机房防雷范文

时间:2023-03-12 07:13:20

机房防雷

机房防雷范文第1篇

【关键词】信息机房防雷措施电磁感应

引言

随着科学技术的发展,信息系统越来越备受人们的关注并广泛使用。信息机房的防雷工程是一个系统工程,必须综合考虑,将外部防雷措施和内部防雷措施作为整体来统一考虑。而信息机房中的微电子设备的高度集成化,其低工作电平和小工作电流以及绝缘强度低的特点,普遍存在耐过电压、过电流的能力差等致命弱点。

信息机房所在建筑物的防雷

(1)现在很多信息机房建筑物内部各种交流、直流设备众多,线路纵横交错,应该将建筑物内各种交流工作地、安全保护地、防雷地与建筑物法拉第笼良好接地,形成一个等电位体,避免接地线之间存在电位差,以消除感应过电压的反击现象,保证电子设备正常运行,因此,现在信息机房应建立综合接地系统,接地电阻宜小于1欧姆。

(2)防雷选择:直击雷防护使用避雷针,对于常规防雷和信息系统防雷保护都是常见的做法,但是由于两者的防雷重点和保护对象的不同,使用避雷针的方式应当有所区别。

接闪器为直接接受雷击的金属器具,包括避雷针、避雷带、避雷网格、避雷线以及可接闪的金属构件。接闪器的主要目的为:防止雷电直接击中被保护的建(构)筑物,从而起到保护建(构)筑的作用。

常规防雷的保护目的主要是保护建筑物免遭直接雷击,其最普遍的是在建筑物顶端装长针避雷,因此给人造成一种错觉,以为做防雷就是装避雷针,但实际上它是引雷的。避雷针在强电场作用下产生尖端放电,形成向上先导放电;两者会合形成雷电通路,随之泻入大地,达到避雷效果。所以避雷针的保护是牺牲自身,把雷电引向自己来保护周围被保护范围内的建筑物部不遭受直接雷击的。闪电直接击中避雷针时的雷击电磁脉冲,更容易在线路上直接感应出电势差,产生瞬间过电压和过电流。常规防雷用滚球半径区分防雷建筑物的类别,建筑物防雷类别越高,避雷针的滚球半径越小,避雷针高度通常设置的越高,这种靠提高避雷针高度满足常规防雷的需求是可行的。但是信息系统防雷不适用这种方式,因为避雷针的高度与雷击概率平方成正比的,避雷针高度增加后,雷击概率会成倍增加,在线路上感应产生瞬间过电压和过电流的概率也成倍增加了。因此信息系统机房的外部防雷应采用抑制性的直击雷保护,即不采用任何可能招引雷击的防雷设置,但若有雷击的时也能提供足够的保护。即尽量减少和避免直接雷击,为此应多采用避雷网(带)等屏蔽性直击雷保护,少用长的避雷针,降低雷击概率。特别是在建筑物最高处,建议只用短针或仅敷设避雷带,要走出在建筑物最高处习惯性安装长针防雷的误区。避雷针首先是引雷针,避雷是因为它能把电流引入大地达到防护效果。但对信息机房而言,所在建筑物受雷击次数越少越好。

信息机房所在位置的防雷

(1)雷击电磁脉冲入侵信息机房主要途径有:由交流供电电源线路入侵;通信信号线入侵;辐射等。为了避免雷电由交流供电线路入侵,可在建筑物内的变配电所在的高压柜内的各相安装避雷器作为第一级保护;在低压柜内安装避雷器作为第二级保护;为谨慎起见,可在机房供电配电箱中安装电源避雷器作为第三级保护,并将配电箱的金属外壳与建筑物的接地系统作等电位连接。

(2)等电位连接,其目的在于减少雷电流所引起的电位差。信息机房的等电位处理就是将空间内的防雷装置与建筑物的金属构架、金属装置、外来导体、电气装置等连接起来形成等电位连接网络,以实现电位均衡。其中信息机房等电位处理是相当重要的一个环节,由于信息机房存在着各种通讯等电气设备,根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-94要求,宜采用M型或M型与S型两种组合在一起的等电位处理方式。根据雷电流分布情况,可以选择在建筑物中间柱筋作为机房接地干线,大大降低雷击时接地干线产生过高的雷击电压。

(3)日常工作中经常遇到引入机房的线缆屏蔽层应该单端接地还是两端接地的问题。其实这两种方式都是各有利弊的,应该按照实际情况选择其中一种或者采用双层屏蔽的方式。

当信号线缆传输距离比较远的时候,由于两端的接地电阻不同可能会导致两个接地点电位不同,此时如果两端接地,屏蔽层就有电流形成,对信号形成干扰,因此这种情况下一般采取一点接地,另一端悬空即单端接地的办法,来避免此种干扰形成。

但从安全角度看,线缆屏蔽层采用单点接地时不可取的,假定线缆是从一次设备引入二次设备柜的,如果室外一次设备故障或雷电冲击,由于电磁感应可能会使线缆屏蔽层室外的一端电压升高,如果只有一端接地,将使线缆屏蔽层两端形成电压差,造成二次微电子元件的误动甚至击穿,因此必须两端同时接地,以平衡这种电压。

单端接地有利于防护静电干扰,两端接地有利于防护电磁感应干扰。为此,我们可以将线缆穿入金属管内或采用双屏蔽线缆,将金属管或是双屏蔽电缆的外屏蔽层的两端与电子设备外壳分别连接并就近接地,金属管内的电缆单屏蔽层或双屏蔽线缆的内屏蔽层可以采用一端接地,这样既保证安全,又有利于抑制低频干扰。正如《GB 50217-2007电力工程电缆设计规范》―3.6.9 中所提到的,控制电缆金属屏蔽的接地方式,应符合下列规定:计算机监控系统的模拟信号回路控制电缆屏蔽层,不得构成两点或多点接地,应集中式一点接地。集成电路、微机保护的电流、电压和信号的电缆屏蔽层,应在开关安置场所与控制室同时接地。除上诉情况外的控制电缆屏蔽层,当电磁感应的干扰较大,宜采用两点接地;静电感应的干扰较大,可用一点接地。双重屏蔽或复合式总屏蔽,宜对内、外屏蔽分用一点,两点接地。两点接地的选择,还宜考虑在暂态电流作用下屏蔽层不致被烧熔。《建筑物防雷设计规范》GB50057-94――第6.3.1条规定:……当采用屏蔽电缆时其屏蔽层应至少在两端等电位连接,当系统要求只在一端做等电位连接时,应采用两层屏蔽,外层屏蔽按前述要求处理。

3.结束语

现代信息系统中,一个设计良好的防雷系统对设备安全运行是至关重要的,而不仅仅是针对信息机房而言,只有严格按照综合防雷的原则,从各个可能的雷击引入途径进行规划保护,才能保证整个信息系统的安全。

参考文献

[1]国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版) 中国计划出版社

[2]国家标准《电力工程电缆设计规范》GB 50217-2007(2008年版) 中国计划出版社

[3]国家标准《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343-2004(2004年版) 中国建筑工业出版社

[4]国家标准《电子信息系统机房设计规范》GB50174-2008(2009版)人民出版社

[5]张小青.《建筑物内子系统的防雷保护》.电子工业出版社.2002.

机房防雷范文第2篇

【关键词】弱电机房;雷击;防雷

弱电系统同属于电力系统,其在工作中会涉及各种类型的系统,因此必须实施防雷对策,事实证明,雷击不仅会引发弱电系统故障,严重时会导致弱电设备受到干扰,造成系统瘫痪、短路,严重威胁我国财产安全,目前弱电工程中基本配设防雷策略,但是部分弱电机房的防雷对策存在较大缺陷,为弱电机房的运行埋下安全隐患。

一、弱电机房的雷击影响

弱电机房在受到雷击影响时,主要分为直接、间接破坏,其中雷击的直接破坏强度较大,不仅可以引起弱电设备损坏,还可以引发一系列电力效应,例如:热效应;间接破坏的力度虽然不强,但是波及范围广,容易引起系统大面积损坏,因此,分析弱电机房遭遇雷击后的集中表现:

首先是弱电系统在遭遇雷击时,雷电可顺延防雷设备的方向,直接形成冲击波,影响弱电设备运行,造成一定程度的破坏。

第二,雷电在与避雷设备接触时,形成电磁感应,一部分电磁感应可以被避雷设备消除,但是避雷设备在出现缺陷时,电磁直接传递到弱电机房内,在机房内形成感应,干扰设备正常运行[1]。

第三是雷击的脉冲与静电影响,其对弱电机房不仅具备直接的破坏性,而且还可形成较大范围的辐射,妨碍弱电系统,例如:雷击脉冲在干扰弱电系统时,对系统稳定形成冲击,导致弱电系统运行、工作上存在负担,同时影响弱电系统内的数字显示,致使显示不正常。

