论文部分内容阅读
摘要：计算机成为当前不可缺少的信息工具，计算机设备及使用的安全性越来越被人们所关注, 一旦出现重大故障, 就会出现丢失重要数据, 造成不可弥补的损失。本文结合工作实际，分析总结了计算机设备的电气安全设计与应用。
关键词：计算机，电气，安全，设计
Abstract: computer become the indispensable tool for information, computer equipment and use security becomes more and more attention by people, once appear, major breakdown, can appear the loss of important data, cause irreparable damage. Combining with the actual work, this paper analyzes the computer equipment electrical safety design and application.
Keywords: computer, electrical, security, design
中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：
随着信息时代的发展，计算机成为不可缺少的信息工具。计算机设备及使用的安全性越来越被人们所关注, 一旦出现重大故障, 就会出现丢失重要数据, 造成不可弥补的损失。因此,应予以重视,要按国家的标准实施。同时,计算机的管理人员也要合理操作,确保经济、安全、高效地运行。
1、供电系统开关设置及操作
（1）供电系统的开关设置
计算机实验室、电子阅览室及CAD机房等计算机群的供电, 似乎不成问题, 在很多人的眼里, 只要计算机电源插头在电源插座里一插即可,其实计算机供电系统的设置合理与否,直接影响着实用性和安全性。
机房的供电一般应采用三相四线制进线, 与单相电源供电相比, 可以平均分配每一相的负荷, 有利于三相负荷平衡,避免电压零点漂移。同时也可以降低总开关的容量。在供电线路中应分别设置三相总开关和单相分开关。总开关的作用主要是隔离并兼做短路保护,一般用于检修时断开设备与电源的联系, 总开关的容量可以稍稍偏大。分开关主要是保护作用, 用于在运行期间发生短路和过载时切断计算机的电源。同时也是开机/关机过程中不可遗忘的操作开关。
（2）供电系统的操作
计算机房的管理员每天都要进行开机/关机的操作, 操作时一般应注意下面两个问题:
第一、关机后应切断电源有人会认为:关机总是逐台进行的,每台计算机都关掉后电源开关怎样就无所谓了。其实不然, 因为即便是计算机本身的开关关掉, 它也没有完全休息, 主板还在耗电。据测算,每台计算机关机后它的消耗功率约为6W。如果是100台计算机的机房,每天停机14h的话, 一年约浪费电能3024kWh。对于有多个机房的单位耗电量相当可观了, 另外由于长时间带电,还会缩短元件的寿命。
为了解决关机状态下的耗电和影响元件寿命的问题, 要求管理员每天在关机后要拉断供电电源开关, 以保护设备和节能。
第二、开机前的合闸顺序
前面说过关机时应断开供电开关, 因此, 在开机时必须先合上电源开关。如果对每台计算机逐台检查一遍, 并把显示器和主机全部关掉,改变开关操作顺序,跳闸现象就不会再现。因此, 合闸顺序应为先合总开关,其次是顺次合各分回路的分开关, 然后再逐台开机。另外,关机时不要忘记关掉显示器, 并逐台检查, 尤其是黑屏保护的更容易忽略,否则会产生很大的冲击电流。
2、装设雷电保护器
雷电具有高电压、大电流和强冲击的特点, 强大的闪电会产生静电场、电磁场和电磁辐射, 严重干扰各种电子设备的正常工作,同时还会造成许多电子设备的直接损坏。
