机房 防 雷 接 地 设 计 方 案

《机房 防 雷 接 地 设 计 方 案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机房 防 雷 接 地 设 计 方 案（12页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、机房 防 雷 接 地 设 计 方 案秦皇岛东美科技开发有限公司目 录一、雷电防护概述.3二、防雷体系概况.6三、弱电系统雷害成因.7四、防雷设计方案.71、设计依据及相关标准.72. 综合防雷系统如图.83、具体设计内容.9五、机房防雷产品介绍.13六、机房防雷工程报价单.16机房 内 部 防 雷 设 计 方 案一、雷电防护概述雷电是一种极具破坏力的自然现象，其电压可高达数百万伏，瞬间电流更可高达数十万安培。千百年来，雷电所造成的破坏可谓不计其数。落雷后在雷击中心1.5-2Km 范围内都可能产生危险过电压损害线路上的设备。雷电灾害如同暴雨、飓风一样都属于气象（自然）灾害，它与水、旱、刑事犯罪、

2、交通事故统称为影响社会安全和经济发展的六大灾害。雷电产生于雷暴，而雷暴往往伴随强对流天气而形成，是由大气环流和当地气象因素决定的。雷暴是积雨云中云与云之间或云与地之间产生的放电现象，并伴有火花放电，强大电流通过时，又使空气迅速膨胀产生巨大的响声，即雷电。闪电有枝状、片状、带状、球状，其中枝状最为常见。雷暴的能量是由太阳辐射能转化的大气不稳定能所供给的。每年进入春季，太阳辐射增强，大气中的不稳定能增加，因雷暴始发于春季，盛夏，太阳辐射强烈，大气不稳定能储存多，雷暴频繁。秋冬以后，太阳辐射减弱，因而雷暴逐渐减少。但由于全球气候变化和大气污染等原因，现在冬季也经常出现雷击现象。据悉，每个闪电的强度可

3、以高达100 万伏，一个中等强度雷暴的功率约有10 万千伏安，相当于一座小型核电站的输出功率。雷电防护是一门古老而有神秘色彩的科学，自从有人类历史以来，各个时期都记录着人们和雷电斗争的历史。自从富兰克林（Benjamin Franklin，17061790）研究大气物理建立雷电理论并发明了避雷针以来，人类同雷电的斗争进入了新的领域。富兰克林以后，现代工业化开始发展，尤其是在俄国工程师多勃罗奥里斯基（18621919）发明了三相感应电机和变压器实现电能远距离传输；美国发明家贝尔（18471922）发明了电话以后，人类很快进入了电气化时代。这个时候雷电的危害从过去的以直击雷击毁地上的人和物为主发展

4、成为以通过导线传播的雷电波为主。经过长期的研究，人们建立起了感应雷和高电压反击的理论，弄清了高电压雷电波在金属导线上的传播规律，并于1890 年发明了带串联间隙和熔断器的避雷器。1922 年美国西屋电气公司研制成功了炭化硅避雷器，1972 年日本日立公司研制成功了配电用无间隙避雷器，防雷科学得到了大的发展，高电压雷电保护技术基本成熟。近年来，随着大量的数据设备和精密仪器应用的范围日益广泛，雷电损害造成的事故有逐年上升的趋势。由于通讯计算机网络精密设备内部结构的高度集中化，使设备耐受过电压、过电流的能力下降，更易遭受雷电破坏。轻者可造成计算机终端和通信设备的接口损坏，使通信中断，大量信息丢失或无

5、法传输；重者使网络主机损坏，导致网络瘫痪，工作无法进行。计算机网络系统易遭受雷击损坏的设备有：MODEM（调制解调器）、ROUTER（路由器）SWITCH（交换机）、HUB、网卡、通信卡、UPS、计算机电源及主板。例如：银行是近年时常遭受雷击的地方，原因是银行采用微机联网，由于微电子产品，普遍绝缘强度低，过电压耐受力差，一旦遭受雷击，轻则程序混乱，重则将微机损坏，与微机一样，通讯也是近年雷击袭击的新目标，其原因一是电话数量增多，二是通讯设备先进之后承受力随之减弱，过去使用的元件，耐受能量为一个焦耳左右，而进的元件只是过去元件耐受能力千万分之一。在雷电灾害防御方面，纵观人类防雷历史，已有两个多世