二、弱电机房的防雷对策

基于防雷技术的提出,对弱电机房实行有效的防雷对策,既要保障弱电机房安全防雷环境,又要保护弱电机房设备的运行,促进我国弱电工程的发展,保障弱电工程的使用可以体现在更多行业,因此,重点研究弱电机房的防雷措施。

1.电位等接防雷对策

此防雷对策中最主要的因素为“等电位”、“均压”,综合运用两项元素之间的连接关系,形成以单位为中心的电压环路,连接弱电机房的设备和装备,尤其是最外层的防雷层,促使其形成等电位的关系网,主要是防止弱电机房遭遇侧击雷,有效降低雷电的冲击力,目前弱电机房使用的避雷器,基本是按照此防雷对策的实际原理设计的,以雷击电流产生的感应磁力公式为例,如:

U=I×R+L0×dI/dt

R=接地电阻,L为单位长度代表,L0=单位电感,dI/dt=电流变动值。根据公式可得:弱电机房遭遇雷击时,雷击产生的感应电磁会在机房上部的导体处形成较强的放电,通过空气连接到导体,由此通过连接进入到弱电机房内[2]。因此,为避免空气传电形成侧击,弱电机房内的设备必须实行等压处理,即利用电气连接设备,特别是金属类,尽量拉近机房设备的电位,避免较大电位差引起雷击传导,防止雷击产生的放电威胁机房设备,除此以外,还需对弱电机房结构实行合理处理,利用防雷引线,最大限度的排除结构体附近的雷电,例如:机房结构内部的金属支撑物在建设时,需呈现连接性,即内部钢筋、框架等,必须采取相关措施联系起来,一方面可有效排泄雷击电流,另一方面为弱电机房提供相适应的预防措施。

2.分级防雷对策

分级防雷重点是预防雷击产生的磁力,雷击过程中会逐渐形成电磁波,由于电磁波的作用,弱电机房中的部分设备会产生电流,而且弱电机房中大部分为导体,直接造成雷击感应损坏,因此,利用分级防雷,对电磁波形成屏蔽作用[3]。例如:利用弱电机房内部的建筑,形成网笼,或者直接采用成型的网络,网笼中需包含预防静电、感应的作用,然后将网笼连接弱电机房内部的接地装置,并将机房内的传输线演变为网笼的外部结构,最终将合成具备内外屏蔽功能的网笼,与地网连接,其可实现分级屏蔽雷电感应,据实际研究,网笼虽然具备较高的屏蔽效果,但是实际雷电感应存在不规则的动态变化,导致其不能实现完全屏蔽,因此重点研究网笼的分级效果,在小规模分级屏蔽的基础上,研究多级保护,形成SPD保护器,其主要对弱电机房遭遇雷击感应时,产生三种类型的保护,第一是浪涌吸收,主要是安装在大件设备的插座内,如:控制设备,利用浪涌吸收,保护弱电机房的电源,抑制雷击产生的感应电压;第二是泄放保护,主要是排泄掉雷击电波,以削弱能量为原理,其可在弱电机房外部设置专门引线,安装于总UPS内部,但是泄放保护设备必须可以承受强度较大的雷电流,防止强度较高的电流对弱电机房造成损坏;第三位过压防护,主要以弱电集中区为作用对象,在电源内接入过压防护设备,如:避雷器,保护电源,弱电电源相对比较安全,不受雷击影响,为弱电集中区域内的设备提供安全环境。

3.接地防雷对策

接地防雷属于比较基本的对策,因为其可对不同形式的雷击放电产生有效防护,利用自身特性,将雷击演化的各种形式,直接排泄到大地,因地,接地防雷中最核心的环节是实现防雷系统高效率的接地。接地防雷中,保障散流快速,必须尽最大可能降低电阻,同时还必须满足弱电机房对电阻的需要,可以国家规定的电阻执行接地,一般弱电机房内常用的接地对策有三类,连接式、分隔式、综合式,其中较为常用的为连接式,即接地系统、弱电机房、大地,采取科学的方式将三者连接,由于弱电机房中包含设备、系统较多,因此增加接地难度,首先需要避免弱电机房内不同设备存在的不同电压值,对系统连接产生的影响不确定;其次测量整体接地系统内既能满足弱电机房需求,又能满足系统需要的最小电阻值;最后利用不同线路,促使系统和弱电机房,连接到大地,其中线路不一定局限于同种材质或同类规格,最主要是加快雷击流入大地的速度,避免弱电机房受不同雷电感应的危害。

三、弱电机房防雷的意义

雷电是自然灾害中影响力较大的一种,由于目前我国将弱电工程作为发展的重点,再加上弱电系统本身导电性强,在防雷方面比较薄弱,所以,需采取一定的防雷措施,保障弱电机房的正常运行,由此可见:弱电机房防雷具备实质性的意义[4]。第一有利于弱电工程的发展,有效的防雷,能够提高弱电工程的稳定度,基于稳定、安全的基础上,弱电工程中可引进更加高效的技术或设备,提高弱电机房的质量,保障弱电系统可以运用到更多的行业,研发新型产业;第二有利于我国电力事业和防雷技术的发展,通过弱电机房防雷的实际表现,不仅可以推进电力工程迅速发展,而且使我国在防雷领域中的研究,得到肯定和保障,既可以将防雷技术合理的运用到其他类型的电力系统中,也可在此基础上,更深层研究防雷措施。

四、结束语

弱电机房的防雷工程具备实际价值,不仅可以保障弱电系统,而且可以稳定弱电机房的运行环境,目前我国重点建设弱电工程,部分城市已形成智能住宅,其对弱电工程提出更高的发展要求,由此可见:弱电工程是我国未来重点发展的项目,因此需保障弱电机房的稳定度和安全性,保障其为弱电工程提供可靠的支持。

参考文献

[1]计国民.机房防雷系统的设计[J].滁州职业技术学院学报,2007(02).

[2]张文才.弱电系统机房防雷接地系统设计[J].智能建筑电气技术,2012(01):56-58.

[3]蔡昭权.计算机网络综合防雷系统设计与研究[J].网络安全技术与应用,2012(03):45-47.

机房防雷范文第3篇

关键词:雷电 防护 工程 实施

中图分类号:TU89

文献标识码:A

文章编号:1007-3973(2012)007-086-02

医院HIS系统的应用是医院管理服务现代化最基本的体现,HIS系统安全稳定高效地运行是大型医院工作开展不可缺少的必要条件,HIS硬件由中心机房、线路集成和用户终端组成,由服务器(或小型机)、光端机、交换机及存储设备等贵重精密电子设备组成的价值几十万甚至上百万人民币的中心机房的正常运行深受雷击这一大自然现象威胁着。如果发生雷击事故,则多台设备被击坏,存储数据资料丢失,多方面工作因此而无法正常开展,将使医院受到严重的经济损失和社会负面影响。可见,认真实施HIS机房防雷工程有着非常重要的现实意义。

1 雷电的形成

按雷暴形成的大气条件和地形条件,可将雷暴分为锋雷暴、干雷暴、地形雷暴和热雷暴四大类。

锋雷暴:在冷气团和暖气团相遇的锋面上发展起来。(1)暖锋雷暴——暖空气流动到原有冷空气区域时,暖空气沿冷空气斜坡上升而冷凝产生的雷暴。强度一般不大,但分布的范围广,持续时间较长,雨量较多。(2)冷锋雷暴——强冷空气流侵入原来较轻而暖湿的气团时形成。由于冷空气来势猛烈,冷锋雷暴是雷雨中最强烈的一种。

干雷暴:我国南方经常出现,伴有强烈台风,大气带电达到极端状态,故干雷暴破坏力特别强大。

地形雷暴:某些地区特别容易产生雷雨。在山岭地区,当暖空气经过山地迎风面山坡被迫上升时,到一定高度变冷而形成雷云。

热雷暴:在很热的均一的气团内发生。因下层空气受热或上层空气受冷发生强烈的上下对流作用而至,常常出现在夏季闷热无风的午后。

2 雷击的途径

直击:指带电云层与大地某处发生迅猛放电。雷电压可达几百万伏,瞬间电流可达十几万安,在雷电通路上,物体会被高温烧伤甚至融化。一般在建筑物顶部安装避雷针或避雷网来预防直击雷。

传导:雷电击中电力或通讯线路后沿着传输线路侵入设备。地电位反击也是传导雷中的一种。

感应:发生雷击时,在周围1000M左右范围内,LEMP 在导体上产生足够强度的感应浪涌。雷电感应时同样可以对设备造成极大危害。

3 防雷工程设计要点

防雷按预防对象可分为两类,防直击雷和防雷击电磁脉冲(LEMP)。HIS电器设备属低压弱电类设备,必须在建筑物有完善的防雷系统和供电通信线路采取妥善防雷情况下方能起到保护作用。在IEC61312《雷电电磁脉冲的防护通则》和IEC61024《建筑物防雷》中,明确提出了防雷分区和等电位连接的概念。根据雷击电磁脉冲强度划分防雷区域,不同防雷区域的界面上进行等电位连接,能直接连接的金属物件就直接相连,不能直接连接的电力线路和通信线路采用不同防护等级的防雷器件,对后续被保护设备进行有效保护。

