計算機網路裝置防雷設計方案

2021-12-20 20:47:49 字數 3612 閱讀 5563

前言 今日已是電子時代,日益繁忙龐雜的事務通過高速電腦、自動化裝置及通訊裝置得以井然有序,而這些敏感電子裝置的工作電壓卻在不斷降低,其數量和規模不斷擴大,因而它們受到過壓特別是雷電襲擊而受到損害的可能性就大大增加,其後果可能使整個系統執行中斷,並造成難以估量的經濟損失,雷電和浪湧電壓成為電子時代的一大公害。

雷電的破壞力極大,以雷擊中心1.5km-----2km範圍內都可能產生危險過電壓,損害線路上的裝置。隨著大量的資料裝置和精密儀器應用的範圍日益廣泛,雷電損害造成的事故有逐年上公升的趨勢。

目前比較流行的防雷方法是採用外部防雷,即採用避雷針(或避雷帶、避雷網)、引下線和接地系統構成外部防雷系統,主要是為了保護建築物免受雷擊引**災事故。但是防雷僅有外部防雷是不夠的,雷電波會侵入各電氣通道(如電源線、訊號線的金屬管道等),由其產生的高電壓和浪湧電壓對通訊裝置、網路、資訊、系統有極大的危害,輕則毀壞線路,重則損害裝置,乃至系統癱瘓,造成難以估算的損失,所以必須進行內部防雷,防止雷電和其他內部過電壓侵入裝置中造成損壞,這是外部防雷系統無法保證的,為了實現內部避雷,需要在進出建築物的各保護區上的電纜、金屬管道上安裝連線避雷及過壓保護器,並實行等到電位連線,防止由雷電產生的高電壓和浪湧電壓造成的裝置損害。

對於計算機系統特別是計算機房的保護除了做好常規的防雷設施和處理好接地問題外,還應在計算機房內和ups房內加裝相應的過電壓保護裝置,以消除電網浪湧、雷電感應電壓、裝置切換等意外事件對裝置的衝擊和毀壞。要求進入ups和計算機房內的電源線、訊號線應通過防雷、防過壓處理,裝置外殼、金屬門、窗、管道、靜電地板等應進行等電位處理。

一、總則

1、 計算機網路裝置雷電過電壓及電磁干擾防護,是保護通訊線路、裝置及人身安全的重要技術手段,是確保通訊線路、裝置執行必不可缺少的技術環節。

2、本方案的設計依據iec1312《雷電電磁脈衝的防護》、gb50057-94《建築物防雷設計規範》、vde0675《過電壓保護器》、ga173-1998《計算機資訊系統防雷保安器》及gb-50174-93《計算機房防雷設計規範》、gb2887-89《計算機場地技術條件》等。

3、本方案中的所採用的過電壓保護產品是zyspd系列避雷器。

4、計算機網路機房直擊雷防護措施嚴格依據gb50057-94第二類建築物設計標準,其避雷針、引下線、地網系統應合乎規定要求。

二、防雷設計

1、計算機網路的瞬態過電壓保護設計

a、計算機網路過電壓保護必須運用電磁相容原理將計算機網路區域性的防護歸結到機房的整體的雷電過電壓保護。

b、計算機網路裝置所處的建築物作為乙個欲保護的空間區域,從電磁相容的角度出發,可由外到內分為幾個雷電保護區,以規定各部分空間不同的雷電磁脈衝(lemp)的嚴重程度。

c、根據雷電保護區的劃分要求,機房所在建築物外部是直接雷的區域,在這個區域內的裝置最容易遭受損害,危險性最高,是暴露區,為0區;建築物內部及計算機房所處的位置為非暴露區,可將其分為1區、2區,越往內部,危險程度越低,雷電過電壓對內部電子裝置的損害主要是沿線路引入。保護區的介面通過外部的防雷系統、建築物的鋼筋混凝土及金屬外殼等構成的遮蔽層而形成。電氣通道以及金屬管則通過這些介面,穿過各級雷電保護區的金屬構件必須在每一穿過點做等電位連線。

d、進入機房建築物的電源線和通訊線應在lpz0與lpz1、lpz1與lpz2區交界處,以及終端裝置的前端根據iec1312--雷電電磁脈衝防護標準,安裝上zpspd 不同類別的電源類spd,以及通訊網路類spd。(spd瞬態過電壓保護器)

e、spd是用以防護電子裝置遭受雷電閃擊及其它干擾造成的傳導電湧過電壓的有效手段。

f、選用和使用spd注意事項簡介:

▲ 應在不同使用範圍內選用不同效能的spd。在選用電源spd時要考慮供電系統的形式、

額定電壓等因素。lpz0與lpz1區交界處的spd必須是經過10/350us波形衝擊試驗達

標的產品。對於訊號spd在選型時應考慮spd與電子裝置的相容性。

▲ spd保護必須是多級的,例如對計算機網路裝置電源部分雷電保護而言,至少應採取洩流型spd與限壓型spd前後兩級進行保護。

▲ 為各級spd之間做到有效配合,當兩級spd之間電源線或通訊線距離未達規定要求時,

應在兩級spd之間採用適當退耦措施。

▲ 建在城市、郊區、山區不同環境下銀行營業網點,設計選用過壓型spd時,必須考慮

網點供電電源不穩定因素,選用合適工作電壓的spd。

▲ 對於無人值守場合,可選用zpspd帶有遙信觸點的電源spd;對於有人值守場合,可

選用zpspd 帶有聲光報警之電源spd,所有zpspd 電源防雷器都具有老化顯示。

▲ 訊號spd應滿足訊號傳輸帶率、工作電平、網路型別的需要,同時介面應與被保護設

備相容。

▲ 訊號spd由於串接**路中,在選用時應選用插入損耗較小的spd。

▲ 在選用spd時,應讓zpspd 指定**商提供相關spd技術引數資料。

▲ 正確的安裝才能達到預期的效果。spd的安裝應嚴格依據廠方提供的安裝要求進行安

裝。2、等電位連線

a、實行等電位連線的主體應為:裝置所在建築物的主要金屬構件和進入建築物的金屬管道;供電線路含外露可導電部分;防雷裝置;由電子裝置構成的資訊系統。

b、實行等電位連線的連線體為金屬連線導體(如下圖)。和無法直接連線時而做瞬態等電位連線的電湧保護器(spd)。

c、計算機房六面應敷設金屬蔽網,遮蔽網應與機房內環形接地母線均勻多點相連。

d、通過星型(s型結構或網形m型)結構把裝置直流地以最短的距離連到鄰近的等電位連線帶上。小型機房選s型,在大型機房選m型結構。

e、機房內的電力電纜(線)、通訊電纜(線)宜盡量採用遮蔽電纜。

f、架空電力線由終端杆引下後應更換為遮蔽電纜,進入大樓前應水平直埋50m以上,埋地深度應大於0.6m,遮蔽層兩端接地,非遮蔽電纜應穿鍍鋅鐵管並水平直埋50m以上,鐵管兩端接地。

3、接地

a、根據gb50174-93標準要求,電子計算機機房接地裝置應滿足下列接地要求:

▲交流工作接地,接地電阻不大於4歐姆;

▲安全保護接地,接地電阻不大於4歐姆;

▲直流工作接地,接地電阻應按計算機系統具體要求確定;

▲防雷接地,接地應接現行國標50057《建築物防雷設計規範》執行。

b、交流工作接地、安全保護接地、直流工作接地、防雷接地等四種接地共用一組接地裝置時,其接地電阻按其中最小值確定;若防雷接地單獨設定接地裝置時,其餘三種接地共用一組接地裝置,其接地電阻不大於其中最小值,並應採用zpspd 防地電位反擊的等電位連線保護器。

4、機房內通訊電纜以及地線的布放和連線

a、通過模擬不同的佈線、遮蔽和接地方式時,空間電磁場對通訊線路的電磁感應影響情況試驗,對計算機通訊網路系統在建築物樓內的佈線和接地方式有如下下結論:

▲通訊電纜以及地線的布放應盡量集中在建築物的中部。

▲通訊電纜線槽以及地線線槽的布放應盡量避免緊靠建築物立柱或橫樑並沿建築物立柱

或橫樑佈線較長的距離,通訊電纜線槽以及地線線槽的設計應盡可能位於距離建築物

立柱或橫樑較遠的位置。

b、衛星接收機高頻電纜在進入機房前其金屬遮蔽外皮,至少有二處與避雷裝置引下線連線。

三、執行維護

1、每年雷雨季節前應對接地系統進行檢查和維護。主要檢查連線處是否緊固、接觸是否良好、接地引下線有無鏽蝕、接地體附近地面有無異常,必要時應挖開地面抽查地下隱蔽部分鏽蝕情況,如果發現問題應及時處理。

2、接地網的接地電阻應每年進行一次測量。

3、每年雷雨季節前應對執行中的zpspd 防雷器進行檢查,發現zyspd 防雷模組顯示視窗出現紅色及時處理。

計算機網路裝置防雷設計方案

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