6、纪，从建筑物防雷发展到供电防雷、电气和电子设备防雷，现在已进入第四个阶段即现代微电子设备防雷。防雷技术和产品，也随着现代高新技术发展得到显著发展，除传统的避雷针引雷拦截技术外，已拥有消散削减、屏蔽隔离、抑制分流、疏导均衡等电位、优化接地泄放和雷电控测定位预警等技术，并相应研制出多种高科技的隔离装置、电子避雷器、高效防腐降阻剂等设备、器件和产品，出现了火箭与激光等人工影响雷电的装置和雷电探测预警系统设备，这都为有效防御治理雷电灾害奠定了技术和物质基础。工业化和科技的进步使得各种高层建筑和特殊用途建筑如雨后春笋般的拔地而起，这也为雷电防护提出了大量新的问题随着城市建设速度大大加快，一座座高楼如雨后

7、春笋般平地而起，高耸入云，城市磁场也因此发生变化，使得雷电对人们日常生活影响日益明显。1989 年8 月12 号，山东皇岛油库突遭雷暴袭击，导致起火爆炸，整个油库区成了一片火海，大火燃烧了104 个小时，造成了重大的人员伤亡和巨大的经济损失。来自中国气象局的数据表明，仅1997 年就在广东省发生雷击事故145 案，造成直接经济损失2 亿元，间接经济损失在5 亿元以上。因此“静电抵抗”、“电磁干扰”、“热岛效应”等等的问题都有待进一步去研究和解决。近十多年来围绕这些问题人们进行了不懈的努力，提出了许多新的防雷理论，研制出一大批新的防雷器件、设备和材料，开发出许多全新的雷电防护技术。我国于1994

8、 年颁布了新的建筑物防雷设计规范GB 50057-1994，该规范参考了大量国际标准，对原有的_规范做了大量的修改，无论从指导思想、技术要求还是技术措施上讲都处在国际领先地位，这也标志着我们国家对雷害的重视。二、防雷体系概况由接闪器、避雷器件、均压等电位体、接地装置等构成的工程网络称为综合防雷工程系统。技术先进是安全的有效保证，在保证安全的前提下对设计提出了更加严格的要求。一个完善的防雷体系应包括三方面内容：1、外部防雷，即由外部防雷装置（接闪器、引下线和接地装置）承接50%以上的雷电流泄入大地；2、内部防雷，即采用等电位连结、屏蔽、防闪络技术和装置阻塞雷电波沿金属导线和空间电磁场入侵的途径；

9、3、电涌保护，利用某些元件的非线性特性，组成电涌保护器(SPD)并将其连结在配电和信号线路中，将累计产生的过电压和过电流通过SPD泄入大地。建筑物防雷工程是一个综合系统工程，必须将外部防雷、内部防雷、电涌保护作为一个整体进行综合分析和设计，这三个系统缺一不可，其设计必须符合其相关的标准、规范，必须根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能和后果，因地制宜地采取防雷措施。对雷电综合防治的原则是：“综合治理、整体防御、多重保护、层层设防”。运用“消散、疏导、隔离、均压”的方法，根据特定保护空间的实际情况，用相应的防雷器件构成工程网络来保证其防雷安全、治理雷电灾害。做到安全可靠、技术先进、经济合理、

10、施工维护方便。三、弱电系统雷害成因直击雷： 雷云对地放电，雷电直接击在露天的电子设备上造成设备损坏。雷电波侵入：电源线、信号传输线遭到直接雷击或临近地区遭_受雷击时，在金属导线上产生过电压沿金属导线侵入室内设备，造成设备损坏。有时供电系统发生故障产生的过电压电涌也会使设备损坏。雷电感应和地电位反击：当建筑物遭到雷击，雷电流瞬时流过建筑物导体入地泻放过程中，会对临近金属导线产生磁感应，引起过电压灾害。雷电流泻入大地时，地电位明显升高，会对附近的金属管线或分置的接地装置形成反击，使与这些分置的接地装置连接的设备损坏。四、防雷设计方案1、设计依据及相关标准GB 50057-94 建筑物防雷设计规范（