3.1 屏蔽和分区防雷保护

IEC61312《雷电电磁脉冲的防护》对雷电保护区域的划分明确了原则性的建议。如图1所示。

从电磁兼容的观点来看,由外到内可分为三级保护区,最外层是0级,危险性最高;有些机房位于建筑物顶层,与0区仅一墙之隔,该机房内空间定为1区;存放各电子设备的机架外壳为一层屏蔽层,壳内的空间为2区。越往内部,危险程度就越低。穿过各级雷电保护区的金属构件,应在分界面做等电位连接。为防直击雷的破坏,机房最好不选在顶楼,楼层越低越安全,沿机房四个侧面及房顶采用4?0mm扁钢设置1?米的网格,并与等电位铜条连通,以发挥良好的屏蔽作用,有效防止雷电波入侵。线路架设最好采用埋地引入,采用屏蔽线缆,并对屏蔽层做好接地处理。若用非屏蔽线,则应在入线端采用屏蔽管进行屏蔽处理,距离一般要求在15M以上。

3.2 接地网

接地是防雷技术最重要的环节,不管是哪种形式的雷,最终都是把雷电流送入大地。接地电阻越小,散流就越快,被击物体保持高电位时间就越短,危险性就越小。对于计算机场地的接地电阻要求≤4欧姆,一般采取共用铜排接地的方法将交流地、直流地、电器安全接地、避雷接地统一为一个接地装置。

地网上端深度应不小于60CM,垂直接地体采用5?0?000镀锌角钢,水平接地体采用4?0镀锌扁钢,垂直接地体与水平接地体的连接一般采用双面焊接,焊接面积不小于10mm2,焊接处做防腐处理。接地线用4?0的镀锌扁钢,汇接点用相应规格的扁铜,扁铜与扁钢连接处采用气焊,在扁铜上预留%O10连接孔,并配备相应规格的不锈钢螺丝或铜螺丝。如果地网的冲击接地电阻达不到要求,应根据实际需要增加地网。

3.3 电源系统感应雷防护

第一级防雷的作用是泄流,将入侵的LEMP峰值迅速泄放。机房整体系统电源总进线端的主级防雷器,至少应有大于100KA的通流容量,可将数十万伏的雷击过电压限制到数千伏。选用通流量120KA,启动电压900V的三相电源防雷器并联安装在大楼配电房内的总电源进线处,对后接设备的功率不限。

第二级防雷选用通流量60KA,启动电压700V的三相电源防雷器并联安装在机房的电源进入端。

第三级防雷选用通流量40KA,启动电压560V的单相电源防雷器。现代电子设备都由各种各样的集成电路芯片和精密元件组成,这些器件的击穿电压往往只是几十伏,最大允许工作电流也只是mA级。若不做第三级防雷,一二级防雷后进入设备的雷击残压仍将有千伏之上,这将使后接设备受到很大的冲击而损坏。

第四级防雷主要安装在重要设备的电源前端,在机房主要设备电源前端装设单相电源避雷器(通流量10KA,启动电压560V)以实现近距离U箝位保护,将暂态过压限制在电子设备可以耐受的电压水平。

3.4 信号系统雷电防护

依据《建筑物电子信息系统防雷设计规范》GB 50343-2004和《电子计算机机房设计规范》GB50174-93中信号系统雷电及过电压防护要求,在机房内的外网Modem、交换机通信设备前端加装信号专用防雷保护器做重点防护。进入机房光纤的金属丝必须通过金属机架严格接入接地铜排 。

4 工程实施

(1)组织相关专家对中标方的防雷工程设计方案进行审核,并要求施工方提供当地气象部门相应的《防雷装置设计核准书》。

(2)业主方有专人监理中标方严格按合同组织施工。对进场器材的规格、型号及品质按合同清单进行核对,对预埋工程施工工艺做好监督并照相记录。

(3)完工后业主方和当地防雷检测部门一起组织验收,并取得防雷部门提供的具有法定意义的《防雷装置安全检测报告》。

(4)督促施工方对工程进行定期检测及维护。

参考文献:

[1] 《建筑物防雷设计规范》GB50057-94[S].

[2] 《电子设备雷击保护导则》GB7450-87[S].

[3] 《电子计算机机房设计规范》GB50174-93[S].

[4] 《通信局(站)接地设计技术暂行规定》YDJ26-89[S].

[5] 《计算站场地安全要求》GB9361-88[S].

[6] 《建筑物电子信息系统防雷设计规范》GB 50343-2004[S].

[7] 《雷电电磁脉冲的防护》IEC61312[S].

[8] 《建筑物防雷》IEC61024[S].

[9] 周毅.高层建筑的防雷设计与施工[J].中国高新技术企业,2010(15):122-123.

机房防雷范文第4篇

关键词:机房防雷;防雷装置 ;防雷工程;等电位连接

Abstract: The computer because of its high efficiency, convenient, fast, the network system can realize the comprehensive data sharing, remote transmission, greatly enhance the work efficiency, so it is widely favored by people from all walks of life. Further to species diversity, rich in the form of computer room becomes an important part in intelligent building engineering, comprehensive attention gradually by the construction, design personnel. In order to improve the efficiency of computer application, realizes the equipment stability, reliable, safe operation must consider the system of computer room design, should be strictly in accordance with the standards of the existing. In this paper, how safe and reliable, advanced technology, design of lightning protection and lightning protection measures of economic reasonable grounding system is discussed.

Key words: lightning protection; lightning protection; lightning protection engineering; equipotential connection

中图分类号:TU856

1.现代防雷体系

现代防雷体系是从分析各种雷电威胁途径着手,运用防雷技术,从外部到内部,全方位、多层次地进行拦截雷电的措施。

“躲”就是在建筑选址、时考虑防雷,躲开多雷区或易落雷的地点,是一条非常重要的经济有效的措施。

避雷针(带,网)、引下线和接地装置是最基本且行之有效的建筑物外部防雷措施,没有良好的、符合标准的避雷针(带,网)、引下线和接地装置预先泄放雷电能量,任何其它防雷措施都从谈起。

等电位连接,从物理学讲,就是把各种金属物之间用粗的导线焊接起来或把它们直接焊接起来,以保证电位相等。完善的等电位连接,也可以消除因地电位骤然升高而产生的反击现象。

传导的作用是把闪电的巨大能量引导到大地耗散掉,当然也可以研究其他方法来吸收、耗散它的能量,使它不能对被保护的对象产生破坏作用。

分流的作用是把沿导线传入的过电压波在避雷器处经避雷器分流入地,也就是类似于把雷电流的所有入侵通道拦截了,而且不只是一级拦截,可以多级拦截。

接地是闪电能量的泻放入地,虽然接地措施在防雷措施中是基础,如果没有它,等电位连接、传导、分流三个防雷措施就不可能达到预期的效果,接地是否妥当,是防雷技术上特别受重视的环节,各种防雷规范都对接地措施做出了明确的规定。它又是防雷工程的重点和难点,避雷装置安全检测的主要工作就是围绕它

屏蔽就是用金属网、箔管等导体把需要保护的对象包裹起来,从物理意义上讲,就是拦截闪电的脉冲电磁场从空间入侵的通道,力求“无隙可钻”。

2.机房位置的选择

由于计算机的特性对机房位址的选择应对设备运输、管线敷设、雷电感应和结构负载等问题进行综合考虑和经济比较。首先电力供给要稳定可靠,其次应远离水灾火灾隐患区域、远离强震源和强噪音源,最后要避开强电磁干扰,采用专用空调的主机房应具备安装室外机的建筑条件。

3.机房防雷接地系统设计

在计算机网络系统中,为保证其稳定可靠的工作、保护计算机网络设备和人身安全,解决环境电磁干扰及静电危害,需要一个良好的接地系统。计算机网络的接地系统宜采用联合接地方式,当防雷接地与交流接地、直流工作接地、安全保护接地共用一组接地装置时,接地装置的接地电阻值必须按接入设备中要求的最小值确定,接地电阻要求R<1Ω。机房的接地应优先考虑采用建筑物的自然接地网。联合接地的优点就是尽可能减少雷击时相互连接设备间的电压差,最大可能地实现等电位。机房的接地装置包括机房内环形接地母排、设备接地线、及大楼基础地网,人工接地网