据有关报导,雷击每年都将给我国造成巨大的直接经济损失,有些设备即使不是立即损坏,也会大大降低设备的安全性能,这些问题大都集中在电气、电子设备上。因此, 国家在1999年颁布的《建筑防雷设施安裝》相关标准中明确要求, 凡是重大或贵重设备的供电都要安装雷电保护器和过电压保护器。因此, 在设计新建或改造计算机房的电气系统时应考虑安装相应的保护器。
雷击和过压保护按系统的大小分为3级或4级, 1级为雷电保护, 2级为配电支路过电压保护, 3, 、4级为设备端过电压保护。雷电保护器应安装在开关之前, 对直接雷击或近距离间接雷击起到保护作用,由于雷电保护器响应时间短, 泄放能力强, 是其他保护器件所不能替代的。雷电保护器和2级过压保护应间隔15m以上, 以保证效果。过压保护器主要是对非直接雷击、静电干扰、开关过电压的保护,过压保护可根据具体情况分设不同的级数。
3、防雷接地
现代的建筑物内存在多种接地，如防雷接地、电气安全接地、交流电源工作接地、通信及计算机控制系统接地等。其中，计算机控制系统的接地种类最为复杂，在计算机控制系统中，为防止杂散分布电容耦合、静电及冲击电流的影响，保证计算机控制系统稳定可靠的工作，保证操作人员的安全，建立一个良好的接地系统是十分必要的。在计算机系统接地中，各功能的接地有六种之多，这些接地既相互联系，又相互排斥，所以，在设计时，处理得是否正确，将直接影响系统的正常工作和施工进度。
计算机接地系统的接地方式可分为独立接地和共用接地。独立接地表面看上去较完美但在实际工程中，投资高，施工困难，除非在特定条件下非这样做不可时才采用这种接地系统。从电气安全的观点看，最经济实用的措施是采用等电位联结，而总等电位联结实际上就是共用接地。即将一幢建筑物的各种接地装置共同连接到一个接地装置上。共用接地在施工中应该注意：各种接地在采用单点或多点接地时共用一个接地装置，但不能随意连接。正确的连接方法是：各设备或箱柜中的各种接地分别接至各自的接地母线上，然后将这些母线分别接到接地装置上，在这之前，设备的接地分支线和接地母线应严格地绝缘。
目前，国内计算机接地有一个混淆不清的问题，即如何正确地选择与计算机接地系统相连接的接地体，许多计算机制造厂常见的一个错误就是要求装设一组与电力系统（包括防雷）接地体分开的独立接地体。这种作法不安全，在一些发达国家的电气法规上是不允许的，因为这种作法不仅不能消除噪声，还可能成为产生计算机噪声的一种根源。许多工程实践表明，电源、逻辑、安全保护和防雷各独立接地系统被雷击损坏的几率远远高于共用接地系统。
对于要求较高的计算机系统,应在机房静电地板下加做均压网, 以起到等电位连接作用,先将机房内的工作交流地( N线)、静电地、屏敞地、直流地、安全保护地等直接连接到均压网上。再通过均压网至少两处连接到机房所在的共用接地网; 接地线不能有中间接头或节点,并且要有一定的强度。
4、防静电干扰
静电无处不在, 各种物品、人体、空气都有静电, 在脱化纤衣服时会产生火花, 这就是静电。其实早在公元600年前, 希腊的Thales首先发现了静电,并将其称之为“鬼火”。现在, 各式各样的电子设备被广泛应用, 尤其是计算机。计算机包含有大量的微功耗、低电频、高集成度、高电磁灵敏度的电路和元器件, 所以, 计算机是最容易受到静电危害的电子设备之一。计算机在使用过程中会在元器件表面积聚大量的静电电荷。显示器在使用过后, 如果靠近就会感到麻手,有时触摸机房的桌椅也会有明显的电击感。这就是显示器屏幕上的电荷与我们人体上所带异号电荷发生中和时所产生的静电放电现象。
据“静电信息”显示, 人体所带的静电最高可达几千伏甚至更高。曾有医学专家研究证实, 皮肤静电干扰可以改变人体体表的正常电位差, 影响心肌正常的电生理过程及心电的正常传导。这种静电能使病人加重病情或诱发早搏等, 持久的静电还会使血液的碱性升高, 从而导致皮肤痊痒、色素沉着, 影响人的机体生理平衡,干扰人的情绪等。天天操作电脑的人脸部出现红斑、色素沉着等面部疾病的概率远远高于不用电脑者, 这是由于电脑屏幕产生的静电, 吸引了大量悬浮灰尘, 使面部受到刺激而引起的。
