機房防雷接地系統設計方案

2021-03-03 23:14:18 字數 4728 閱讀 3842

一、前言 2

二、方案設計依據: 2

三、防雷設計思路 3

四、電源防雷 5

五、接地系統 5

(1)、計算機機房接地系統 5

(2)、機房內等電位接地具體做法: 5

(3)、交流工作地 6

(4)、安全保護地 6

六、防雷保護地 6

七、防雷設計方案 7

(1)、直擊雷的防護 7

(2)、電源系統的防雷 7

(3)、訊號系統的防雷 8

(4)、機房等電位連線 9

(5)、接地網製作設計 10

隨著通訊技術、計算機網路技術的飛速發展,計算機和網路越來越深入人們生活和工作中,同時也預示著數位化、資訊化時代的來臨。 這些微電子網路裝置的普遍應用,使得防雷的問題顯得越來越重要。由於微電子裝置具有高密度、高速度、低電壓、和低功耗等特性,這就使其對各種諸如雷電過電壓、電力系統操作過電壓、靜電放電、電磁輻射等電磁干擾非常敏感。

如果防護措施不力,隨時隨地可能遭受重大損失。值得我們關注的是雷電不僅僅破壞系統裝置,更為重要的是使系統的通訊中斷、工作停頓、聲譽受損,其間接損失無法估量。

1.gb50174-93《電子計算機機房設計規範》

2.gb50057-94《建築物防雷設計規範》

3.gb50054-95《低壓配電設計規範》

4.ga173-1998《計算機資訊系統防雷保安器》

5.gb3482-3483-83《電子裝置雷擊試驗》

6.ie1312-1∶1995《雷電電磁脈衝的防護通則》

7.itu.ts.k20∶1990《電信交換裝置耐過電壓和過電流能力》

8.itu.ts.k21∶1998《使用者終端耐過電壓和過電流能力》

由於網路整合系統防護點多、面廣,因此,為了保護建築物和建築物內各向電子網路裝置不受雷電損害或使雷擊損害降低到最低程度,應從整體防雷的角度來進行防雷方案的設計。現在都採取綜合防雷,綜合防雷設計方案應包括兩個方面:直擊雷的防護和感應雷的防護,缺少任何一方面都是不完整的,有缺陷的和有潛在危險的。

(1)、直擊雷的防護

如果無直擊雷防護,按iec1312的估算幾乎所有雷電流都流經進出建築物的導體型線路(如電源線、訊號線等)侵入裝置,這樣的損害就非常之嚴重,因此做好直接雷擊防護是做感應雷擊防護的前提;直擊雷防護按照國標gb50057《建築物防雷設計規範》設計和施工,主要使用避雷針、網、線、帶及良好的接地系統,其目的是保護建築外部不受雷擊的破壞,給建築物內的人或裝置提供乙個相對安全的環境。

(2)、電源系統的防護

統計資料資料表明,微電子網路系統80%以上的雷害事故都是因為與系統相連的電源線路上感應的雷電衝擊過電壓造成的。因此,做好電源線的防護是整體防雷中不容忽視的一環。

(3)、訊號系統的防護

儘管在電源和通訊線路等外接引入線路上安裝了防雷保護裝置,由於雷擊發生在網路線(如雙絞線)感應到過電壓,仍然會影響網路的正常執行,甚至徹底破壞網路系統。雷擊時產生巨大的瞬變磁場,在1公里範圍內的金屬線路,如網路金屬連線等都會感應到極強的感應雷擊;另外,當電源線或通訊線路傳輸過來雷擊電壓時,或建築物的地線系統在瀉放雷擊時,所產生強大的瞬變電流,對於網路傳輸線路來說,所感應的過電壓已經足以一次性破壞網路。即使不是特別高的過電壓,不能夠一次性破壞裝置,但是每一次的過電壓衝擊都加速了網路裝置的老化,影響資料的傳輸和儲存,甚至宕機,直至徹底損壞。

所以網路訊號線的防雷對於網路整合系統的整體防雷來說,是非常重要的環節。

(4)、等電位連線

整合網路系統主幹交換機所在的中心機房應設定均壓環,將機房內所有金屬物體,包括電纜遮蔽層、金屬管道、金屬門窗、裝置外殼以及所有進出大樓的金屬管道等金屬構件進行電氣連線,並接至均壓環上,以均衡電位。