机房等电位连接主要是指将机房内所有金属物体,包括电缆屏蔽层、金属管道、金属门窗、设备外壳等金属构件进行电气连接,放置重要设备的场所内机房设备的功能等电位连接,在机房静电地板下,沿墙体四周分别均布安装环形接地母排,其截面为40mm×4mm的铜排母环,距地面高约50-150mm,距墙800 mm,并每隔1000mm在铜排上钻一个孔Φ10,将机房内的防雷地、工作交流地(N线)、静电地、屏敝地、直流地、绝缘地、安全保护地等接地直接连接到环形接地母排上。机房环形接地母排与机房立柱内主钢筋至少两处可靠焊接。

4.机房电源系统防雷保护设计

计算机房信息系统对雷电十分敏感,电子元器件耐受过电压的能力很弱,任何雷电侵入途径都可能造成损害,为了限制雷电感应,在被保护设备端口或附近装设避雷器。在各种防雷措施的配置位置中,避雷器位于最后,是最后把关的。如果前面的其他各种防雷措施有所疏漏,则接在被保护设备端口或附近的避雷器还能截住残余的、感应的雷电电压(电流),使设备受到最后的保护。所以避雷器对降低信息系统雷害概率、提高防雷可靠性有很好的、综合性的作用。

对于低压供电系统,浪涌引起的瞬态过电压保护,采用分级保护的方式来完成。从大楼供电系统的进入端开始逐步进行浪涌能量的释放,对瞬态过电压进行分阶段抑制。将雷电流引起的残压降低到设备承受的范围内。

4.1第一级电源防雷保护

根据国家有关低压防雷的有关规定,外接金属线路进入建筑物之前必须埋地穿金属管槽15米以上的距离进入建筑物,且要在建筑物的线路进入端加装低压避雷器。必须做到在电源的进入端安装低压端的总电源防雷器,将由外部线路可能引入的雷击高电压引致大地泄放,以确保后接设备的安全。

对于机房电源一级电源防雷器,因在机房所在建筑物的总配电电源进线端(三相四线)并联安装设I级试验的电涌保护器,其电压保护水平值应≦2.5kV,每一保护模式的冲击电流值应≧12.5kA,该防雷器在整个防雷系统中所起的根本作用是,当发生强度很大的雷击时,通过第一级电源防雷器后的残压还比较高,仍可能大大超过被保护设备所能承受的最高耐压值,在残压进入机房之前将绝大部分电流泄放入地。

4.2第二级电源防雷保护

作为分级配电柜的次级防雷器,可将几千伏的过电压进一步限制到2千伏以内,要求具有20KA以上的通流容量。防雷器并联安装在机房楼层分配电柜的电源进线端处。可以对已经经过一级防雷器限制电压的直击雷、高强度感应雷和一、二级间感应雷实施泄放保护。要求第二级防雷器的线路安装距离第一级防雷器10-15米,以使防雷器的动作分级起效。

4.3第三级防雷保护

经过一、二级防雷而进入机房的雷击残压仍将有千伏以上,这将对机房的后接设备造成很大的冲击,并导致设备的损坏。作为第三级防雷器,要求有10KA以上的通流容量。防雷器并联安装在机房分配电柜的电源进线端处。

机房内UPS电源为机房内的一些重要设备进行供电保障,所以也需对UPS电源进行感应雷防护,弱电系统的电源三级防雷采用最大放电电流达20KA电源避雷器,安装在UPS主机前端;为了防止反击,同时在各个UPS的输出端安装1组;因此需要2组电源避雷器对电源进行其二级防雷。由于防雷器在泄放供电线路上高能量的雷电流时,在防雷器两端所呈现的残压仍然很高,仍可能大大超过被保护设备所能承受的最高耐压值,因此通过三级防雷设备再次泄流而降低线路上的残压,进一步降低真正到达设备供电端口的浪涌电压值,使之小于设备耐压值,从而在发生雷击时,使设备遭受损坏的可能性大大减小。

4.4末级电源防雷保护

这是系统防雷中最容易被忽视的地方,现代的电子设备都使用很多的集成电路和精密的元件,这些器件的击穿电压往往只是几十伏,最大允许工作电源也只是mA级的,为了保护机房内重要电子设备(如交换机、其它重要设备等),选用较小通流量的插座电源防雷器,并联插接在重要设备如服务器、交换矩阵、路由器等插座处,使整个机房的重要用电设备得到电源末级保护,主要应用在各个机房重要设备的用电插座上。最大负载电流可达到10KA。末级防雷器主要用于重要设备的前端,当发生能量特别大的雷击时,感应雷电流在经过一、二、三级防雷器的泄放后,其残压仍然可能高于设备的最高耐压值,重的设备的埠及内部的高精度集成电路仍有可能被击坏,经过末级防雷器泄放残余雷电流,设备的安全运行就更为可靠了。

5.机房信号部分防护

在雷击发生时,产生巨大瞬变电磁场,在1KM范围内的金属环路,如网络、信号及通讯金属连线等都会感应到雷击,将会影响网络、信号及通讯系统的正常运行甚至彻底破坏系统。对于网络、信号及通讯方面的防雷工作是较易被忽视的,往往是当系统受到巨大破坏、资料损失惨重时才想到应该做预先的防范。一般计算机房重要信息设备及对应防雷设备主要为:

5.1、网络主交换机与服务器设备是特别重要、特别敏感的设备,需要额外加以保护。

如果服务器与主交换机设备之间有一段较长的距离,或靠近窗户,容易感应产生雷击过压,因此在服务器端口加装RJ45-E100/4S信号防雷器。

5.2、根据通信设备的具体情况,主要考虑由室外引入的数据(语音)或视频信号线路的防雷保护。避雷器主要串接在线路的两端设备的接口处。

5.2.1、100M服务器输入端口处安装单口RJ45端口信号避雷器,以保护服务器。

5.2.2、24口网络交换机串联24口的RJ45端口信号避雷器,避免因雷击感应或电磁场干扰沿双绞线窜入而毁坏设备。

5.2.3、在DDN专线接收设备上安装单口RJ11端口信号避雷器,保护DDN专线上的设备。

5.2.4、在卫星接收设备前端安装同轴端口天馈线避雷器,以保护接收设备

6.结论

机房防雷范文第5篇

关键词:计算机;机房;防雷

中图分类号:TU856 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2011)-10-0231-1

在计算机网络系统中,为保证其稳定可靠的工作、保护计算机网络设备和人身安全,解决环境电磁干扰及静电危害,需要一个良好的接地系统。

接地系统是防雷的基础,所有的防雷措施都是建立在一个完善的接地系统之上。通过我们的考查,发现中心机房接地不太规范。根据《计算机信息系统防雷设计规范》要求:采用“共地”方式的地线接地电阻不应大于1Ω,对于地处少雷区时其接地电阻可放宽至4Ω。本方案的提出是建立在地阻符合规范的前提之下。

1 等电位连接

将机房内所有金属物体,包括电缆屏蔽层、金属管道、金属门窗、设备外壳等金属构件进行电气连接,以均衡电位。

等电位连接的要求:实行等电位连接的主体应为设备所在建筑物的主要金属构件和进入建筑物的金属管道;供电线路外露可导电部分;防雷装置;由电子设备构成的信息系统。

实行等电位连接的连接体为金属连接导体和无法直接连接时而做瞬态等电位连接的电涌保护器(SPD)。

通过星型(S型结构或网形M型)结构把设备直接地以最短的距离连到邻近的等电位连接带上。小型机房选S型,在大型机房选M型结构。机房内的电力电缆(线)、通信电缆(线)宜尽量采用屏蔽电缆。架空电力线由终端杆引下后应更换为屏蔽电缆,进入大楼前应水平直埋50m以上,埋地深度应大于0.6m,屏蔽层两端接地,非屏蔽电缆应穿镀锌铁管并水平直埋50m以上,铁管两端接地。

接地是分流和排泄直接雷击和雷电电磁干扰能量以及各类线路瞬间过电压的最有效的手段之一。没有接地装置或接地不良的避雷设备就成了引雷入室的祸患;而避雷装置接地不好又很可能提供了雷电电磁辐射干扰对落雷点附近电气和电子设备的电感性、电容性等干扰耦合发生的机会。因此,防雷系统工程接地的目的就是把雷电流通过低电阻的接地体向大地泄放,从而保护建筑物、人员和设备的安全。

