(佛山市气象公共安全技术支持中心,广东 佛山 528100)
摘要:如今,医院内部电子仪器设备应用十分普遍,极易受雷电袭击,特别是医院中心机房一旦防雷工作不到位,势必会引发雷击事故,轻则损坏仪器设备,重则造成人员伤亡。所以加强医院中心机房防雷工作就显得至关重要。本文主要就医院中心机房防雷技术进行了探讨,以期为防雷工作者给予参考。
关键词:雷电灾害;医院;中心机房;防雷技术
引言
近年来,随着科学技术的不断进步,医院信息化水平得到大幅提升,大量智能化、自动化电子信息设备开始被广泛应用于医院中。这些电子信息仪器设备主要布设于医院中心机房,集成度较高,可以给医院医疗事业带来便利条件。但是与此同时,电子信息仪器设备还具备绝缘强度低、电磁干扰较为敏感、过电压以及过电流耐受性较差等特点,这些均会带来雷击风险。一旦医院中心机房防雷措施不到位,势必会造成十分严重的的损失,轻则损坏仪器设备,重则造成人员伤亡。基于此,加强医院中心机房防雷工作尤为必要,本文主要根据防雷实际,着重探讨了医院中心机房的防雷技术,期望最大限度的保护医院中心机房电子信息系统的安全。
1.雷电入侵医院中心机房的主要途径
1.1直击雷入侵
当雷击落点在高电压侧的时候,雷电形成过电流以及过电压,经供电线路进入医院中心机房中心供电模块,导致电源受到一定的冲击,并且引发断电以及网络系统崩溃等状况;当雷电击中医院中心机房电子信息系统时,强大的热力和冲击力直接会导致电子信息系统受到不同程度的损坏。
1.2线路感应过电压
针对医院中心机房电子信息系统,其感应过电压主要涵盖两种,即静电感应以及电磁感应。静电感应主要表示当雷电发生在架空线路周边区域时,在静电感应的影响下架空线积聚许多相反电荷,产生暂态过电压波。过电压波快速经架空线入侵到计算机网络中心并对其造成一定的破坏;电磁感应主要是雷电击中避雷装置的时候,由于雷电流幅值有所增大,在雷电流通道周围会产生强感应电磁场。此类磁场往往会在电源线上直接加以感应,且借助于感应过电压的方式进入医院中心机房电子信息系统中,对机房电子信息系统造成不同程度的破坏。
1.3地电位反击
若是医院中心机房的地网设计与相关规范要求不符,会使得接地电阻值偏大,将会对雷电中雷电流泄放进入大地产生影响。在雷击出现时,地极四周则会有电荷堆集,电位向上浮动的过程中,将会有高电压形成,高电压会通过机房设备的接地线反击作用到设备中,对于医院中心机房设备的安全产生影响。所以医院中心机房的防雷措施应该建立多层防雷系统,进行层层设防,才能够确保医院中心机房的可靠性以及安全性。
2.医院中心机房防雷技术
根据医院机房内计算机、电子信息设备等相关设备设施的不同功能、不同受保护程序和所属保护层确定防护要点进行分类保护;根据雷电或者操作过电压危害路径,做到中心机房各个系统由电源线至数据通信线路等实施多级、多层次保护。
2.1医院中心机房外部防雷技术
外部防护主要是对直击雷进行防护,避免直击雷对医院中心机房造成强大的机械力,从而致使机房电子信息系统受到雷击。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆外部防雷技术主要使用接闪器接闪与引下线将雷电流进行泄放的途径对计算机机房建筑加以保护,因为雷电流脉冲特别大,其电流高达几万到几十万安培,所以雷击时是否可以快速的泻放电流直接对医院中心机房系统的安全性会产生直接影响,在直击雷防护中,需要对引下线的良好接地以及接地电阻的大小进行认真思量。接地电阻愈小,那么直击雷防护所发挥的效果越好。为了降低接地电阻,应该结合医院中心机房防雷要求装设接地装置亦或者采取同计算机机房进行共用接地,要确保医院中心机房接地良好,避免雷击中机房所在建筑物时损坏医院中心机房设备。