综上所述, 计算机实验室或电子阅览室等必须要有静电防护措施。防静电有很多方法,对一般教学和办公的机房, 通常可铺设防静电地板、并按相关标准施工, 并可靠接地。通常独立的接地电阻只要满足10Ω以下, 关键是保证每一块都连成电气通路。另外, 产品质量也可能造成防护性能下降, 购买时要认准合格产品。对于要求较高的计算机设备应考虑整体屏蔽措施。
5、综合布线
对于计算机房注意以下几个方面: 為了减少干扰,电源线不要与网络线同槽敷设, 强、弱电分开, 如果共槽敷设时,中间须加隔离板, 或者采用屏蔽电缆; 数据插座与电源插座保持一定距离; 广域网线缆不能与局域网线缆同槽架设;屏蔽槽和屏蔽线要求不少于两点接地; 主要机房设立均压环,实现机房设备的等电位联结。
6、安保措施
计算机机房应根据其重要程度及管理措施,考虑设置门禁管理系统、安保系统等。对于机房的安全保护, 应本着“人防为主, 机防为辅”的原则,加强工作人员的安全意识, 各方面综合管理, 才能实现真正意义上的安全保护。
计算机已成为教学、金融、科研、生产、政府机关不可或缺的设备,随着计算机的普及和人们对其依赖性的提高,计算机设备及使用的安全性越来越被人们所关注,一旦出现重大故障,势必大量损坏设备,丢失重要档案,造成不可弥补的损失。因此，计算机设备的电气安全设计是非常重要的，只有做好做好计算机设备的电气安全设计，才能为确保计算机的安全运行奠定基础。
参考文献：
[1] 欧阳东亮. 计算机设备的电气安全设计与应用[J]. 景德镇高专学报, 2007,(02)
[2]薛艳丽.野外怎样防雷[J]. 第二课堂(小学), 2005,(Z2)
[3] 糜长根. 校园装备防雷常识[J]. 中国教育技术装备, 2005,(04)
[4] 秦秀媛, 邢婷. 高校计算机机房管理中隐藏的问题及策略[J]. 中国科技信息, 2005,(02)
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：计算机，电气，安全，设计
Abstract: computer become the indispensable tool for information, computer equipment and use security becomes more and more attention by people, once appear, major breakdown, can appear the loss of important data, cause irreparable damage. Combining with the actual work, this paper analyzes the computer equipment electrical safety design and application.
Keywords: computer, electrical, security, design
中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：
随着信息时代的发展，计算机成为不可缺少的信息工具。计算机设备及使用的安全性越来越被人们所关注, 一旦出现重大故障, 就会出现丢失重要数据, 造成不可弥补的损失。因此,应予以重视,要按国家的标准实施。同时,计算机的管理人员也要合理操作,确保经济、安全、高效地运行。
1、供电系统开关设置及操作
（1）供电系统的开关设置
计算机实验室、电子阅览室及CAD机房等计算机群的供电, 似乎不成问题, 在很多人的眼里, 只要计算机电源插头在电源插座里一插即可,其实计算机供电系统的设置合理与否,直接影响着实用性和安全性。