2 配电系统雷电过电压的防护

对于从低压配电系统引入的雷电过电压我们采用分区防护多级限压的原则,因此SPD保护必须是多级的,同时根据YD/T 5098-2001条文说明3.7.5条:在各类SPD能满足各级所需的标称放电电流前提下,为了保障SPD的可靠性,一般选择大量级通流容量的SPD。通流容量是指SPD不发生实质性破坏而能通过规定次数、规定波形的最大电流峰值,冲击通流容量较小的SPD在通过同样的雷电流条件下其寿命远小于冲击通流容量大的SPD,根据有关资料介绍:“MOV元件在同样的模拟雷电流8/20μs,10KA测试条件下,通流容量为135KA的MOV的寿命为1000-2000次,通流容量为40KA的MOV的寿命为50次,两者寿命相差几十倍”,由于配电室入口处的SPD 要承受沿配电线路侵入的浪涌电流的主要能量,因此其SPD在满足入口界面处标称放电电流要求的前提下,可根据情况选择较大通流容量的SPD。

对于有人或无人值守场合,可选用OBO之带有遥信触点和带有声光报警之电源SPD,所有OBO电源防雷器都具有老化显示。

山东省防雷气象局信息中心机房位于办公大楼的第三层。办公大楼是三相四线供电,由室外架空引入大楼,信息机房由大楼总配电单独供电,有三路UPS为各子网作后备电源。

根据《计算机信息系统防雷设计规范》要求,电源线防雷保安器(简称电源防雷保安器)的设置:电源(三相或单相)防雷保安器一般安装在:计算机房所在建筑物的总电源配电柜输入端;计算机所在机房低压配电柜后、稳压电源或UPS前;计算机终端电源插头前。特做出如下配置:

第一级电源防护:在信息机房或营业网络所在建筑物的总电源配电柜输入端加装第一级三相电源防雷器UN-100-DX。

第二级电源防护:在大楼的各楼层配电箱处安装第二级三相电源防雷器UN-50保护大楼内的用电终端;在计算机所在机房UPS前加装第二级单相电源防雷器V20-C/1+NPE保护UPS;

第三级电源防护:网络服务器、路由器、卫星收发机、程控交换机等重要设备电源插头前安装UK-30插板型防雷器对重要设备进行精细防护。

3 信号线的防护

信号线传输各种信号进出机房信号SPD应满足信号传输速率、工作电平、网络类型的需要,同时接口应与被保护设备兼容。信号SPD由于串接在线路中,在选用时应选用插入损耗较小的SPD。在选用SPD时,应让OBO指定供应商提供相关SPD技术参数资料。正确的安装才能达到预期的效果。SPD的安装应严格依据厂方提供的安装要求进行安装。

济南地区农业中心信息中心机房和各营业网络信号都是利用电信局的公用电话网作为信号接入方式且接入方式较多,经我司技术人员考查有如下几种不同的信号格式:

光缆:中心机房宽带信号接入。

DDN专线:网络的信号接入方式之一。

E100格式:中心机房局域网传输格式。

X.25专线:网络的信号接入方式之一。

卫星接收天线、高频电话:中心机房备用数据信号和电话会议信号。

以上几种信号多为室外引入机房,,成为引雷的重要途径,对此我们分别采取如下防雷配置:

3.1 光缆的防护

出入住宅楼的光缆应将缆内的金属构件,在终端处接地。接地线应采用大于16mm2的多股铜线直接引至设在交换机柜旁的总接地排上。

3.2 DDN专线及X.25专线防护

机房内的MODEM、路由器是沿信号线侵入的雷电感应过电压袭击的首要目标,对于有一定屏蔽措施的架空数据线,根据有关的实测资料,雷电感应过电压的幅值仍可高达1-2KV。而对于屏蔽不完整的线缆该感应电压就高达2-3KV。为了不使网络设备受损,在信号传输线上应加装相应的保护器数据防雷器。在此选用防雷器型号为RJ45S-V24T/4-F。

3.3 中心机房局域网交换机的防护

中心机房局域网有四台24端口、三台16口3COM网络交换机,通讯机房有16换机。我们必须对其电源口各网口进行防护,在此我们采用UR-E100/4-FD对交换机的电源和信号进行综合防护。

3.4 天馈线的防护

机房防雷范文第6篇

关 键 词:防雷;计算机机房;接地系统;等电位连接

中图分类号:S611文献标识码: A

前 言

雷电灾害是一种目前人类还无法完全抗拒的严重自然灾害,雷电造成人员伤亡及设备损坏的事件屡有发生。随着我国信息化建设进程的加快,这些高、精、尖的电子计算机信息设备富含大量的半导体集成模块,普遍存在着绝缘强度低,抗过电压、过电流及电磁脉冲能力差等致命弱点,系统一旦遭受雷击,会造成这些电子信息系统的运行中断,造成大量数据信息丢失。因此,对于含有大量计算机信息系统设备的计算机机房而言,其防雷电侵害的重要性就显得尤为突出。

计算机机房雷电防护原理分析

2.1雷电侵入计算机机房建筑物、电源系统设备、信息系统设备的几种

2.1.1直击雷

雷电直接击在计算机机房建筑物和机房室外电缆上,因电效应、热效应和机械效应等造成机房建筑物损坏及人员的伤亡。

2.1.2感应雷

雷电在雷云之间或雷云对地放电时,在机房附近的户外信号线路、电力线路、设备间连接线上产生感应过电压并侵入设备,使串联在线路中间或终端的电子设备遭到损坏。

2.1.3雷电波侵入

由于雷电对机房外架空电缆或金属管道的作用,雷电波可能沿着这些管线进入机房,危及人身安全及损坏设备。

2.1.4地电位反击

是指雷击大地或者建筑物外部防直击雷系统通过接地体泄放雷电流时,引起地电位上升而波及附近的电子设备和人员,危及人身安全及损坏设备。

2.2计算机机房防雷系统设计的指导思想和理论依据

国际电工委员会IEC/TC-81有关防雷设计标准的核心内容、我国现行的国家防雷标准规范以及在国际电工委员会防雷技术精华的基础上制订的各项防雷技术标准规范,对我们的实际工作具有重要的指导意义,可作为计算机机房防雷系统设计的指导思想和理论依据.这些标准规范中都重点提出了防雷系统中的两个核心理论:防雷分区和等电位连接.

2.2.1防雷分区

防雷区应按下列原则划分:

LPZ0A区:本区内的各个物体都可能遭到直接雷击和导走全部雷电流;本区内的电磁场强度没有衰减。

LPZ0B 区:本区内的各个物体不可能遭到大于所选滚球半径对应的雷电流直接雷击,但本区内的电磁场没有衰减。

LPZ1区:本区内的各个物体不可能遭到直接雷击,流经各导体的电流比LPZ0B区更小;本区内的电磁场强度可能衰减,这取决于屏蔽措施。

LPZn+1后续防雷区:当需要进一步减小流入的电流和电磁场强度时,应增设后续防雷区,并按照需要保护的对象所要求的环境区选择后续防雷区的要求条件。

两个防雷区的界面上应将所有通过界面的金属物做等电位连接并宜采取屏蔽措施。

2.2.2等电位连接

等电位连接是把建筑物内所有金属物,能直接连接的,统统用电气连接的方法连接起来;一切与外界有联系的带电金属线缆都要加装合理的电涌保护器参与整个等电位连接系统,使整个建筑物空间成为一个良好的等电位体。

2.3计算机机房防雷系统设计应采取的基本防雷措施

外部直击雷防护都是采用避雷针、避雷带、避雷网等作为接闪器,通过引下线将雷电流泄放至良好的接地装置,确保了建筑物本身免受直击雷的侵袭。内部感应雷防护是为保护建筑物内部的设备以及人员的安全而设置的,是从整体和系统上建立起三维的防护体系。

计算机机房防雷系统设计

3.1计算机机房建筑物防雷分类确定及雷电防护等级确定

在做防雷系统设计之前,必须首先根据建筑物的重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果,确定建筑物的防雷分类;其次按建筑物电子信息系统所处环境进行雷击风险评估,确定雷电防护等级。

3.2计算机机房建筑物直击雷防护措施

外部直击雷防护都是采用避雷针、避雷带、避雷网等作为接闪器,通过引下线将雷电流泄放至良好的接地装置,从而确保建筑物本身免受直击雷的侵袭。

3.3计算机机房建筑物接地装置

接地是分流和排泄直接雷击和雷电电磁干扰能量的最有效手段之一,其目的就是把雷电流通过低电阻的接地体向大地逸散泄放,从而保护建筑物、人员和设备的安全。本工程的接地措施应将建筑物防直击雷接地、防雷电感应接地、防静电接地、电器设备安全保护接地共用同一接地装置。

3.4计算机机房电源系统雷击电磁脉冲防护措施

3.4.1电源系统第一级防护

通过计算,确定所加装的电涌保护器的两个重要参数:标称放电电流和残压。

3.4.2电源系统第二级防护

应在机房分配电箱内加装第二级SPD,其标称放电电流不宜小于8/20S,5kA。

3.4.3电源系统第三级防护

虽然总配电室的进线柜及机房分配电箱内加装了电源系统第一级及第二级电涌保护器,但是机房内都是一些精密电子设备,耐冲击电压都比较低,一般在1.5KV以下,为进一步降低残压,应在中心机房的各终端用电设备前端即各墙壁插座处各加装一套插座式电涌保护器。

