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防雷方案

合肥防雷工程丨銀行電子係統防雷工程方案

文字:[大][中][小] 2012-3-19  瀏覽次數:3632

一、風險分析:保險業對於電子係統損壞案例的分析

雷電是年複一年的嚴重自然災害之一。現代的通信技術和計算機網絡係統不斷進步,聯網化程度越來越高;通信設備越來越多,規模越來越大,根據保險公司的統計,近年來雷電與過電壓損壞在電子設備的損害事故原因中已占絕對的因素,而且還有逐年上升的趨勢。

並且由於雷電過電壓損壞造成的係統停頓、業務停頓、重要數據丟失、甚至係統崩潰,往往給用戶造成的間接經濟損失遠遠超過直接的硬件損失。

避雷、過壓防護已成為具有時代特點的一項迫切要求。尤其是對銀行係統這些涉及國計民生的重要機關與部門中現代電子科技的高速發展與迅速普及數據係統的故障造成的影響麵極廣。近年來,銀行業的微電子設備遭受雷擊事故報告直線上升。對於銀行電子係統的安全,各級主管一向來都是非常重視,關鍵在於實施過程中,能否保證既能保證可靠性,又能保證經濟性。

被損壞的大規模集成芯片

二、雷電損害的形式與途徑

雷擊一般分為直雷擊,感應雷,雷電波侵入,地電位反擊等多種形式。

直擊雷的電磁效應也使落雷點及附近區域(據統計,可以是一個相關廣泛的區域,在落雷點的3公裏範圍內都可能受到影響)的電氣、電子線路中產生感應雷電波和浪湧過電壓,尤其使微電子設備遭受到不可估量的危害。

因受感應雷擊影響而損壞設備的範圍很廣,對銀行的微電子設備,特別是通訊設備和電子計算機網絡係統的危害最大,據資料顯示,微電子設備遭雷擊損壞,85%以上是由感應雷引起的。同時,操作過電壓同感應雷擊一樣,可以大範圍地損壞微電子設備。為了保證電氣及電子設備係統與網絡係統穩定可靠地運行,並保證工作人員有安全的工作環境,應根據國內及國際有關的防雷規範規定,結合受保護係統所處的具體環境提出可靠的方案,詳細配置必須根據受保護區域現場勘測的具體情況來確定。

三、外部避雷與接地係統

應根據銀行電子設備係統所處的大樓或建築物所處的實際情況製訂具體方法。

基本做法有:設立避雷針,避雷帶,防雷接地網建設,機房等電位連接等。

根據GB50057-94(建築物防雷規範)對建築物分類方法,銀行機房大樓應屬於二類防雷建築物,是大量電子設備集中使用的場所,屬於對防雷有重點要求的建築物(或樓群),以下外部與基礎防雷設施應根據規範要求的相應規格與尺寸來設計與實施。

1、避雷針與避雷帶

在機房所在大樓建築物樓頂應設有可靠的外部接閃裝置(即避雷針與避雷帶,及防雷引下線等),現在的做法有:設立普遍型的避雷針和設立特種型號的專門避雷針(如主動式接閃型—主動式避雷針),具體應根據用戶的要求來選。

2、防雷接地網建設

按照規範的要求,計算機係統和通訊係統必須設立良好的接地係統,以滿足係統的工作穩定性要求與防雷方麵的要求。

接地網的建設與建築物所處的環境以及大地地質狀況相關,接地電阻必須滿足規範的要求,對不能滿足規範要求的應采用專門的降阻措施(如采用降阻劑)。

3、機房等電位連接

根據IEC與GB相關防雷的基本要求,根據雷電防護的基本原理,將機房內各設備的接地接入點,外部防雷設施,各種金屬管線應在專家的指導下,進行等電位處理,以保證在雷電與過電壓發生時,係統內的各設備,各端口之間不會存在危險的電位差。

4、可靠連接

各種防雷設備,尤其是各防雷設備的接地工藝方麵,要求是非常嚴格的,必須保證各種接地設施之間可靠連接。

四、供電係統雷電波侵入防護

依照有關規範和建議:“動力供電應采用不少於三級的分流限壓措施”,根據銀行係統的實際供電情況,電源部分防雷設備的大致配置如下:

1、電源第一級保護DXH06-380ZJ/100(100KA/線,10/350us)

可在主配電房總進線端口加裝電源I級防雷設備,保護整個電氣係統免受強大雷電流的衝擊損害事故,采用AG8亞洲國際遊戲防雷公司生產的高能電源避雷器DXH06-380XJ/120或DXH06-380ZJ/100作為電源第I級雷電流防護,該避雷箱外置斷路器等功能,防護能力可達很高,具有防護直擊雷的能力。

