郑州市气象局防雷中心 河南 郑州 450048
摘要：本文在阐述医院中心机房雷电及电源过电压防护现状基础上，从医院中心机房综合治理和重点防护的角度出发，结合河南省气象特点，详述医院中心机房在建设过程中应该如何实施雷电及电源过电压防护。
摘要：医院信息化；防雷；过电压保护
引言
数字化医院的基本特征就是各种信息的实时采集、及时更新、充分共享、长久保存等。作为数字医院信息中心的中心机房，其重要性勿庸置疑。但我国医疗行业由于医院数字中心机房建设正处于起步阶段，大多数人还没有真正意识雷电及电源过电压对于信息网络的危害，因此该项工作始终未得到设计者重视。本文就雷电过电压及电源过电压对机房电子设备的危害方式、认识误区及应对方案等进行探讨。
1医院中心机房的防雷及过电压保护整体方案设计
雷电主要通过两种方式影响信息系统：直击雷侵害和感应雷侵害。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，损坏设备；感应雷一般由电磁感应产生，通过电力线路、信号线感应雷电压入侵计算机系统，造成系统设备大面积损坏。因此中心机房防雷及过电压保护设计中，应从电源系统、信号系统、接地系统等考虑。
1.1 电源系统防雷及过电压保护
在中心机房的防雷及过电压保护设计中，比较复杂的是电源系统保护，电源系统构成较复杂，包括交流380V、交流220V、直流系统等，同时中心机房有时会和其他部门共用配电柜或配电屏。
（1）医院各个用电部门对于用电方式、供电质量和制式存在较大差别,所以中心机房供电系统应该采用单独供电形式，或采用单独的配电柜，配电柜直接由医院总变压器接入，同时应该与医学成像系统等用电电压波动大的供电系统隔离。在总变压器到中心机房专用配电柜之间采用埋地电缆方式连接。条件不足时，可以采用架空明线方式连接。
（2）中心机房照明用电、空调用电应该与核心机柜用电分离，或采用不同的分配电柜。在照明、空调用电的配电柜处加装合适量级的防雷过电压保护器。
（3）在中心机房专用配电柜入线侧应该加装单独的雷电过电压保护器，该保护器通流容量应根据当地气象条件选择，保护水平应该在1800V以下（额定通流时）。以河南省郑州市为例，该地年平均雷暴日22天，为少雷区，应该加装极限通流容量为8/20μs、40kA二级电源雷电过电压保护器。
（4）在核心机柜的交流配电箱入口侧应加装三级电源防雷过电压保护器，极限通流容量在8/20μs、20kA左右。当核心机柜没有专用配电箱时，各个机柜应该使用带有防雷过电压保护的专用插销板，极限通流容量在8/20μs、20kA左右，并且可靠接地。
当中心机房配电柜采用架空明线接入时，必须加装二级防雷过电压保护器。就河南省来说，南阳、信阳地区平均年雷暴日＞25天，处于中雷区，应选择极限通流容量在8/20μs、60kA左右的电源防雷过电压保护器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆二级和三级防雷过电压保护器之间应该间隔5m以上安全距离，当距离不够时，应该加装电感器件。
1.2 信号系统的防雷及过电压保护
1.2.1通信网线进口保护
中心机房通信入线主要是指从当地ISP提供商提供给中心机房的上网专用线，这些线一般通过架空方式接入机房，易遭到雷击或影响。为防止雷电波或雷电感应波沿网线进入中心机房，在进线接口处应该加装专用的RJ45或RJ11信号防雷器。
1.2.2 通信网线出口保护
中心机房通信出口主要是指从中心机房去往医院各部门的局域网网线。这些网线有的是以暗线方式布设，有的为架空明线，在出口线连接的交换机出口侧应该加装专用的RJ45信号防雷器。
1.2.3网线的屏蔽
网线信号易受到雷击感应影响，在条件允许情况下选用屏蔽双绞线，或将非屏蔽双绞线放入金属管套中布线，屏蔽层或金属管套的两端可靠接地。尽量选择带有遥信报警功能的产品，以便与中心报警设备一起工作，使管理人员能够及时了解设备运行情况。
1.3 机房接地及屏蔽系统
1.3.1 防雷接地与其它接地网的联合接地
在IEC标准和我国其它行业的标准中可以得出结论，防雷接地、逻辑接地、电力系统接地、设备保护接地等应该进行联合接地。这是因为在医院相对狭小的空间内，各种接地网之间不可能做到完全隔离，采用单独接地，则会造成各个地网之间存在地电位差，进而形成地电流，给人员和设备造成危害。这一点从相关文献中也可以看出[4]。
1.3.2 接地电阻
根据相关标准和工程实践，中心机房接地电阻应＜5Ω，每半年测定一次接地电阻值确保接地良好。当接地电阻值增大时，应采取加固接地线连接、检查地网等措施，必要时重新建造地网。机房内应敷设接地汇流排，各种设备和防雷过电压保护设备以最短距离接至接地汇流排，接地汇流排以最短距离与地网可靠连接。接地线规格应该根据不同设备要求确定，二级电源防雷过电压保护器接地线截面积应≥50mm2，信号防雷器接地线截面积应≥25mm2，接地线应选用多股铜线。
1.3.3 等电位连接与屏蔽系统
当雷电波或感应雷电波侵入建筑时，建筑内各个金属部件可能会因为相互之间隔离存在电位差形成放电现象，对建筑内设备造成危害。应该充分利用建筑中含金属的墙、柱构建均压等电位的屏蔽系统。如将机房中的金属门窗等汇接在一起，然后与建筑立柱的柱钢筋可靠连接，这样就形成一个巨大的均压等电位的可靠接地体，既起到了良好的屏蔽作用，又形成可靠的接地。
2结语
随着医院信息化程度的不断提高，必将对信息中心的要求提出更高的要求，例如更加稳定的服务、更长时间的不间断服务等等。在信息中心的中心机房建设中，必须考虑防雷及过电压保护，这也是现代化信息中心的必备条件之一。必须认识到，规范化的布线、选用优质产品、定期维护也是减少雷电及过电压危害的重要因素。
参考文献
[1]中国医院协会信息管理专业委员会.中国医院信息化状况调查报告 [J] .中国数字医学，2006，2(2).
[2]孙智军，李刚，史淑红等．河南省县区级医院信息化建设研究[J]．中国医院管理，2009，29(9)．
论文作者:李建东
论文发表刊物:《防护工程》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/21
标签：过电压论文; 机房论文; 防雷论文; 雷电论文; 中心论文; 医院论文; 通流论文; 《防护工程》2017年第7期论文;