银行信息雷击电磁分析论文
银行信息雷击电磁分析论文 摘要：本文探讨了如何遵循IEC61312《雷电电磁脉冲的防护》及 GB50057-94《建筑物防雷设计规范》（2000版）进行银行系统信息中心的雷击 电磁脉冲防护。关键词：银行系统信息中心雷击电磁脉冲防护 随着银行系统现代化、信息化建设的不断发展，电子设备被广泛应用于金 融网络的运行系统中。这些大量精密电子设备的使用及联网，使安装在弱电系统 中的设备，经受着电源质量不良（如电源谐波放大、开关电磁脉冲）、直击雷、 感应雷、工业操作瞬间过电压、零电位飘移等浪涌和过电压的侵袭，造成网络运 行中断、甚至设备永久性损坏，由此而带来了巨大的直接经济损失，间接损失更 是无法估量。因此，银行系统电子设备雷电过电压及电磁干扰防护，是保护通信 线路、设备及人身安全的重要技术手段，是确保通信线路、设备正常运行必不可 缺少的技术环节，是银行系统金融电子化建设及运行管理工作的重要组成部分。
1、雷击损坏原因的分析 银行系统的雷击案例大部分是由感应雷击及地电位反击而引起的。对于室 外的入户线路，电源线和信号线均存在遭感应雷击的可能，虽然采取了埋地、穿 管屏蔽、接地等措施，但也只能导走大部分雷电流，并不能将芯线上的感应雷电 流导走，就是这部分芯线上的感应雷电流造成了设备的损坏。对于内部传输线路， 当建筑物本身或附近落雷后，周围会形成强大的磁场，这些强磁场会对各种传输 线路形成感应过电压或耦合过电压，从而造成损坏。对本身屏蔽及抗干扰能力较 差的设备，强磁场可直接对内部芯片造成干扰甚至损坏。据研究当磁场强度Bm≥0． 07×10－4T时，无屏蔽的计算机会发生暂时性失效或误动作；
当Bm≥2．4×10－ 4T时，计算机元件会发生永久性损坏。而雷电电流周围出现的瞬变电磁场强度往 往超过2．4×10－4T。另外当建筑物本身或附近落雷后，地网电位升高，从而形 成“反击”，造成损害。
2、等电位联结措施 等电位联结技术是现代防雷技术的核心内容，现行国标及IEC标准都是围 绕此项内容展开的，SPD（电涌保护器）也是一种等电位联结器件。等电位联结 技术应采取共用接地系统。等电位连接主要由以下三部分组成：一是建（构）筑物（群）外部的等电位连接措施。即外部与之相连的各建（构）筑物之间的等电 位；
二是建筑物内部的等电位措施。即建筑物本身的钢筋结构、金属门窗、室内 的水管、采暖管、机房的金属屏蔽层、金属隔断、静电地板的金属支架等均应与 等电位母排或接地基准平面进行电气联结；
三是设备的等电位连接措施。即设备 本身的金属外壳直接与等电位母排或接地基准平面进行电气联结，设备的各种传 输线路通过SPD与外壳实现等电位连接。另外关于银行信息中心机房内的等电位 连接措施应设计为M型等电位连接。M型等电位联结一方面可以使各设备工作地 线最短，消除高频干扰，满足设备正常工作要求；
另一方面又不会出现低频（工 频）杂散电流的干扰，尤其是在雷击情况下能使各设备处在真正的等电位状态下 而避免损坏。
3、屏蔽措施 IEC/TC-81（国际电工委员会第81防雷小组）的技术定义将系统防雷工作 总结为：DBSE技术-即分流（Dividing）、均压（bonding）、屏蔽（Shielding）、 接地（Earthing）四项技术加之有效的防护设备的综合。屏蔽措施是系统防雷工 程中一项必不可少的工作，是减少雷电电磁干扰的基本措施。屏蔽措施主要有以 下三点：一是建筑物本身的屏蔽措施。即法拉第笼式的金属屏蔽结构，必要时应 对机房增加屏蔽措施，如加装高密度铜网和高密度钢网，并做好门、窗的屏蔽措 施；
二是传输线路的屏蔽措施。即各种传输线，包括外部传输线路和内部传输线 路，均应穿金属管进行布线，即使机房内静电地板下的传输线路也应如此。传输 线路应远离外墙特别是建筑物的主钢筋，传输管线的两端应可靠接地；
三是设备 的屏蔽。即设备本身应具备一定的屏蔽措施，设备的金属外壳应可靠接地。
4、电涌保护器（SPD）的安装 4.1供电线路的SPD防护 银行系统中心机房动力电一般采用从配电房引出的2路专线供电，进入机 房后设置了专用配电柜。配电柜内一路供机房内UPS用电，另一路供机房精密空 调用电。分行电源SPD应按三级保护的要求进行设计：第一级在配电房低压母线 侧安装每相通流量为50KA的10/350us波形SPD，如DEHNportMaxi；
第二级在机 房专用配电柜输入总线上安装每相通流量为60KA的8/20us波形的SPD，如 DEHNguard385；
第三级在UPS输入端和精密空调的供电端安装每相通流量为 20KA的8/20us波形的SPD，如DEHNguard275。对于下属网点营业部，可按两级 保护要求进行设计：第一级在机房专用配电柜输入总线上安装通流量为100KA的8/80us复合测试波形的SPD，如DEHNVGA280；
第二级在UPS输入端安装每相标 称通流为20KA的8/20us波形的SPD，如DEHNguard275。由于二、三级SPD均属 限压型且处于同一房间，设备安装时应保证它们之间大于5米的规定。
4.2信号线路的SPD防护 4.2.1对于进入信息中心机房内的所有电话外线，应在配线架上安装一级初 保护避雷器。
4.2.2X.25、DDN、ISDN等电话专线，应在进入调制解调器前串接电话专 线SPD，作为二级细保护。
4.2.3计算机网络系统的小型机、服务器、网络交换机、路由器、等设备， 除线路的传输过程中应做好屏蔽与接地措施外，应在网络接口处需安装信号SPD。
4.2.4选择安装信号SPD时，必须了解网络的拓朴结构，网络的传输速率， 选用的传输介质等内容。
4.2.5对于采用光缆传输的信号线，不需加装SPD，但光缆的金属 外皮、金属加强筋应在进入光端机前可靠接地。
5.补充说明 5.1关于信息系统接地系统 关于弱电设备接地的问题，主要经历了独立接地、联合接地、共用接地三 个阶段的讨论，同时，对接地电阻值的要求也很苛刻，银行系统信息中心接地电 阻一般要求小于1欧姆。IEC标准及我国现行国标已经明确要求采用共用接地系统， 完善等电位联结措施，而对接地电阻值的大小已经淡化。以前银行系统信息中心 普遍要求采用独立地网，这种劳民伤财的做法也应该废除了。
5.2关于SPD的安装 大部分的防雷工程公司特别注意对SPD的选取，其实再好的防雷设备也需 要优良的工程来保障。许多国内外知名的防雷产品安装上去后，设备照样遭雷击， 笔者发现主要是安装SPD时的线路布设不合理或者是接线太长。国标要求接至等 电位联结板的接地导线要短而直，长度一般不应大于0.5m。同时，为避免不必要的感应回路，SPD与被保护设备之间应采用无回路或小回路方式安装，输入、输 出线严格分开布设。关于SPD的安装希望能够得到重视。