2.2医院中心机房的内部防雷技术
2.2.1等电位连接和屏蔽
通过对医院中心机房的接地和屏蔽问题进行思量,通常可采取建筑物钢筋混凝土外墙的金属栅栏、金属门窗等钢筋进行等电位连接且进行可靠接地,从而使医院中心机房形成一个“法拉第笼”,对电磁脉冲进行初步屏蔽。另外,水泥石灰墙自身对雷电电磁波具备吸收能力,能够减弱部分外部电磁波的干扰,整体屏蔽能够较好地防御球雷,侧面碰撞和雷击。在机房内,可以采取六面金属网对其进行屏蔽,以实现良好的二次屏蔽。对于机房的信号线、通信电缆、电力线缆等各类金属管线均需要采取屏蔽线或者金属管屏蔽层来确保系统在干扰状态下的传输性能。针对所有管线,均能够将钢柱用作防雷引下线,同时钢框架与混凝土钢筋是保持连接的。机房设备的金属外壳需要使用防雷措施,且将建筑物的钢框架或钢体接地处理从而达到电位的均衡。微电子信息设备均需要远离外壁柱,且同时要设定在雷电最高防护等级。垂直布设的金属物的顶端与底端都要和防雷装置进行连接。
2.2.2信号系统的防雷
当出现雷电的时候,避雷针在将雷电引入大地的时候往往会形成二次雷击效应,这个时候在电网中会出现由雷击产生的瞬态过电压。在雷击电流进入地面的时候,因为雷电电流di / dt的陡度,其影响周围导体中的感应脉冲电压通常在千伏以上,并且能够形成的电流约为530 kA。数据通信设备的信号电压通常处于10到100 V之间,普通CMOS电路的极限电压都是几十伏,建筑物能够承受200 kA的上限,并且信号设备端口很容易受到损坏。所以,过电压保护是雷电保护系统不可或缺的一部分。通过在电子设备的信号线与电源线之间适当位置装设相应的过压保护器,可利用非线性效应滤除线路上较好的脉冲,促使电源线亦或者信号线与它附近的金属管之间没有瞬态电位差,同时和接地装置保持可靠连接。多级保护分级放电之后,雷电过压一般会逐级衰减,促使地面、建筑物、设备及其辅助设备之间的连接形成等电位体,以保护真个医院中心机房设备的安全性。
2.2.3接地系统
为了避免雷电所产生的电磁干扰以及电位差,医院中心机房应将直流工作接地、防雷接地、安全保护接地、防雷接地和中心机房的主钢筋进行连接构成一个完整的共用地网,并且要采取防腐处理措施。医院中心机房内所有设备的防静电接地、浪涌保护器接地、安全保护接地最好以最短的距离连接到机房接地网络。互联网上的任何一点均为等效点位基准点,也就是说在机房建筑物地网上构成等效电位表面,这对于消除两个设备之间的电位差,各种干扰和高频谐波方面具备十分重要的作用。为了将接地电位的反击消除,接地电阻要求不超过1Ω。接地电阻愈小,则分散愈快,所以能够减小雷击之间的电位差,避免雷电反击,确保机房设备以及人员安全。
3.结语
综上所述,医院中心机房防雷工作是一项综合性的系统工程,任何一种雷电均可能会对医院中心机房造成破坏。所以,相关部门应加强防雷技术的研究,不断机房电子信息系统的防雷体系,在医院中心机房防雷工作中,既要采取有效的外部防雷措施防御直击雷,也需要采取内部防雷措施来防御感应雷,这样才可以达到理想的防雷效果,确保医院中心机房电子信息系统的安全性。
参考文献:
[1]刘谦,刘玉平,金乾林等.雷电入侵计算机信息系统的各种途径及防护措施[J].现代农业科技,2009,(07).
[2]中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB 50343—2012建筑物电子信息系统防雷技术规范 [S].北京:中国建筑工业出版社,2012.
论文作者:卢永祺
论文发表刊物:《科技新时代》2019年10期
论文发表时间:2019/12/6
标签:机房论文; 防雷论文; 医院论文; 雷电论文; 中心论文; 过电压论文; 信息系统论文; 《科技新时代》2019年10期论文;