JRT 0026-2006 銀行業(yè)計算機信息系統(tǒng)雷電防護技術規(guī)范.doc

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JR ××××—200× 中國人民銀行 發(fā)布 2006-09-04實施 2006-09-04發(fā)布 銀行業(yè)計算機信息系統(tǒng)雷電防護 技術規(guī)范 Specification for protection against lightning of banking computer information system JR/T 0026—2006 JR 中華人民共和國金融行業(yè)標準 1 JR/T 0026—2006 目 次 前言 II 1 范圍 1 2 規(guī)范性引用文件 1 3 術語和定義 1 4 計算機信息系統(tǒng)雷電防護原則 3 5 計算機信息系統(tǒng)使用SPD的要求 3 6 地線要求 5 7 雷電防護水平的驗證 8 圖1 進入計算機信息系統(tǒng)機房建筑物的可導電物體等電位連接示意圖 6 圖2 電源插座線序示意圖（面對插座） 7 表1 電源SPD 沖擊通流容量和限制電壓選取表 4 表2 電源SPD沖擊通流容量和限制電壓選取表 4 表3 與室外信號傳輸線相連的計算機設備通道SPD沖擊通流容量和限制電壓選取表 5 表4 接地連線的線質和截面積的要求表 7 II 前 言 本標準由中國金融電子化公司提出，由全國金融標準化技術委員會負責歸口。 本標準負責起草單位：中國金融電子化公司。 本標準參加起草單位：中國人民銀行石家莊中心支行、中國人民銀行唐山中心支行、中國農(nóng)業(yè)銀行、中國銀行、中國建設銀行、交通銀行、鐵道部科學院通信信號研究所、中國科學院電工研究所、原北京長途線路局、中國電力科技開發(fā)中心、中訊郵電咨詢設計院。 本標準主要起草人：譚國安、楊竑、陸書春、李曙光、邱傳睿、孫綿湘、馬宏達、劉繼、劉吉克、金山、劉成鎖、姜東升、趙金波、張叔利、關承蔭、高思文、李建云、姚健、賈樹輝、全紅。 本標準為首次制定。 銀行業(yè)計算機信息系統(tǒng)雷電防護 技術規(guī)范 1　 范圍 本標準規(guī)定了銀行業(yè)計算機信息系統(tǒng)對雷電電磁脈沖安全防護的基本原則和技術要求。 本標準適用于銀行業(yè)計算機信息系統(tǒng)設備本身對雷電電磁脈沖的防護。 2　 規(guī)范性引用文件 下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。 GB/T 2681-81 電工成套裝置中的導線顏色 GB/T 19663-2005 信息系統(tǒng)雷電防護術語 GB/T 17626.5-1999 電磁兼容 試驗和測量技術浪涌（沖擊）抗擾度試驗 GB 50057-2000 建筑物防雷設計規(guī)范 GB 50174-93 電子計算機房及設計規(guī)范 GA173-2002 計算機信息系統(tǒng)防雷保安器 GA267-2000 計算機信息系統(tǒng)雷電電磁脈沖安全防護規(guī)范 3　 術語和定義 下列術語和定義適用于本標準。 3.1　 計算機信息系統(tǒng) computer information system 由計算機及其相關的或配套的設備、設施（含網(wǎng)絡）構成的，按照一定應用目標和規(guī)則對信息進行采集、加工、存儲、傳輸、檢索等處理的人機系統(tǒng)。 3.2　 雷電電磁脈沖 lightning electromagnetic pulse (LEMP) 與雷電放電相聯(lián)系的電磁輻射。所產(chǎn)生的電場和磁場能夠耦合到電氣或電子系統(tǒng)中，從而產(chǎn)生破壞性的沖擊電流或電壓。 3.3　 過電壓 over-voltage 超過最高額定電壓的電壓。 3.4　 過電流 over-current 超過最高額定電流的電流。 3.5　 雷擊途徑 lightning routing/path 雷電放電在設備上產(chǎn)生雷電電磁脈沖的渠道。 3.6　 直接雷擊 direct lightning strike 雷云對大地放電時直接擊中物體，并通過這些物體入地。 