(5)、接地

機房採用聯合接地可有效的解決地電位公升高的影響,合格的地網是有效防雷的關鍵。機房的聯合地網通常由機房建築物基礎(含地樁)、環形接地(體)裝置、工作(電力變壓器)地網等組成。對於敏感的資料通訊裝置的防雷,接地系統的良好與否,直接關係到防雷的效果和質量。

如果地網不合要求,應改善地網條件,適當擴大地網面積和改善地網結構,使雷電流盡快地洩放,縮短雷電流引起的高過電壓的保持時間,以達到防雷要求。

電源系統防雷採用**防雷的方式。對機房配電箱的防雷應採取不少於二級保護(細保護),既在機房的主配電箱的輸入一套安裝二級防雷器,在機房配電箱輸出端每一路安裝**防雷器。即在配電櫃中總開關前端安裝二級防雷器,這樣既節省空間,又起到了美觀、易維護的作用,並分別在市電配電櫃、ups配電櫃各自的總開關前端安裝**防雷器,以保護機房內的裝置。

本機房有四種接地形式,即:計算機專用直流邏輯地、交流工作地、安全保護地、防雷保護地。

(1)、計算機機房接地系統

在機房活動地板下方安裝銅排網,將機房所有計算機系統非帶電殼體接入銅排網並由此引入大地。機房接地系統採用專用接地系統,專用接地系統由大樓提供,接地電阻≤1ω。

(2)、機房內等電位接地具體做法:

用3mm×30mm的銅帶,在機房活動地板下交叉排成方格,其交叉點與活動地板支撐的位置交錯排列,交點處壓接在一起,並在銅帶下用墊絕緣子固定。在機房離牆400mm的距離沿牆採用3mm×30mm紫銅條造成乙個m型或s型的地網,紫銅條間的接駁位用10mm鏍母壓接後燒銅焊,通過35mm2銅纜引下線駁接建築物的聯合接地體,這樣就形成乙個法拉第籠式接地系統,並保證接地電阻不大於1ω。

機房等電位連線:將天花龍骨、牆身龍骨、活動地板支架、非計算機系統的管、金屬的門、窗等均做等電位連線,並分別取多點通過16m m2的地線接入機房接地銅排網。

(3)、交流工作地

在電力系統中執行需要的接地(配電櫃中性點接地),應不大於4歐姆。與變壓器或發電機直接接地的中性點連線的中性線稱零線;將零線上的一點或多點與地再次做電氣連線稱重複接地。交流工作地是中性點可靠地接地。

當中性點不接地時,若一相碰地而人又觸及另一相時,人體所受到的接觸電壓將超過相電壓,而當中性點接地時,且中性點的接地電阻很小,則人體受到電壓相當於相電壓;同時若中性點不接地時,由於中性點對地的雜散抗阻很大,因此接地電流很小;相應的保護裝置不能迅速切斷電源,對人及裝置產生危害;反之則行。

(4)、安全保護地

安全保護地是指機房內所有機器裝置的外殼以及電動機、空調機等輔助裝置的機體(外殼)與地之間做良好的接地,應不大於4歐姆。當機房內各類電器裝置的絕緣體損壞時,將會對裝置和操作及維修人員的安全構成威脅。所以應使裝置的外殼可靠接地。

即機房的防雷系統的接地,一般以水平連線和垂直接地樁埋設地下,主要是把雷電電流由受雷裝置引到接地裝置,應不大於10歐姆。

防雷裝置可分為三個基本部分:即接閃器、引下線和接地裝置,接閃器即接受雷電電流的金屬導體。本方案只將加裝防雷器的引下線與動力配電櫃內的接地銅排連線。要求接地電阻≤4ω。

(1)、直擊雷的防護

機房所在大樓已有避雷針、避雷帶等外部防雷設施,不再作外部防雷補充設計。如之前無直擊雷防護,需在機房頂層做避雷帶或是避雷網,若機房在空曠地帶,視情況還需安裝避雷針,避雷針、避雷帶必須做好引下線,接入地網。

(2)、電源系統的防雷

1)、對於網路整合系統的電源線防護,首先,進入系統總配電房的電源進線,應採用金屬鎧裝電纜敷設,電纜鎧裝層的兩端應良好接地;如果電纜沒有鎧裝層,則就將電纜穿鋼管埋地,鋼管兩端接地,埋地的長度應不小於15公尺。由總配電房至各大樓的配電箱以及機房樓層配電箱的電力線路,均應採用金屬鎧裝電纜進行敷設。這樣可以大大減少電源線感應過電壓的可能性。