3.5计算机机房通信网络系统雷击电磁脉冲防护措施

计算机机房的计算机网络系统进线及到政府楼、人大政协楼、纪委楼等出线均为光缆,光缆进出机房, 穿越了LPZ0区与LPZ1区的界面,虽然光缆本身会被感应雷电流,但是光缆的加强芯能感应雷电流,故光缆的加强芯应就近接到机房内的接地汇流排上。

计算机机房内所有交换设备及各计算机终端之间都采用双绞线进行网络信号传输,虽然这些双绞线都处于LPZ1区,未穿越防雷分区的界面,但是,由于线路很长,雷击产生的瞬变磁场会在双绞线回路中产生感应过电压,损坏网络设备。

3.6计算机机房天馈线系统雷击电磁脉冲防护措施

计算机机房的卫星天馈线一般在室外穿钢管进入室内,穿越了LPZ0区与LPZ1区的界面,接入卫星电视信号接收机的输入端,天馈线接口为F头, 首先应将天馈线穿管的两端直接连接到避雷网上,其次应在天馈线于LPZ0区与LPZ1区的界面上即卫星信号接收机前端加装合适的电涌保护器,电涌保护器的工作频率、平均输出功率、接口形式及特性阻抗等都必须与系统相匹配。

3.7等电位连接

当雷电袭击时,在机房内部和附近大体上是等电位的,而不会发生内部设备被高电位反击和人被电击的事故。一切与外界有联系的金属线都要加装合理的电涌保护器,并且电涌保护器的接地端要与建筑物的防雷接地装置直接进行电气连接,使之成为等电位。因此中心机房的等电位连接我们采用M型网络连接,具体措施为:

(1)凡进入室内的各种线路及管道,包括电缆金属外皮、光缆金属外皮、水管、暖气管道、强电线路穿管、弱电线路穿管等在入户处都应与接地装置相连接。

(2)室内的设备金属外壳、金属支撑物、金属管道、电缆金属外皮、电缆金属槽道、金属构架、金属门窗均与防雷接地装置连接。

(3)机房的防直击雷接地、防雷电感应接地、防静电接地、电器设备安全保护接地共用同一接地装置。

结 论

本设计方案针对计算机机房所在建筑物的直击雷防护,机房电源系统及信息系统的感应雷防护,都做了相对完善的设计。

尽管雷电的研究和防护技术不断取得进展,高科技也不断渗入雷电防护这一领域,但因雷电问题的特殊性和电气设备的复杂性,目前为止,全世界仍未能找到100%有效的防雷方法,国际电工委员会IEC/-81技术委员会明确指出,目前仍然没有能够保证绝对安全的雷电防护规定。我国GB50075-94防雷设计规范明确指出:对雷电的防护只能是尽可能的减少或避免损失,而不是万无一失。

参 考 文 献

[1] 林维勇. 中华人民共和国国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版).中国计划出版社.

[2] 王德言 李雪佩 宏育同等.中华人民共和国国家标准《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004.中国建筑工业出版社.

机房防雷范文第7篇

关键词:计算机系统;防雷接地;注意方法;步骤

1 计算机系统的交流供电系统的防雷与接地一般要求

1、计算机系统的交流供电系统应采用三相五线制供电方式。

2、计算机系统宜设置专用UPS,电力线宜采用具有金属护套或绝缘护套电缆穿钢管埋地引入计算机机房,电力电缆金属护套或钢管两端应就近可靠接 地。

3、进入计算机机房的低压电力电缆宜从地下引入机房,电力电缆在进入机房配电箱处应加装避雷器,从配电箱内引出的零线不作重复接地。

4 、计算机机房供电设备的正常不带电的金属部分避雷器的接地端,均应作保护接地,严禁作接零保护。

5、计算机机房电源设备应满足相关标准规范关于耐雷电冲击指标的规定,交流屏整流器(或高频开关电源)应设有分级防护装置。

2 计算机机房防直击雷要求

计算机机房应该设置在建筑物的低层楼层上,不应设置在顶层上。因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。电子计算机机房所在建筑物应该有完善的直击雷防护措施,屋面安装避雷网格。

3 计算机机房信号线路的防雷与接地要求

信号电缆应由地下进出计算机机房,电缆内芯线在进出站处应加装相应的信号避雷器,避雷器和电缆内的空线均作保护地。对于地处年雷暴日大于20天、大地电阻率大于100Ω的新建计算机机房,宜采取在电缆上方布放排流线或采用有金属外护套的电缆,亦可用光缆,以防雷击。

4 计算机机房的防雷与接地要求

1、计算机机房应有完善的防直接雷及二次感应雷的防雷装置。

2、电缆的金属外护层应在进机房入口处的外侧就近接地。

5 计算机机房的联合接地系统

5.1 地网的组成

1、计算机机房应按均压、等电位的原理,将工作地、保护地和防雷地组成一个联合接地网。机房内各类接地线应从接地汇集线或接地网上分别引入。

2、机房地网组成:机房地网应沿机房建筑物散水点外设环形接地装置,同时还应利用机房建 筑物基础横竖梁内二根以上主钢筋共同组成机房地网。当机房建筑物基础有地桩时,应将地桩内2 根以上主钢筋与机房地网焊接连通。

当机房设有防静电地板时,应在地板下围绕机房敷设闭合的环形接地线,作为地板金属支架的接地引线排,其材料为铜导线,截面积应不小于50mm2,并从接地汇集线上引出不少 于二根截面积为50~75mm2的铜质接地线与引线排的南、北或东、西侧连通。

3、当地网的接地电阻值达不到要求时,可扩大地网面积, 即在地网增设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,水平接地体与地网宜在同一水平面上,环形接地装置与地网之间以及环形接地装置之间应每隔3~5m相互焊接接连通一次;也可在就近机房处设置辐射式延伸接地体,延伸接地体的长度宜限制在10~30m以内。

5.2 接地体

1、接地体宜采用热镀锌钢材,其规格要求如下:

钢管 Φ50mm,壁厚不应小于3.5mm

角钢不应 小于50mm×50mm×5mm

扁钢不应小于40mm×4mm

2、垂直接地体长度宜为1.5~2.5m,垂直接地体间距为其自身长度为 1.5~2倍。若遇到土壤电阻率不均匀的地方,下层的土壤电阻率低,可以适当加长。当垂直接地体埋设有困难时,可设多根环形水平接地体,彼此间隔为 1~1.5m,且应每隔3~5m相互焊接连通一次。

3、在沿海盐碱腐蚀性较强或大地电阻率较高难以达到接地电阻要求的地区,接地体宜采用具有耐 腐、保湿性能好的非金属接地体。

4、接地体之间所有焊接点,除浇注在混凝土中的以外,均应进行防腐处理。接地装置的焊接长度:对扁钢为宽度的2 倍,对圆钢为其直径为10倍。

5、接地体的上端距地面不应小于0.7m,在寒冷地区,接地体应埋设在冻土层以下。

5.3 接地线和接地引入线

1、接地线宜短、直、载面积为35~95mm2,材料为多股铜线。

2、接地引入线长度不宜超过30m,其材 料为镀锌扁钢,截面积不宜小于40mm×4mm或不小于95mm2的多股铜线。接地引入线应作防腐、绝缘处理,并不得在暖气地沟内布放,埋设时应避开污水 管道和水沟,在地面以上部分,应有防止机械损伤的措施。

3、接地引入线由地网中心部位就近引出与机房内接地汇集线连通。

5.4 接地汇集线

接地汇集线一般设计成环形或排状,材料为铜材,截面积不应小于120mm2,也可采用相同电阻值的镀锌扁钢。

机房内的接地汇集线可安装在地槽内、墙面或走线架上,接地汇集线应与建筑钢筋保持绝缘。

5.5 接地电阻

1、计算机机房地网的接地电阻值应小于4Ω,对于年雷暴日小于20天的地区,接地电阻值可小于10Ω。

5.6 防止SPG对DCG地电位反击的措施

目前IEC标准及国际GB50057--94都推荐采用综合地网,但是,某些单位及某些设备制造商仍在强调采用 独立的直流电网。据国际有关专家统计,微电子设备遭受雷电危害,大约有60%是来自地电位反击。所以针对目前具体情况,提出以下防止SPG对DCG地电位 反击的措施。

假设大厦公用防雷地网SPG冲击接地电阻值为4Ω,一个中等(40KA)的直击雷击中大厦屋顶防雷针系统,40KA雷电浪涌电流 通过避雷针、引下线(有可能是大厦结构钢筋)、地网泄入大地,在地网接地电阻(4Ω)上形成瞬时电压降4×40000=160kv,即16万伏高压。机房 内微电子设备,正常不带电的金属外壳保护接地(SPG),此时电位为160KV,而微电子设备内部电路接直流地(DCG),其电位为“0”伏,微电子设备 的内外电位差达160KV 高压,必毁无疑!而且是毁坏机房内一大批设备。