主要包括以下兩種方式： 1）直接擊在建筑物、構筑物、地面突出物、大地或設備并產(chǎn)生電效應、熱效應和機械力的雷電放電； 2）直接擊在建筑物或防雷裝置上的閃電。 3.7　 間接雷擊indirect lightning strike 雷電襲擊建筑物、物體或大地時，通過電磁耦合或電阻耦合（地電位抬高），在設備上產(chǎn)生的雷電電磁脈沖或通過信號線、電源線傳到設備上的過電壓、過電流。 3.8　 雷電強度 lightning intensity 即雷電的強弱（能量的大?。?，通常以雷電流波形、幅值、電荷量或單位能量等來表示。 3.9　 雷電頻度 lightning flash frequency 估算的年度內雷電活動發(fā)生的次數(shù)，通常用雷暴日（年均雷暴日）來表征。 3.10　 雷暴日 thunderstorm day 一天中可聽到一次以上的雷聲則稱為一個雷暴日。一年當中發(fā)生的雷暴日數(shù)，即為年雷暴日。多年年雷暴日代數(shù)和的平均值即為年均雷暴日。 注： 根據(jù)年均雷暴日來劃分雷區(qū)： 少雷區(qū)——年均雷暴日少于15天的地區(qū)； 中雷區(qū)——年均雷暴日為15-40天的地區(qū)； 多雷區(qū)——年均雷暴日為41-90天的地區(qū)； 強雷區(qū)——年均雷暴日為超過90天的地區(qū)。 3.11　 浪涌保護器（簡稱為SPD） Surge Protective Devices（abbreviation in SPD） 用以限制瞬態(tài)過電壓以及分流浪涌電流的裝置，它至少包含一個非線性元件。 3.12　 防雷保安器 lightning protector 防雷保安器是浪涌保護器SPD（Surge Protective Device）的一種，是用來限制雷電過電壓及過電流的裝置，它至少應含有一個非線性元件（該標準將防雷保安器統(tǒng)稱為SPD）。 3.13　 接地 (動詞) grounding, earthing 指將有關系統(tǒng)、電路或設備與地連接。 3.14　 接地系統(tǒng) earthing system 在規(guī)定區(qū)域內由所有互相連接的多個接地連接組成的系統(tǒng)。 注： 包括埋在地中的接地極、接地線、與接地極相連的電纜屏蔽層、及與接地極相連的設備外殼或裸露金屬部分、建筑物鋼筋、構架在內的復雜系統(tǒng)。 3.15　 共用接地系統(tǒng) common earthing system 將各部分防雷裝置、建筑物金屬構件、低壓配電保護線（PE線）、設備保護地、屏蔽體接地、防靜電接地和信息設備邏輯地等連接在一起的接地體。 3.16　 接地體 grounding electrode 所謂接地體是指與土壤直接接觸的各種形狀的導體（含混凝土基礎中的鋼材），它的功用是以一定的接地電阻與大地建立電氣連結。 3.17　 接地極 earthing electrode 為達到與地連接的目的，一根或一組與土壤(大地)密切接觸并提供與土壤(大地)之間的電氣連接的導體。 3.18　 接地電阻ground resistance 接地極與電位為零的遠方接地極之間的歐姆律電阻。 注： 所謂遠方是指一段距離，在此距離下，兩個接地板的互阻基本為零。 3.19　 接地裝置earth-termination system 接地線和接地極的總和。 3.20　 接地裝置的接地電阻 ground resistance of earthing connection 接地極或自然接地極的對地電阻和接地線電阻的總和，稱為接地裝置的接地電阻。接地電阻的數(shù)值等于接地裝置對地電壓與通過接地極流入地中電流的比值。 3.21　 自然接地極 natural earthing electrodes 具有兼作接地功能的但不是為此目的而專門設置的各種金屬構件、鋼筋混凝土中的鋼筋、埋地金屬管道和設備等統(tǒng)稱為自然接地極。 3.22　 屏蔽 shielding 一個外殼、屏障或其他物體（通常具有導電性），能夠削弱一側的電、磁場對另一側的裝置或電路的作用。 