电子信息机房综合防雷技术

摘 要：近年来，由于电子信息系统遭受雷电灾害的事故越来越多，有必要对其进行雷电防护，下面就介绍雷电防护的办法。

关键词：机房；电子信息；直击雷

中图分类号：TU895 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160532200

引言

随着经济的迅速发展，人们已经步入了信息技术的时代，对一些信息数据的处理与保存要求比较高，而处理这些数据的服务器、数据库和保存数据的存储系统一般都设在电子信息机房中。一旦电子信息机房遭受雷击，导致系统故障或设备损坏，造成的损失将是无可估量的。因此，对电子信息机房进行防雷保护显得尤为重要，应该引起各行业的高度重视。

1 雷电对电子信息机房的危害

雷电对电子信息机房的入侵方式主要包括直击雷、感应雷。直击雷指的是当雷电直接击在机房及其设备上时，产生的巨大能量能够对机房设备和人员造成伤害。感应雷可分为静电感应雷和电磁感应雷，静电感应雷指的是由于带电积云接近地面，在架空线路导线或其他导电凸出物顶部感应出大量电荷引起的；电磁感应雷指的是由于雷电放电时，巨大的冲击雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场引起的。无论是静电感应或者电磁感应，均会产生过电压大电流，入侵的方式主要有2种：过电压通过室外电力线路或通信线路传至机房内，对电子设备造成损坏；天面金属物接闪时强大的雷电流通过引下线和接地体泄入大地，在附近有连接机房电子设备的接地体上产生高压地电位，对机房设备进行反击放电。

必须引起注意的是，雷电对电子信息机房的危害具有随机性，防范难度很大，通过安装防雷设施和采取防护措施对机房进行保护，并非就一定能避免遭受雷击，只能将雷电灾害降低到最低限度，大大降低电子信息系统设备遭受雷击的风险。

2 机房的选址

根据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012中第5.3.2条第3点要求：电子信息系统设备主机房宜选择在建筑物低层中心部位，其设备应配置在LPZ1区之后的后续防雷区内，并与相应的雷电防护区屏蔽体及结构柱留有一定的安全距离。电子信息机房应选择在建筑物的低层中心部位，不应设置在顶层上，因为楼顶层在建筑物遭受雷击时会有较强的雷电电磁脉冲干扰等造成机房设备的损坏；设备应配置在LPZ1区之后的后续防雷区内，并与相应的雷电防护区屏蔽体及结构柱留有一定的安全距离，这样可以保护设备不受直接雷击，同时在雷电流经过结构柱瞬间产生的强电磁场不会对设备造成干扰和损坏。因此，电子信息机房的位置一般选择在低层中心部位，可以考虑设置在大楼的2、3层。

3 机房直击雷防护

建筑物为了防止遭受直接雷击，应按照《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010要求设防直击雷的外部防雷装置。具体是在建筑物天面装设接闪网、接闪带、接闪针等防雷设施，同时利用建筑物的钢筋混泥土屋顶、梁、柱的钢筋作为引下线，利用建筑物基础内钢筋网作为接地体。

由于电子信息机房所在的大楼一般都按规范要求在天面安装了接闪带、接闪网、接闪针等防雷设施，这些防雷设施在接闪瞬间雷电流通过引下线和接地体泄入大地，由此可知整栋大楼已经形成一个良好防直击雷系统，而电子信息机房又位于大楼内部，受大楼防雷系统保护，直击雷直接击中机房的可能性非常小，故一般不考虑直击雷对机房的影响。因此，电子信息机房的防雷保护重点是防止感应雷的入侵。

4 机房感应雷防护

4.1 等电位连接

机房内的电子信息设备应作等电位连接，并在静电板下围绕机房敷设一圈闭合的环形接地线，作为均压环设施。所有电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、金属线、槽、屏蔽线缆金属外层均应以最短距离与均压环连接。同时要求均压环与机房的柱主筋进行连接。

4.2 屏蔽

电子信息机房所在的建筑物本身的柱主筋、圈梁中的钢筋与天面的防雷设施连接构成格栅型大空间屏蔽，该建筑物屏蔽可以保护机房不受直接雷击，同时对建筑以外产生的雷击电磁脉冲起到很好的屏蔽作用，大大衰减了雷击电磁场强度。

当该建筑物屏蔽不能满足机房内电子信息系统的电磁环境要求时，应增加机房屏蔽，即在机房内围绕四周建立一个金属屏蔽网，屏蔽网可采用金属网格或金属板，机房的门应采用无窗密闭铁门或采取屏蔽措施的有窗铁门，机房的窗应采用金属网格屏蔽。

机房内部的重要设备，应该采取设备屏蔽措施，将设备放置在机柜内，机柜外壳应做接地处理。

连接电子信息设备的线路应采用屏蔽电缆，非屏蔽电缆应敷设在金属管道内。电缆在进出机房时应做等电位连接并接地。

4.3 安装浪涌保护器

电子信息系统应采用三级浪涌保护器进行雷电防护。在线路的总配电箱等LPZ0区与LPZ1区交界处，应设置Ⅰ类试验的浪涌保护器；在建筑物大楼所在的分配电箱应设置Ⅱ类试验的浪涌保护器；在供给机房用电的配电箱应设置II类试验的浪涌保护器。

4.4 接地装置

电子信息机房经过等电位连接和屏蔽处理后，应与建筑物柱主筋连接，从而与建筑物的自然接地体相连。当自然接地体的接地电阻不满足要求时，应增加人工接地体，即在自然接地体增设1圈或2圈环形接地装置。环形接地装置由水平接地体和垂直接地体组成。水平接地体可采用热镀锌钢材，要求高的机房可采用铜材，水平接地体宜跟地网在同一平面上。垂直接地体采用角钢或接地模块，长度宜为1.5～2.5m，每隔5m敷设1根。接地体的上端距地面不应小于0.7m，水平接地体与垂直接地体应可靠焊接，并经过防腐处理。环形接地装置与自然接地体之间以及环形接地装置之间应每隔3～5m相互焊接联通。

5 结束语

建筑物电子信息系统遭受雷电灾害的原因是多方面的，既有直接雷击，又有雷电电磁脉冲和感应过电压经过线路串入机房对设备造成损坏，还有接闪器接闪后由接地体引起的地电位反击。在进行防雷设计时，不仅应考虑防直击雷，还应考虑防感应雷，因此，必须进行综合防护，才能达到预期的防雷效果。