机房防雷范文第8篇

【关键词】计算机机房;接地;防雷设计;

1 计算机机房的直流地

计算机机房的直流地是系统中所有逻辑电路的共同参考点,设计直流地应考虑两个方面:

(1)消除各电路电流流向一个公共地线阻抗时所产生的噪声电压;

(2)避免受磁场和地电位差的影响,不让其形成回路;如果接地方式或接法不妥当将会形成噪声耦合。

1.1 直流地接法分类

计算机系统的直流地是数字电路的基准电位,不一定是大地电位,如该地线经一低阻通路接至大地,则该地线的电位可认为是大地电位,被称为接大地。在计算机术语中人们常常把计算机设备直流地的接地形式称为计算机的接地。从目前的接法及形式看,与大地的接法不外乎两种:一是直流地悬浮;二是直流地接大地。

1.2 直流地悬浮

直流地悬浮就是直流地不接大地,与地严格绝缘,要求对地电阻的大小一般在1MΩ以上。那么直流地为什么要悬空?因为如果数字电路的直流地与交流地接在一起,有可能引入交流电力网电压的干扰,为了防止这种干扰需要把交流地和直流地严格地分开。直流地悬浮的缺点是由于交流电电网的中线一般接地(接大地)这就等于把数字电路的直流地也接大地,这样容易形成漏电,使交流与直流两者之间形成电流回流,还可能因直流地悬浮使这些设备带有瞬态电压,通过相互间连线的电容耦合去干扰邻近设备,万一发生交流火线与机柜相碰现象,就会使机柜带有很高的交流电压,如果机柜无安全地,大量的静电荷无处可去,淤积到机柜外壳上,使静电荷越积越多,影响机器的稳定运行,遇雷雨季节而避雷设备又不完善时,会遭雷击的危害。

1.3 直流地接大地

直流地接大地就是将计算机机房中数字电路的等位地与大地相接,为了取得一定的公共电位,以减少电路的耦合,降低干扰影响,减少电气元件的电腐蚀和因线路对地绝缘不良而产生的串音等现象,一般接地电阻应<4Ω。直流地接大地方式克服了直流地悬空所带来的问题,笔者建议在计算机局域网机房系统中采用直流地接大地的做法。由于直流地与机柜外壳是分开的,因此机柜外壳接大地为高频干扰提供了低阻通路,对防止高频干扰和防止静电也起到一定的保护作用。

1.4 直流地的具体接法

在直流地的接法上可以分为3种类型:串联接地、并联接地和网状接地。

1.4.1 串联接地

机房中设备直流地线以串联的方式接在直流地的铜皮上,此种接法虽然个别处电位有差异,但由于电阻非常小,所以在简单的接地系统中应用较多。其缺点是在要求较高配置时,从防止噪声的角度来看,因串联接地,各串联的电阻使得各点电位产生偏差,容易产生噪声。

1.4.2 并联接地

此方法中各电路的地电位只与本电路的地电流和地线阻抗有关,各点间的电位差较平衡,可获得较好的低频接地,因此应用得较多。由于计算机的直流电压较低,各机架之间的地电流不容易形成耦合,但这种连接方式需要很多根地线,布线较繁杂。

1.4.3 网状地

在大型机房中,对地要求相对严格,目前广泛使用网状地线作为直流地,称为网状地。直流网状地是用一定截面积的铜带在活动地板下面交叉排列成600mm×600mm的方格,其交叉点与活动地板支撑点的位置交错排列,脚点处用锡焊焊接或压接在一起。为了使直流网状地和大地绝缘,在铜带下面应垫2~3mm厚的绝缘胶皮或聚氯乙烯板等绝缘材料,要求对地电阻在10MΩ以上。直流网状地系统不仅有助于更好地保证逻辑电路电位参考点的一致,而且大大提高了机器内部和外部抗干扰能力。但是网状地系统比较庞大,施工复杂,且费用较高,因而只适用在大型计算机机房中应用。

2 交流工作地、安全保护地和避雷地

2.1 交流工作地

在计算机系统中,除了使用直流电器设备外,还大量配备和使用交流电器设备。交流工作接地就是把计算机系统中使用交流电的设备做2次接地或经特殊设备与大地作金属连接,其作用是确保人身和设备安全。交流工作地的实施可分为计算机系统使用的交流设备和计算机系统配套的交流设备两种情况,应各自独立地按电器标准规定接地,以防止因绝缘损坏而发生触电危险。

2.2 安全保护地

把与电器设备带电部分相绝缘的金属外壳或机架同地之间做良好的接地称为安全保护地。若机壳不接地则机壳带有较高电位,人体接触后就有触电的危险,当绝缘被击穿时,接地短路电流将沿着接地线和人体两条通路同时流入大地。通常计算机机房使用的交流设备的机壳(如:空调机、稳频稳压装置、变压器、UPS备份电源等设备的外壳)也应按有关电器规范进行接地处理。

2.3 避雷地

防雷保护地主要是用来向大地引泄雷电流的,目的在于保护人员和建筑物的安全。防雷保护地与计算机中心建筑物采用的避雷措施有关,由于雷电流产生的电磁感应现象,造成巨大的电磁场,对计算机中心及相关设备具有极大的破坏作用,要求防雷地线装置与所有其他电器设备之间保持足够的距离。因此防雷保护措施是不可忽视的。在1997年夏季的一次雷雨天气,国航内蒙古分公司因未完善避雷装置,致使网络瘫痪、设备损坏,造成直接经济损失。因此建筑物避雷设施必须严格遵循防雷设施的规定,按标准进行施工,每年至少要检测一次避雷接地桩的良好程度。

3 接地网制作设计

接地是避雷技术非常重要的环节之一,无论是直击雷或感应雷,最终都是把雷电流引入大地。因此,对于敏感的数据(信号)通信设备而言,没有合理而良好的接地系统是不能可靠避雷的。因此,对接地电阻>1Ω的大楼地网,需按照规范要求整改,以提高机房接地系统的可靠性。根据具体情况,通过沿机房大楼建立不同形式的接地网(包括水平接地体、垂直接地体)来扩大接地网的有效面积和改善地网的结构。基本要求如下:

3.1 在大楼周围做接地网,用较少的材料和较低的安装成本,完成最有效的接地装置;

3.2 接地电阻值要求R<1Ω;

3.3 接地体应离机房所在主建筑物3―5m左右设置;

3.4 水平和垂直接地体应埋入地下0.8m左右,垂直接地体长2.5m,每隔3―5m设置一个垂直接地体;

3.5 垂直接地体采用50×50×5mm的热镀锌角钢,水平接地体则选50×5mm的热镀锌扁钢;

3.6 在地网焊接时,焊接面积应≥6倍接触点,且焊点做防腐蚀防锈处理;

3.7 各地网应在地面下0.6―0.8m处与多根建筑立柱钢筋焊接,并作防腐蚀、防锈处理;

3.8 土壤导电性能差时采用敷设降阻剂法,使接地电阻≤1Ω;

3.9 回填土必须是导电状态较好的新粘土;

3.10 与大楼基础地网多点焊接,并预留接地测试点。

以上是一种传统的廉价实用的接地方式,根据实际情况,接地网材料也可以选用新型技术接地装置,如免维护电解离子接地系统、低电阻接地模块、长效铜包钢接地棒等等。

4 结束语:

机房防雷范文第9篇

为了杜绝直接雷击与感应雷击的入侵,宣钢通信网络机房在设计防雷系统时采用了三方面保护,分别为外部防雷保护、内部防雷保护和电涌保护。具体为:

1.1外部防雷保护

包括由外部防雷接闪器、引下线和接地装置(即避雷针或避雷带、引下线)组成的接地系统;这些内容在机房所在办公楼设计和施工阶段就已经按照标准进行设计,可以达到通过建筑物内部主筋和与之相连的金属构件实现防雷目的。

1.2内部防雷保护

内部防雷就是采用屏蔽、等电位连结以及防闪络技术和装置,实现对雷电波通过金属导线或者电磁场入侵途径的阻断;内部防雷系统主要通过加装过电压保护装置保护对雷击过电压敏感并且容易损坏的设备,在过电压进入被保护设备之前,保护装置能够起到接地作用,从而使雷电能量提前释放,进而保护设备不受雷击损坏。