4　 計算機信息系統(tǒng)雷電防護原則 4.1　 一般原則 根據(jù)計算機機房等級、機房所處地區(qū)地質、地理、環(huán)境條件、雷電頻度、機房環(huán)境孤立程度與雷害史，以及在計算機信息系統(tǒng)上產(chǎn)生的雷電電磁脈沖的途徑等進行分析評估后采取相應有效的、合理的、經(jīng)濟的防護措施。 4.2　 計算機信息系統(tǒng)雷電防護主要措施 計算機信息系統(tǒng)雷電防護措施主要有屏蔽、阻塞分流、均壓及規(guī)范接地等手段。 屏蔽措施（如機房屏蔽、導線屏蔽、設備或部件屏蔽）將減小雷電電磁脈沖通過電磁耦合感應到設備上來的過電壓、過電流；阻塞分流就是在雷電過電壓、過電流傳至最終保護對象的通道（電源線和信號傳輸線）上設置1-3級SPD，最前面1-2級SPD將對此雷電過電壓、過電流進行降壓分流，將部分雷電流分流入地以進行阻塞，以減小進入最終保護對象的雷電強度，使緊靠最終保護對象處的SPD殘壓低于其設備的耐受值，確保設備安全；均壓措施就是在機房內敷設環(huán)形PE母線，各設備均聯(lián)接在此接地母線上，宜采用星形接法，此PE母線應與接地引上線相連。 4.3　 計算機信息系統(tǒng)雷電防護器產(chǎn)品選用標準 計算機信息系統(tǒng)使用的SPD（也稱防雷保安器）必須是通過國家認證的，并符合GA173-2002的產(chǎn)品。 5　 計算機信息系統(tǒng)使用SPD的要求 5.1　 按雷暴日選取SPD的原則 凡在年均雷暴日大于5天以上的地區(qū)，計算機信息系統(tǒng)應安裝SPD。以防止雷電電磁脈沖沿電源線或信號線侵入計算機信息系統(tǒng)設備。 5.2　 SPD選擇的技術要求 SPD應選用具有殘壓足夠低，通流容量足夠大，遭受雷擊后能自動迅速恢復正常狀態(tài)、可重復使用并可用于共模和差模保護以及安裝維護簡便的產(chǎn)品。 5.3　 SPD接入計算機信息系統(tǒng)的要求 SPD接入計算機信息系統(tǒng)后，不改變系統(tǒng)的性能，不影響電力和信號的傳送和傳輸。 5.4　 電源線SPD的安裝原則 電源線上安裝的SPD（三相或單相），一般應安裝在： —— 計算機機房所在建筑物的總電源配電柜輸入端處； —— 計算機所在機房低壓配電柜后或穩(wěn)壓電源、UPS設備前處； —— 計算機終端電源插頭前。 5.4.1　 銀行特別重要信息系統(tǒng)機房電源SPD沖擊通流容量和限制電壓的選取 銀行特別重要的信息系統(tǒng)，如總行、省級銀行中業(yè)務關鍵性高、可用/可靠要求高、涉及信息敏感程度高的信息系統(tǒng)，其機房電源SPD沖擊通流容量和限制電壓按表1選取。電源SPD沖擊通流容量為用波形8/20μs的電流波測試時的幅值；限制電壓為波形8/20μs幅值3kA沖擊后的殘壓值。 表1　 電源SPD 沖擊通流容量和限制電壓選取表 參 數(shù) 雷 電 區(qū) （交流）電源SPD 總電源配電柜輸入端 機房低壓配電柜后、UPS前 計算機終端電源插頭前 沖擊通流容量 限制電壓 沖擊通流容量 限制電壓 沖擊通流容量 限制電壓 少雷區(qū) ≥10kA ≤1500V ≥5 kA ≤1000V ≥5 kA ≤500V 中雷區(qū) ≥10 kA ≤1500V ≥10 kA ≤1000V ≥10 kA ≤500V 多雷區(qū) ≥20 kA ≤1500V ≥10 kA ≤1000V ≥10 kA ≤500V 強雷區(qū) ≥40 kA ≤1500V ≥20 kA ≤1000V ≥10 kA ≤500V 5.4.2　 銀行重要信息系統(tǒng)機房電源SPD沖擊通流容量和限制電壓的選取 銀行重要的信息系統(tǒng)，如地市級銀行中業(yè)務關鍵性中等、可用/可靠要求中等、涉及信息敏感程度中等的信息系統(tǒng)，其機房電源SPD沖擊通流容量和限制電壓按表2選取（波形同5.4.1）。 