危害相应的连接设备。
⑶地电位反击电压通过接地体入侵
雷电击中避雷针时强大的雷电流经过引下线和接地体泄入大地，在接地体附近产生放射型的电位分布，会在靠近的其他电子设备接地体产生高压地电位反击，入侵电压可高达数万伏。
因此建筑物避雷系统不但不能保护微电子设备，反而经常引入雷电流。
2．防护原则
总的防雷原则是采用三级保护:①将绝大部分雷电流直接引入地下泄散（外部保护）;②阻塞沿电源线或数据、信号线引入的过电压波（内部保护及过电压保护）;③限制被保护设备上浪涌过压幅值（过电压保护）。
这三道防线，相互配合，各行其责，缺一不可。
3．一般避雷器存在的问题
（1）参数匹配与响应速度
表面上看起来，安装避雷器之后将会避开雷灾，但仔细分析后会发现如下几点问题:①避雷器的启动时间、分布参数的影响、最终设备的响应，这三个最重要的因素会受雷电流波形的影响。
②现有的能承受大电流冲击的器件的启动速度都慢于设备中半导体器件的启动速度。
③分布参数难以受控。
不难看出，要使避雷器能够有效保护设备，必须使雷电流参数、避雷器的参数、避雷器至设备的分布参
数等等正好匹配，以便避雷器能先于设备启动。
但实际的情况是，雷电流参数无法控制，避雷器至设备的分布参数很小，有时可以忽略，无法在实际操作中加以控制。
④由于目前的器件水平限制，可以承受雷击的大功率电压嵌位元件（比如压敏电阻）响应速度很慢，因此设备可能先于避雷器启动，在这种情况下设备将会损坏，避雷器倒可能安然无恙。
（2）残压的问题
导通电压与残压的矛盾：导通电压选择得小，残压就低。
但是由于线路电压的波动，导通电压选择小了，避雷器将会经常处于导通状态，很快会损坏，有时甚至出现爆炸。
因此，对于一般的避雷器而言，残压不可能做得很低。
（3）多级保护的客观要求与安装条件的矛盾
对于电源系统的防护，按照有关国际标准的要求，必须加装三级防护，必须在总配电、分配电、设备侧都加装相应的保护设备。
这是由于由电源系统引入的雷电能量非常大，特别是有些孤立的通信导航基站，但是，越是这样的应用场合，越无法这样配置避雷器，因为基站空间太小。
（4）维护的问题
无论是否有人职守，由于避雷器的易损性，维护是一个大问题，如果第一个雷将避雷器打坏了，怎么保证在第二个雷来之前将其更换呢？如果不能，设备就完了。
4．解决方案——“多级集成”
“多级集成”避雷是目前的器件水平上最先进的避雷技术方案，它不但解决了上述问题，而且带来了诸多优势：即在一个避雷箱中采用特殊技术集成了多级保护，这时雷电能量不能直接作用于被保护的设备，多级能量释放和吸收装置可以逐级降低雷电能量，使作用于设备的能量达到最小。
多级之间还可以互相备份，一旦一级打坏了，其他级照样可以起到保护作用，从而提供了更可靠的保障（见下图）。
采用“多级集成”防护的理由：
一方面在技术上，用一般电气设备的防雷装置防雷，已不能完全解决微电子设备的防雷问题。
由于微电子设备对雷电等冲击干扰十分敏感，耐压水平很低，对半导体分立元件电子设备行之有效的保护措施，不足以将危害限制到足够小的程度。
现有的钢筋混凝土建筑很难满足对建筑物内日益广泛应用的微电子设备，特别是通信网络的防护要求。
另一方面，人们的习惯观念也要更新。
许多人包括一些高科技人员的观念还停留在弗兰克林时代，以为有了避雷针就万事大吉！殊不知闪电由避雷针引入大地，大楼、人员和普通设备可能安然无恙，但雷电流在四周产生的巨大脉冲电磁场，却使具有极为灵敏的微电子设备损坏，令业务受到严重影响。
许多人不了解埋地电缆也会出现感应过电压，例如通过避雷针的雷电入地电流为5kA时，在其附近5～10米处的无屏蔽电缆将会感应5k～7.5kV的高压；实践表明不少屏蔽良好的微电子设备在雷雨季节也发生故障，就是因为即使屏蔽系数达到90%，雷电感应过电压仍有10V数量级。
微电子的抗冲击电磁干扰和过电压防护是一项系统工程，必须贯彻整体防护思想。
综合运用分流（泄流）、均压、屏蔽、接地和保护等各项技术，才能构成一个完整的防护体系。
黄河防汛通信网络系统状况及存在问题
1．黄河防汛通信网络系统
黄河防汛通信网络系统包括常规的语音和图像传输、短波电台通信、微波通信、计算机网络数据传输、卫星发送和接收等。
正在使用的设备有微波通信站、交换机、短波电台、卫星地面接收站、Modem、路由器、数传机、电话机、计算机及其配套设备。
这些系统及其相关的设备，大多是由微电子器件组成的。
2．存在问题
⑴建筑物新增电气设备防直击雷措施不全，如某些卫星天线、通信天线等装置无防直击雷保护。
天馈线未穿金属管屏蔽，金属管两端未能严格接地。
⑵相当一部分防雷建筑物内的配电系统、电脑设备、程控交换机、天馈线等电子设备无系统化的防雷电波侵入措施，雷电感应和雷电波极易对通信系统、程控交换机、计算机信息系统等微电子设施造成破坏。
⑶电源系统未安装三级保护装置，机房配电箱未安装一级电涌保护器，UPS前端未安装二级电涌保护器，主要设备（如服务器、网络交换机等）都没安装插座式过电压保护器。
⑷信号系统未安装电涌保护装置，服务器等重要设备没有安装电涌保护器,Modem、ISDN网络终端、网络交换机、集线器、路由器等设备都未能严格安装电涌保护装置。
⑸机房内未设环形接地母线，接地母线和大楼共用接地系统没有规范连接。
⑹金属外壳没有做安全接地和屏蔽接地，等电位连接不符合要求。
⑺机房内电源线与信号线没有分别铺设，且未进行屏蔽保护。
信号线离大楼结构柱子太近，易产生雷电感应。
⑻有些机房内静电地板未与环形接地母线连接，不符合共用接地要求。
建议
1．广泛开展“防雷减灾”宣传活动，增强防雷安全意识。
2．加强领导和监督。
在黄河防汛系统成立“防雷减灾”领导小组，设立防范雷电灾害责任人，建立健全各项防雷安全工作制度。
3．成立专业技术检测机构。
为各单位防雷设施的定期检测与日常维护工作提供技术支持。
对重点防护区域，如:防汛指挥中心、防汛情报预报和调度计算机网络、通信大楼等加强检测。
4．新增加设备时，应同时对防雷系统进行重新设计和建设。
施工中要采用技术和质量均符合国家标准的防雷设备、器件、器材，避免使用非标准防雷产品和器件。
5．建立雷灾上报制度。
各单位在雷灾发生时应及时向黄河系统的“防雷减灾”领导小组或当地防雷机构上报情况。