2、電源第二級與三級保護

在機房UPS輸入及各網點辦公區用電輸入端口加裝電源II級防雷設備,保護機房與重要用電區域的電氣與電子設備安全,避受感應雷電流的衝擊及過電壓影響而對電子設備的芯片與接口的損害事故,建議采用模塊為德國DEHN電源過壓保護器DXH06-FBS/4BR80作二級分流過壓保護;

對機房內與辦公網點的重要設備和普通設備(如服務器,路由器,DTU、高性能工作站等)分別使用插座式防雷保護器DXH06-FCS/4R40進行三級分流限壓精細保護。

機房與各網點辦公區應設有防雷接地裝置,所有的避雷與過電壓保護設備的接地應就近接入至該裝置,以保證整個係統的等電位狀態。

在同一配電櫃裏處理

I級與第II級的關係

1、電源防護中存在的幾點技術問題

(1)正確處理各級電源防雷設備的能級配合問題;

(2)在各級之間,第I級與第II級間,啟動電壓與響應時間,殘餘電壓之間必須可靠地配合,才能保證各之間的防雷設備充分發揮各自的性能與特點,否則不能起到應有的作用;

(3)I級與第II級間的電氣線路在線距離應相距5米以上(PE線單獨布線),否則應保留15米的在線距離;

(4)I級與第三級之間的電氣線路在線距離應保留5米;

(5)I級與第II級間的電氣線路的在線距離不能滿足以上要求的,可以采用退藕分壓器,以保證第I級與第II級之間的能級配合。

2、根據係統所處的供電來確定保護的能量級別

(1)對於高雷暴區、地底有鐵礦或地下水源的地區、山嶺地區、另外在地勢平坦,本建築物高聳等,地區的雷電襲擊概率高;發生雷擊時能級很高,破壞性也極大,在此情況下,應配置較高的能級防護的設備。(如100KA);

(2)對於城區樓群集中的營業網點,隻需考慮40KA的防感應雷擊與過電壓保護能力就可滿足要求。

五、信號係統直擊雷和感應雷防護

在現代的電子通訊與網絡係統中應用最複雜的就是各種通訊與網絡線路,各種線路的在線電氣性能存在很大的差異,必須綜合考慮各種線路在接口方式,持續電平,脈衝電平,帶寬,通訊速率,以及對插入損耗的要求,還有線路本身對電壓的敏感程度,甚至線路上對信號的糾錯方式等等都對相適配的保護設備提出了很高的要求,因此在選擇信號防護方麵尤其要謹慎。

保護項目

1、STN網的保護

根據實際雷擊事故調查,PSTN網所連接的MODEM、傳真機、交換機組等設備,極易遭雷電波侵入,應采取的防範措施:PSTN網電纜屏蔽線應可靠接地。對交換機線路應采用AG8亞洲國際遊戲避雷器中的雙絞信號線路保護器,以保護交換機線路或其它相連的設備安全。

2、撥號上網線路:可以按PSTN接入線路對待。

3、ADSL線路的保護方式。

4、ISDN線路保護

具體的保護措施,由用戶的設備及實際線路來決定。

六、網絡核心的保護

網絡交換機與服務器是整個網絡的核心部分,是係統穩定運行與數據的安全存儲和計算的核心,故是整個係統保護的重點,現在的網絡係統通常采用以太網絡星形結構,RJ45接口方式,采用RJ45五類或六類線作為傳輸介質,數據傳輸率達100Mbps以上,故網絡保護的保護應充分考慮到以上的特點,多數情況下,采用德國DEHN公司生產的網絡保護設備QFL06-C100,實際使用要考慮到網絡的具體接口數量與布線方式來確定應采用的保護設備的配置,具體數量應根據實際情況確定。

七、天饋係統保護

微波線路保護:

對部分因為特殊需要而采用了點對點微波通訊方式,對天饋部分的保護應根據天饋傳輸的具體特性確定天饋保護器的選型,多數情況下會采用UGK/N保護器,在各方麵都能與現在使用的設備相匹配。

如插入損耗,帶寬、最高頻率、通流能力、接口方式等等。

現代化電子係統的防雷是一個複雜的問題,需采用綜合治理的辦法,根據特殊情況對症下藥,將可能產生雷擊的因素排除,才能將雷威脅減小到最低的限度。防雷係統的設計必須講究科學性,經濟實用,耐久可靠三條原則。本方案例應依照需方要求,結合係統防雷的具體情況調整。

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