1.3电涌保护

电涌保护器(SPD)主要原理是根据某些电器元件的非线性特性,将其连结在信号及配电回路中,可以使过电压和过电流直接流入大地,不入侵被保护设备。

2宣钢通信网络机房防雷系统的内容

2.1做好机房的防雷接地

通过在建筑物顶端安装与主钢筋相连的避雷带(避雷网)。可以有效的构建建筑物整体接地保护网络,这种联合接地体可以解决地电位升高对通信机房影响。宣钢机房所在的整个楼房建筑体(即宣钢信息中心新办公楼)的接地采用了均压等电位的设计原则。就是使通信网络设备的工作接地以建筑物屏蔽接地和防雷接地共同使用同一组公共接地体,达到联合接地的目的,并严格按照要求,保持接地电阻最大不超过1欧姆。宣钢信息中心新办公楼及通信网络机房于2008年底投运后,张家口市防雷中心于2009年3月30日对我中心做的第一次检测中,接地电阻为1.07Ω,不符合要求;随后,4月25日至5月7日,中心重新做了二次地线,并与原地线联接,实测接地电阻阻值为0.2Ω,符合要求。并且在随后几年的防雷检测中,该指标均符合要求。

2.2对机房实施三级防雷保护

将机房空间进行内在防雷区划分,根据不同空间遭受雷闪电磁脉冲的严重程度采取不同等级的保护。防雷的三级保护按照安装位置划分,第一级避雷器安装在总配电前端,SPD容量视情况选择,范围在80KA~160KA;第二级避雷器安装在下级的区域配电箱处,SPD容量一般为10KA~40KA;第三级避雷器为信号避雷器,此级避雷器安装在设备前端。

3结语

2009年3月30日,河北省张家口市防雷中心对宣钢信息中心新建办公楼通信网络机房的防雷系统和设备进行了第一次全方位的防雷检测。针对发现的问题,提出了“张雷检字20090330367《建(构)筑物防雷装置安全检测报告》和“张家口市防雷中心整改通知No.2009/026”。针对防雷检测整改通知单,我单位于2009年4月20日前完成整改,主要做了以下工作:(1)将避雷带已与楼房接地系统相连,完成闭合;并刷防护漆,做了防腐处理。(2)对配电室、交换机房、呼叫中心的线桥各处与设备保护地连接,做好了接地处理。(3)重新做了二次地线,并与原地线联接,实测接地电阻阻值为0.2Ω。

机房防雷范文第10篇

关键词:车间通信机房;防雷;措施

中图分类号:TU856文章标识码:A

一、概述

随着国民经济的快速发展,人们对于网络通信质量的要求越来越高,通信基站的数量不断增加,类型也区域多样化,大量车间通信机房得以建设。而信息化技术的快速发展,大量的微电子产品和设备应用在通信基站内,来调节和控制移动网络通信信号的传输[1]。微电子产品的广泛应用,提升通信设备性能的同时,也大大降低了车间通信机房的耐压能力,加大了车间通信机房在雷电防护问题上的难度,尤其是安装在电源主控室内的通信设备,受到雷击的概率更是大于其他机房。所以对雷电灾害的研究进行深入研究来了解车间通信机房收雷电击中而发生灾害的原理,对于车间通信机房的雷电防护问题具有很大的现实意义。

二、雷电灾害形成以及对车间通信机房造成的灾害

雷电是自然界中常见的带电云层放电现象。当天空中有雷雨云层时,云层会携带大量的电荷而产生静电感应作用。当地面某些特殊物体或者建筑物与带电云层形成强电场而足以让带电云层进行对地方放电时就形成了雷电现象。一般的,雷电现象对车间通信机房造成的破坏有直击雷灾害和感应雷灾害两种形式[2]。直击雷是带电云层直接放电而造成的破坏,这类雷电放电具有瞬发性,短时间内形成高电压并释放大量的电流而对车间通信机房和通信设备造成强烈破坏。感应雷是由于带电云层与车间通信机房的信号传输线、设备连接线形成强电场,强大的电磁感应对通信设备中的微电子元件间接造成破坏的灾害现象。虽然没有直击雷造成的灾害严重,但是发生的概率却很大,而且强电场形成的电磁感应对微电子产品造成的过压破坏会使通信设备产生故障而是车间通信机房瘫痪,对于整个通信网络而言,造成的破坏也是不可估量的。所以感应雷是车间通信机房主要防范的雷电灾害。

三、车间通信机房的防雷措施

车间通信机房的防雷措施主要以防止感应雷为主,直击雷主要通过安装避雷装置和浪涌保护器等保护装置来降低雷电对车间通信机房内电源和通信设备等的危害。另一方面,在建设车间通信机房时,要消灭机房内的防雷隐患等,确保将防雷工作做到最底层。

(一)安装避雷装置,减少电荷量

在车间通信机房上部安装避雷装置是车间通信机房的主动防雷,通过避雷装置,可以将车间通信机房上部的带电云层在聚集电荷足够多之前就对和带电云层运行形成通电回路而对带电云层进行放电,并将多余的电荷导入到大地,从而避免车间通信机房由于带电云层电量过多而进行放电造成的破坏。针对建筑物常见的避雷装置有避雷针、避雷线、避雷器等,在建设车间通信机房时,可以根据当地的气候条件来选择避雷装置,或者多种装置结合辅助使用以增强车间通信机房的防雷能力。此外,安装在车间通信机房内的电源避雷器的引入线不宜过长,以避免在雷击发生时由于引入线过长而抬高雷电电位,同样对通信设备造成过压伤害[3]。一般的,车间通信机房内的电源避雷器的火线引线应该尽量短,加上和接地线总长度应尽量控制在5米以内,以确保雷电不会从交流引入线进入车间通信机房。同时,针对避雷装置的安装,针对车间通信机房的建筑、电源、通信设备等独立、可靠接地,且相距一定距离,尽量避免保护地联合使用,以避免使用同一接地线致使整体的防雷能力降低,防雷效果不佳。

(二)联结机房等电位,消除电位差

针对车间通信机房防雷措施,虽然建筑、通信设备、电源等接地系统相互独立,但是同类型内部应该进行等电位联结。当车间通信机房遭受雷击时,如果通信建筑之间或者电子设备之间彼此接电线没有等电位联结,那么彼此之间就会由于接地电阻而产生电位差,当电位差足够大时,同样会破坏车间通信机房的绝缘系统,造成设备破坏。针对车间通信机房建筑之间的等电位联结,将建筑接地引下线与建筑柱内钢筋焊接在一起,从而使建筑接地形成上端与顶层混凝土钢筋相焊接,地部与地网相焊接,从而形成笼式避雷网,将雷电的高电流强电压进行分流均压。同样的,针对电子设备的等电位联结,需要将通信设备中的电气、电子设备的金属外壳、通信电缆外皮、设备机柜、各种浪涌保护器、安全保护器等接地端都应该以最短的距离联结起来,以降低甚至消除电子设备内部防雷系统的电位差。

(三)加强通信设备雷电防护

车间通信机房的雷电防护要确保通信设备的正常运作,以保证通信网络的正常运行。通信设备的保护包括电源保护和设备屏蔽两部分。针对电源的雷电防护,需将避雷器加装到车间通信机房总配电室的电缆内芯两段来进行一级保护,同时在车间通信机房每个楼层的电缆内芯两侧加装避雷器进行二级防护,最后在各种重要的通信设备以及UPS前段对地部分加装避雷器作为三级保护,最终确保侵入电源系统内的雷电流通过分流技术将其泄入大地[4]。通信设备的屏蔽的主要目的是避免雷电产生的电磁场对通信设备进行干扰而扰乱通信网络的正常运转。通信设备屏蔽包括空间屏蔽和线路屏蔽,线路屏蔽是对网络信号线和电源线进行屏蔽,此外还需对机房进行屏蔽,将其内部的金属门、窗等以及防静电专业地板进行接地,以减少雷电场对通信设备的干扰。

四、总结

车间通信机房的雷电防护措施主要从预防雷电灾害的直击雷和感应雷两方面入手,通过为车间通信机房建筑、通信设备、电源等进行避雷设备安装,以减少带电云层放电时对车间通信机房造成的危害,同时通过内部接地系统的等电位联结,降低甚至消除由于接地电阻产生的电位差,同时要加强通信设备的雷电防护工作,确保设备电源供应正常,设备运转正常。车间通信机房的防雷工作要从细处入手,做到方方面面,一点疏忽就会造成整个防雷系统失效,所以我们要不断努力,将车间通信机房的防雷工作做到细处,保证通信设备正常运转,保证通信网络正常提供服务。

参考文献:

[1] 孔照林,郝世峰.信息化实验室综合防雷工程设计[A]. 第六届中国国际防雷论坛论文摘编[C]. 2007

[2] 杜江.浅谈计算机机房网络系统设备的防雷设计[A]. 第六届中国国际防雷论坛论文摘编[C]. 2007

[3] 陈兴旺,张映霞.建筑物电力通信系统感应雷电的防护技术探讨[A]. 第六届中国国际防雷论坛论文摘编[C]. 2007

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