机房的供电一般应采用三相四线制进线, 与单相电源供电相比, 可以平均分配每一相的负荷, 有利于三相负荷平衡,避免电压零点漂移。同时也可以降低总开关的容量。在供电线路中应分别设置三相总开关和单相分开关。总开关的作用主要是隔离并兼做短路保护,一般用于检修时断开设备与电源的联系, 总开关的容量可以稍稍偏大。分开关主要是保护作用, 用于在运行期间发生短路和过载时切断计算机的电源。同时也是开机/关机过程中不可遗忘的操作开关。
（2）供电系统的操作
计算机房的管理员每天都要进行开机/关机的操作, 操作时一般应注意下面两个问题:
第一、关机后应切断电源有人会认为:关机总是逐台进行的,每台计算机都关掉后电源开关怎样就无所谓了。其实不然, 因为即便是计算机本身的开关关掉, 它也没有完全休息, 主板还在耗电。据测算,每台计算机关机后它的消耗功率约为6W。如果是100台计算机的机房,每天停机14h的话, 一年约浪费电能3024kWh。对于有多个机房的单位耗电量相当可观了, 另外由于长时间带电,还会缩短元件的寿命。
为了解决关机状态下的耗电和影响元件寿命的问题, 要求管理员每天在关机后要拉断供电电源开关, 以保护设备和节能。
第二、开机前的合闸顺序
前面说过关机时应断开供电开关, 因此, 在开机时必须先合上电源开关。如果对每台计算机逐台检查一遍, 并把显示器和主机全部关掉,改变开关操作顺序,跳闸现象就不会再现。因此, 合闸顺序应为先合总开关,其次是顺次合各分回路的分开关, 然后再逐台开机。另外,关机时不要忘记关掉显示器, 并逐台检查, 尤其是黑屏保护的更容易忽略,否则会产生很大的冲击电流。
2、装设雷电保护器
雷电具有高电压、大电流和强冲击的特点, 强大的闪电会产生静电场、电磁场和电磁辐射, 严重干扰各种电子设备的正常工作,同时还会造成许多电子设备的直接损坏。
据有关报导,雷击每年都将给我国造成巨大的直接经济损失,有些设备即使不是立即损坏,也会大大降低设备的安全性能,这些问题大都集中在电气、电子设备上。因此, 国家在1999年颁布的《建筑防雷设施安裝》相关标准中明确要求, 凡是重大或贵重设备的供电都要安装雷电保护器和过电压保护器。因此, 在设计新建或改造计算机房的电气系统时应考虑安装相应的保护器。
雷击和过压保护按系统的大小分为3级或4级, 1级为雷电保护, 2级为配电支路过电压保护, 3, 、4级为设备端过电压保护。雷电保护器应安装在开关之前, 对直接雷击或近距离间接雷击起到保护作用,由于雷电保护器响应时间短, 泄放能力强, 是其他保护器件所不能替代的。雷电保护器和2级过压保护应间隔15m以上, 以保证效果。过压保护器主要是对非直接雷击、静电干扰、开关过电压的保护,过压保护可根据具体情况分设不同的级数。
3、防雷接地
现代的建筑物内存在多种接地，如防雷接地、电气安全接地、交流电源工作接地、通信及计算机控制系统接地等。其中，计算机控制系统的接地种类最为复杂，在计算机控制系统中，为防止杂散分布电容耦合、静电及冲击电流的影响，保证计算机控制系统稳定可靠的工作，保证操作人员的安全，建立一个良好的接地系统是十分必要的。在计算机系统接地中，各功能的接地有六种之多，这些接地既相互联系，又相互排斥，所以，在设计时，处理得是否正确，将直接影响系统的正常工作和施工进度。
计算机接地系统的接地方式可分为独立接地和共用接地。独立接地表面看上去较完美但在实际工程中，投资高，施工困难，除非在特定条件下非这样做不可时才采用这种接地系统。从电气安全的观点看，最经济实用的措施是采用等电位联结，而总等电位联结实际上就是共用接地。即将一幢建筑物的各种接地装置共同连接到一个接地装置上。共用接地在施工中应该注意：各种接地在采用单点或多点接地时共用一个接地装置，但不能随意连接。正确的连接方法是：各设备或箱柜中的各种接地分别接至各自的接地母线上，然后将这些母线分别接到接地装置上，在这之前，设备的接地分支线和接地母线应严格地绝缘。