2)、在電源線路上安裝電源防雷器,是必不可少的防護措施。根據iec防雷規範中有關防雷分割槽的要求,將電源系統分為**保護。

① 可在系統總配電房的配電變壓器低壓側安裝流通容量80ka~100ka的一級電源防雷箱(如zs150e-400);

② 在各大樓的總配電箱安裝通流容量為60ka~80ka的二級電源防雷箱(如zs150e-300);

③ 在機房的重要裝置(如交換機、伺服器、ups等)的電源進線處安裝通流容量20~40ka的**電源防雷器(如zspd tt20kc/2);

④ 在機房控制中心硬碟燒錄機及電視牆裝置電源處用插座式防雷器(如facp-10)

所有防雷器均應良好接地。選用防雷器要注意介面的形式和接地的可靠性,重要場所應設定專用的接地線,切不可將防雷接地線與避雷針接地線並接,且要盡量遠離、分開入地。

(3)、訊號系統的防雷

1)、網路傳輸線主要使用的是光纖和雙絞線。其中光纖不需要特別的防雷措施,但若室外的光纖是架空的,那麼需要將光纖的金屬部分接地。而雙絞線遮蔽效果較差,因此感應雷擊的可能性比較大,應將此類訊號線敷設在遮蔽線槽中,遮蔽線槽應良好接地;也可穿金屬管敷設,金屬管應全線保持電氣上的連通,並且金屬管兩端應良好接地。

2)、在訊號線路上安裝訊號防雷器,對防感應雷是一種行之有效的辦法。對於網路整合系統,可在網路訊號線進入到廣域網路由器之前安裝專用訊號防雷器;在系統主幹交換機、主伺服器以及各分交換機、伺服器的訊號線入口處分別安裝rj45介面的訊號防雷器(如rj45-e100)。訊號防雷器的選型應綜合考慮工作電壓、傳輸速率、介面形式等。

避雷器主要串接**路的兩端裝置的介面處。

① 伺服器 100m 輸入埠處安裝單口 rj45 埠訊號避雷器(如rj45-e100),以保護伺服器。

② 24口網路交換機串聯 24 口的 rj45 埠訊號避雷器(如rj45-e100/24),避免因雷擊感應或電磁場干擾沿雙絞線竄入而毀壞裝置。

③ 在ddn專線接收裝置上安裝單口rj11埠訊號避雷器(rj11-tele/2)或(rj45-ddn/4),保護ddn 專線上的裝置。

④ 在衛星接收裝置前端安裝同軸埠天饋線避雷器(coaxb-n-jk),以保護接收裝置。

3)、對於監控系統機房的防雷保護

① 在硬碟錄影機的**線出線端加裝**訊號防雷器(coaxb-cctv)或採用機架式**訊號防雷箱(coaxb-cctv/12),12口全保護,安裝方便。

單體接地系統設計方案

防雷地 為使雷電浪湧電流洩入大地,使被保護物免遭直擊雷或感應雷等浪湧過電壓 過電流的危害,所有建築物 電氣裝置 線路 網路等不帶電金屬部分,金屬護套,避雷器,以及一切水 氣管道等均應與防雷接地裝置作金屬性連線。防雷接地裝置包括避雷針 帶 線 網接地引下線 接地引入線 接地匯集線 接地體等。根據gb ...

防雷接地系統解決方案

防雷系統 機房防雷電分為直擊雷和感應雷防護。對直擊雷的防護主要由建築物所裝的避雷針完成 機房的防雷 包括機房電源系統和弱電資訊系統防雷 工作主要是防感應雷引起的雷電浪湧和其他原因引起的過電壓。計算機房裝置的雷擊損壞95 以上是由感應雷擊所引起,其主要途徑 室外傳輸線路遭受雷擊 閃電帶來的電磁脈衝輻射...

防雷與接地系統簡介

一 雷電的形成與雷擊 雷電是天氣現象之一,是一種極為壯觀的自然現象,但是,雷電的巨大破壞力,又會給人類社會帶來災難。所謂雷電,就是天空中的某一塊雲層與另一塊雲層或者與大地,由於所帶的電荷性質相反而產生瞬間劇烈放電的現象。在這放電過程中,往往伴隨著強烈耀眼的閃光和震耳欲聾的巨響。雷擊所造成的危害主要有...