表2　 電源SPD沖擊通流容量和限制電壓選取表 參 數(shù) 雷 電 區(qū) （交流）電源SPD 總電源配電柜輸入端 機房低壓配電柜后、UPS前 計算機終端電源插頭前 沖擊通流容量 限制電壓 沖擊通流容量 限制電壓 沖擊通流容量 限制電壓 少雷區(qū) 不設 不設 ≥5 kA ≤1000V ≥5 kA ≤500V 中雷區(qū) ≥10 kA ≤1500V ≥10 kA ≤1000V ≥5 kA ≤500V 多雷區(qū) ≥20 kA ≤1500V ≥10 kA ≤1000V ≥10 kA ≤500V 強雷區(qū) ≥40 kA ≤1500V ≥10 kA ≤1000V ≥10 kA ≤500V 5.4.3　 銀行普通信息系統(tǒng)機房電源SPD沖擊通流容量和限制電壓的選取 銀行普通的信息系統(tǒng)，如基層銀行機構（包括縣級以下銀行機構及基層網(wǎng)點）中業(yè)務關鍵性低、可用/可靠要求低、涉及信息敏感程度低的信息系統(tǒng)，其機房處于架空方式引入、雷擊頻繁的地區(qū)，原則上應當采取多級防護的配置，但受房屋空間限制的場合，可采用一級組合防護，但沖擊通流容量宜滿足架空引入不小于40kA的要求，限制電壓宜不小于500V。 5.4.4　 電源SPD的省略原則 對于地市級銀行和縣級銀行機房，當機房低壓配電柜與計算機終端設備處于同一樓層或室內電源饋線水平長度不超過50m時，可省略機房低壓配電柜后、UPS前的電源SPD。 5.5　 信號傳輸線上SPD的安裝原則 5.5.1　 由室外進入計算機機房的信號傳輸線上SPD的安裝位置及指標選取 由室外進入計算機機房信號傳輸線的通道SPD（信號傳輸線上安裝的SPD以下稱通道SPD），一般安裝在進線機房總配線架（MDF）上或計算機最終設備前（MDF架上保安單元應在電信線路工程中已有設置）。 銀行業(yè)各類機房通道SPD沖擊通流容量和限制電壓按表3選取，表中沖擊通流容量沖擊試驗波形為8/20μs電流波，限制電壓沖擊波形為10/700μs。 表3　 與室外信號傳輸線相連的計算機設備通道SPD沖擊通流容量和限制電壓選取表 參 數(shù) 雷 電 區(qū) 沖擊通流容量 限制電壓 模擬線同軸通道SPD 非同軸通道SPD或數(shù)據(jù)線同軸通道SPD 接分組網(wǎng)、數(shù)據(jù)專線、幀中繼 接撥號電話線 少雷區(qū) ≥3 kA ≤600V ≤100V ≤200V 中雷區(qū) ≥5 kA * ≤600V ≤100V ≤200V 多雷區(qū) ≥5 kA ≤600V ≤100V ≤200V 強雷區(qū) ≥5 kA ≤600V ≤100V ≤200V * 對于所處中雷區(qū)的地市級、縣級銀行機房，室外通道SPD沖擊通流容量可取≥3 kA。 5.5.2　 中雷區(qū)以上的地區(qū)，室內局域網(wǎng)或樓內綜合布線的信號傳輸線上SPD的選擇 處于中雷區(qū)以上的地區(qū)，當計算機信息系統(tǒng)的室內局域網(wǎng)或樓內綜合布線系統(tǒng)中信號傳輸線水平敷設長度大于50m且小于100m時，宜在一端設備接口處安裝通道SPD；若信號傳輸線水平敷設長度大于100m時，宜在兩端設備接口處安裝通道SPD，SPD的沖擊通流容量應根據(jù)機房所處雷區(qū)的不同來選取： a) 中雷區(qū)應大于3 kA（波形8/20μs）； b) 多雷區(qū)和強雷區(qū)應大于5 kA（波形8/20μs）。 所有通道SPD的限制電壓都應小于40V。 5.5.3　 信號傳輸網(wǎng)絡的通道SPD的安裝 用于分組交換網(wǎng)（X.25）、公用數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）、幀中繼（FR）、電話網(wǎng)（PSTN）等信息傳輸網(wǎng)的通道SPD，必須符合相應入網(wǎng)要求及入網(wǎng)協(xié)議規(guī)程。無線電設備的同軸SPD還應滿足無線接入設備有關技術要求。 6　 地線要求 6.1　 安裝有設備的建筑物和機房的防雷要求 安裝計算機信息系統(tǒng)設備的建筑物應符合GB 50057-2000的直接雷擊防護措施的要求（避雷網(wǎng)或避雷帶、建筑物屏蔽、引入電源電纜和通信電纜屏蔽），有關機房屏蔽和接地的要求應符合GB 50174-93的要求。 6.2　 計算機信息系統(tǒng)宜采用“共地”方式 計算機信息系統(tǒng)（含電源線、通信線）的保護地、屏蔽地、信息設備邏輯地以及工作地通過機房中的等電位排（或公共接地母線）及地線引上線，與所在建筑物的地網(wǎng)相連接，即采用“共地系統(tǒng)”，如圖1所示。共地方式接地系統(tǒng)主要由地網(wǎng)、引上線、機房等電位排（或公共接地母線），以及與等電位排（或公共接地母線）相連接的各種設備接地的連線等組成。 