目前，国内计算机接地有一个混淆不清的问题，即如何正确地选择与计算机接地系统相连接的接地体，许多计算机制造厂常见的一个错误就是要求装设一组与电力系统（包括防雷）接地体分开的独立接地体。这种作法不安全，在一些发达国家的电气法规上是不允许的，因为这种作法不仅不能消除噪声，还可能成为产生计算机噪声的一种根源。许多工程实践表明，电源、逻辑、安全保护和防雷各独立接地系统被雷击损坏的几率远远高于共用接地系统。
对于要求较高的计算机系统,应在机房静电地板下加做均压网, 以起到等电位连接作用,先将机房内的工作交流地( N线)、静电地、屏敞地、直流地、安全保护地等直接连接到均压网上。再通过均压网至少两处连接到机房所在的共用接地网; 接地线不能有中间接头或节点,并且要有一定的强度。
4、防静电干扰
静电无处不在, 各种物品、人体、空气都有静电, 在脱化纤衣服时会产生火花, 这就是静电。其实早在公元600年前, 希腊的Thales首先发现了静电,并将其称之为“鬼火”。现在, 各式各样的电子设备被广泛应用, 尤其是计算机。计算机包含有大量的微功耗、低电频、高集成度、高电磁灵敏度的电路和元器件, 所以, 计算机是最容易受到静电危害的电子设备之一。计算机在使用过程中会在元器件表面积聚大量的静电电荷。显示器在使用过后, 如果靠近就会感到麻手,有时触摸机房的桌椅也会有明显的电击感。这就是显示器屏幕上的电荷与我们人体上所带异号电荷发生中和时所产生的静电放电现象。
据“静电信息”显示, 人体所带的静电最高可达几千伏甚至更高。曾有医学专家研究证实, 皮肤静电干扰可以改变人体体表的正常电位差, 影响心肌正常的电生理过程及心电的正常传导。这种静电能使病人加重病情或诱发早搏等, 持久的静电还会使血液的碱性升高, 从而导致皮肤痊痒、色素沉着, 影响人的机体生理平衡,干扰人的情绪等。天天操作电脑的人脸部出现红斑、色素沉着等面部疾病的概率远远高于不用电脑者, 这是由于电脑屏幕产生的静电, 吸引了大量悬浮灰尘, 使面部受到刺激而引起的。
综上所述, 计算机实验室或电子阅览室等必须要有静电防护措施。防静电有很多方法,对一般教学和办公的机房, 通常可铺设防静电地板、并按相关标准施工, 并可靠接地。通常独立的接地电阻只要满足10Ω以下, 关键是保证每一块都连成电气通路。另外, 产品质量也可能造成防护性能下降, 购买时要认准合格产品。对于要求较高的计算机设备应考虑整体屏蔽措施。
5、综合布线
对于计算机房注意以下几个方面: 為了减少干扰,电源线不要与网络线同槽敷设, 强、弱电分开, 如果共槽敷设时,中间须加隔离板, 或者采用屏蔽电缆; 数据插座与电源插座保持一定距离; 广域网线缆不能与局域网线缆同槽架设;屏蔽槽和屏蔽线要求不少于两点接地; 主要机房设立均压环,实现机房设备的等电位联结。
6、安保措施
计算机机房应根据其重要程度及管理措施,考虑设置门禁管理系统、安保系统等。对于机房的安全保护, 应本着“人防为主, 机防为辅”的原则,加强工作人员的安全意识, 各方面综合管理, 才能实现真正意义上的安全保护。
计算机已成为教学、金融、科研、生产、政府机关不可或缺的设备,随着计算机的普及和人们对其依赖性的提高,计算机设备及使用的安全性越来越被人们所关注,一旦出现重大故障,势必大量损坏设备,丢失重要档案,造成不可弥补的损失。因此，计算机设备的电气安全设计是非常重要的，只有做好做好计算机设备的电气安全设计，才能为确保计算机的安全运行奠定基础。
参考文献：
[1] 欧阳东亮. 计算机设备的电气安全设计与应用[J]. 景德镇高专学报, 2007,(02)
[2]薛艳丽.野外怎样防雷[J]. 第二课堂(小学), 2005,(Z2)
[3] 糜长根. 校园装备防雷常识[J]. 中国教育技术装备, 2005,(04)
[4] 秦秀媛, 邢婷. 高校计算机机房管理中隐藏的问题及策略[J]. 中国科技信息, 2005,(02)
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。