信息系统的瞬态过电压保护设计

设计原则
　　对于信息系统特别是计算机房的保护除了做好常规的防雷设施和处理好接地问题外，还应在计算机房内和 UPS 房内加装相应的过电压保护装置，以消除电网浪涌、雷电感应电压、设备切换等意外事件对设备的冲击和毁坏。要求进入 UPS 和计算机房内的电源线、信号线应通过防雷、防过压处理，设备外壳、金属门、窗、管道、静电地板等应进行等电位处理。  
　　设计依据 IEC1312 《雷电电磁脉冲的防护》、 GB50057 － 94 《建筑物防雷设计规范》、 VDE0675 《过电压保护器》、 GA173 － 1998 《计算机信息系统防雷保安器》及 GB － 50174 － 93 《计算机房防雷设计规范》、 GB2887 － 89 《计算机场地技术条件》等。
　　信息网络过电压保护必须运用电磁兼容原理将计算机网络局部的防护归结到机房的整体的雷电过电压保护。网络设备所处的建筑物作为一个欲保护的空间区域，从电磁兼容的角度出发，可由外到内分为几个雷电保护区，以规定各部分空间不同的雷电磁脉冲 (LEMP) 的严重程度。
　　根据雷电保护区的划分要求，机房所在建筑物外部是直接雷的区域，在这个区域内的设备最容易遭受损害，危险性最高，是暴露区，为 0 区 ; 建筑物内部及计算机房所处的位置为非暴露区 , 可将其分为 1 区、 2 区，越往内部，危险程度越低，雷电过电压对内部电子设备的损害主要是沿线路引入。保护区的界面通过外部的防雷系统、建筑物的钢筋混凝土及金属外壳等构成的屏蔽层而形成。电气通道以及金属管则通过这些界面，穿过各级雷电保护区的金属构件必须在每一穿过点做等电位连接。
SPD 的应用
　　SPD 是用以防护电子设备遭受雷电闪击及其它干扰造成的传导电涌过电压的有效手段。进入机房建筑物的电源线和通讯线应在 LPZ0 与 LPZ1 、 LPZ1 与 LPZ2 区交界处，以及终端设备的前端根据 IEC1312 －－雷电电磁脉冲防护标准，安装不同类别的电源类 SPD ，以及通讯网络类 SPD 。在选用电源 SPD 时要考虑供电系统的形式、额定电压等因素。 LPZ0 与 LPZ1 区交界处的 SPD 必须是经过 10/350us 波形冲击试验达标的产品。对于信号 SPD 在选型时应考虑 SPD 与电子设备的相容性。
　　SPD 保护必须是多级的，例如对计算机网络设备电源部分雷电保护而言，至少应采取泄流型 SPD 与限压型 SPD 前后两级进行保护。为各级 SPD 之间做到有效配合，当两级 SPD 之间电源线或通讯线距离未达规定要求时，应在两级 SPD 之间采用适当退耦措施。
　　建在城市、郊区、山区不同环境下信息系统终端，设计选用过压型 SPD 时，必须考虑网点供电电源不稳定因素，选用合适工作电压的 SPD 。对于无人值守场合，可选用带有遥信触点的电源 SPD ；对于有人值守场合，可选用带有声光报警之电源 SPD ，所有 ZPSPD 电源防雷器都具有老化显示。
　　信号 SPD 应满足信号传输带率、工作电平、网络类型的需要，同时接口应与被保护设备兼容。信号 SPD 由于串接在线路中，在选用时应选用插入损耗较小的 SPD 。
等电位连接
　　实行等电位连接的主体应为：设备所在建筑物的主要金属构件和进入建筑物的金属管道；供电线路含外露可导电部分；防雷装置；由电子设备构成的信息系统。
　　计算机房六面应敷设金属蔽网，屏蔽网应与机房内环形接地母线均匀多点相连。通过星型 (S 型结构或网形 M 型 ) 结构把设备直流地以最短的距离连到邻近的等电位连接带上。小型机房选 S 型，在大型机房选 M 型结构。
接地
　　根据 GB50174 － 93 标准要求，电子计算机机房接地装置应满足下列接地要求：交流工作接地，接地电阻不大于 4Ω ； 安全保护接地，接地电阻不大于 4Ω ；直流工作接地，接地电阻应按计算机系统具体要求确定；防雷接地，接地应接现行国标 50057<< 建筑物防雷设计规范 >> 执行。
　　交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地共用一组接地装置时，其接地电阻按其中最小值确定；若防雷接地单独设置接地装置时，其余三种接地共用一组接地装置，其接地电阻不大于其中最小值，并应采用 ZPSPD 防地电位反击的等电位连接保护器。
通信电缆以及地线的布放和连接
　　架空电力线由终端杆引下后应更换为屏蔽电缆，进入建筑物前应水平直埋 50m 以上，埋地深度应大于 0.6m ，屏蔽层两端接地，非屏蔽电缆应穿镀锌铁管并水平直埋 50m 以上，铁管两端接地。
　　机房内的电力电缆 ( 线 ) 、通信电缆 ( 线 ) 宜尽量采用屏蔽电缆。通信电缆以及地线的布放应尽量集中在建筑物的中部。通信电缆线槽以及地线线槽的布放应尽量避免紧靠建筑物立柱或横梁并沿建筑物立柱或横梁布线较长的距离，卫星接收机高频电缆在进入机房前其金属屏蔽外皮，至少有二处与避雷设备引下线连接。