引上線 地網(wǎng) 等電位接地排或匯接母線 通道SPD 連線 連線 電源SPD 連線 連線 電源SPD 通道SPD 圖1　 進入計算機信息系統(tǒng)機房建筑物的可導電物體等電位連接示意圖 6.3　 對采用“共地”方式的地線接地電阻值的要求 采用“共地”方式的地線接地電阻值應不大于1Ω；對于地處少雷區(qū)時，其接地電阻值可放寬至4Ω，對于有特殊要求的設備，可以補充接地，以達到要求的接地電阻值。 6.4　 對設備接地線的要求 各個設備的各種接地連線均應就近與等電位排（或公共接地母線）連接。其連接點與引上線的連接點應以螺栓緊固或焊接，以確保連接牢靠，接觸電阻最小。接地連線的線質、截面積要求如表4所示。 表4　 接地連線的線質和截面積的要求表 名稱 項目 (地線)引上線 電源SPD接地連線 通道SPD接地連線 金屬管線、電纜金屬護套接地連線 等電位排（公共接地母線） 總配電柜輸入端 低壓配電柜后 終端電源插頭前 導線截面積mm2 ≥35 ≥10 ≥4 ≥1.5 ≥1.5 ≥16 ≥50 線質 銅質且有絕緣護層 銅質且有絕緣護層 銅質且有絕緣護層 銅質且有絕緣護層 扁銅或銅質絕緣導線 6.5　 進出計算機機房的電力線、通信線路的接地要求 進出計算機機房的電力、通信線路，宜采用具有良好屏蔽性能的電纜或將電纜套以鋼管敷設，其電纜金屬護套、屏蔽層或鋼管等應在線路兩端就近接至等電位排（或公共接地母線）上。對于同軸通信電纜其外導體只在建筑物一側就近接至等電位排（或公共接地母線）上（一點接地）。 6.6　 衛(wèi)星地面站和無線電臺的避雷針的接地要求 計算機信息系統(tǒng)包含衛(wèi)星地面站或其它無線電臺時，其外露天線應在建筑物防直接雷擊的保護范圍之內，否則應另設避雷針從而有效地保護天線設備免遭雷電直擊。避雷針引下線應與建筑物的結構鋼筋連接后，與地網(wǎng)聯(lián)為一體，其連接點不得少于3處。獨立避雷針引下線與地網(wǎng)上的連接點，應與建筑物各等電位排（或公共接地母線）通過地線引上線與地網(wǎng)間連接點之間距離應大于15m，條件不允許時可縮短至5m。 6.7　 兩個地網(wǎng)之間的連接 在同一建筑物內需另設地網(wǎng)的計算機信息系統(tǒng)或其它設備，其地網(wǎng)與該建筑物主接地網(wǎng)之間應通過放電管加以連接，以保證正常時兩地網(wǎng)間的隔離，雷擊時實現(xiàn)瞬間共地以達到均衡電位的作用。 6.8　 計算機信息系統(tǒng)另設地網(wǎng)時接地的要求 計算機系統(tǒng)若必須另設接地網(wǎng)時，應保證其接地體與另一地網(wǎng)的距離大于20m。地線引線必須采用具有絕緣性能良好的銅導線，其截面積應不小于35mm2。 6.9　 機房內的保護地與電力系統(tǒng)中性線之間的要求 無論采用“共地”還是“分地”方式，機房內保護地線（PE）不得與電力系統(tǒng)中性線（N）連接或相碰觸，電力中性線（N）應絕緣敷設。 6.10　 接地連接線顏色標志的要求 各種保護器地線與等電位排或公共接地母線的連接線應采用GB 2681-81中規(guī)定的顏色標志，以便于區(qū)別其它導線。 6.11　 電源插座中線序的要求 PE(保護地線) 相線（火線） N零線(中性線) 機房和各設有計算機終端的房屋內，電源插座中的線序必須符合“左零右火上地”的規(guī)定，如圖2所示。 圖2　 電源插座線序示意圖（面對插座） 7　 雷電防護水平的驗證 所設計的計算機信息系統(tǒng)雷電防護體系，其整體防護水平，還需經(jīng)室內動態(tài)模擬試驗檢驗，并應滿足下列要求。 7.1　 電源線上雷電防護水平的驗證 電源SPD應按照實際配置的多級防護,在最外面一級(即第一級)施加波形為8/20μs、電流幅值為表1的模擬雷電沖擊波正、負極性各5次，每次間隔5min不損壞計算機信息系統(tǒng)內的設備以及所設置的SPD。 7.2　 信號傳輸線上雷電防護水平的驗證 在信號傳輸線（含同軸通道傳輸線）施加波形為10/700μs，電壓幅值為4kV的模擬雷電沖擊波正、負極性各10次，間隔1min，不損壞計算機信息系統(tǒng)內的設備以及所設置的SPD。 8