11、2000 版）GB 50054-95 低压配电设计规范GB 50174-93 电子计算机机房设计规范GB 50169-92 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范IEC 61024 建筑物防雷IEC 61312 雷电电磁脉冲的防护GB/T50311-2000 建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范D 562 建筑物、构筑物防雷设施安装雷电防护设计是一项系统工程，系统结构愈合理，系统的各个部分之间才可以有机结合，相互之间的作用就愈协调，从而使整个系统在总体上达到最佳的运行状态。在系统防雷保护设计工作中，防雷设计主要的目的是将防雷与计算机信息系统的客观实际条件进行有机的结合，通过合理配置，使之溶为一

12、体，确保系统的稳定工作，从而发挥出系统防护工作的最佳效果。依据 IEC-61024 雷击区域划分（室外区，室内区，设备区）的要求， 建筑物必须安装有防直击雷装置的避雷针或避雷带（在本设计方案中不考虑直击雷的防护）；电源线和信号线安装防雷电感应的避雷器；以及采用各种接地、屏蔽手段在防雷区界面处进行等电位联结，达到消除防雷区内各设备之间电位差的目的。2. 综合防雷系统如图3、具体设计内容（1） 电源部分防雷保护对于低压供电系统，浪涌引起的瞬态过电压（TVS）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吸收，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

13、的范围内。第一级避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至大地泄放，以确保后接设备的安全。对于 机房电源一级电源防雷器，三相进线的每条线路应有60-100KA的通流容量，可将数万甚至数十万伏的过电压限制到几千伏以内，防雷器并联安装在机房的市电电源总进线端处，对电源线路上的直击雷和传导雷过电压进行保护。具体措施：第一级避雷保护：选用型号 LGA601P-II 型三相电源避雷器该型号的避雷器通流容量达 6

14、0KA，经过本级防雷可将大部份雷电流泄入大地，但是其产生的残压很高，通过供电线路进入的雷电危害依然很大。安装位置：安装在机房总配电的电源线进线端。第二级避雷保护：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得分配电柜的电源进线端处。可以对已经经过初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距第一级防雷器10-15 米，以使防雷器的动作分级起效。具体措施：第二级避雷保护：选用型号 LGA401P-II 型单相电源避雷器第二级为中级保护，要求电源防浪涌保护器的

15、标称放电电流40kA 以上，限制电压小于1.3KV 。通流容量40KA，响应时间：25ns 。安装位置：在机房的分配电箱的电源进线端并联安装。第三级避雷保护：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， 若不做第三级的防雷， 由经过一、二级防雷而进入机房设备的雷击残压仍将有千伏之上，这将对机房的后接设备造成很大冲击， 并导致设备的损坏。作为第三级的防雷器，要求有10KA 以上的通流容量。具体措施：选用型号 LGA201P-II 型单相电源避雷器第三级为精细保护，雷电通量20KA，限制电压

16、小于1.3KV，响应时间：25ns。安装位置：在机房的UPS 电源进线端并联安装。（2）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。本方案中网络设备防护方面，依据GB 50174-93电子计算机机房设计规范、YD/T5098通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范中信号系统雷电及过电压防护要求，考虑到机房设备的重要性，针对中心机房网络交换机及服务器网卡以及

17、其他网络设备的网卡等做重点防护。具体 实施：1)在交换机的信号输出端口串联安装多端口电涌保护器LGX-RJZ5-III 型避雷器，作为对后续设备的防雷保护。2）在服务器的信号线路输入端串联安装网络电涌保护器LGX-RJN5-II 型避雷器，作为对服务器及后接设备的防雷保护。（3）机房等电位防护IEC61312 中指出：“等电位连接的目的在于减小需要防雷的空间内各金属部件和各系统之间的电位差。在一个防雷区内部的金属部件和系统都应在防雷区交界处，采用等电位连接线做等电位连接”；国家标准GB50057-94 局部修订条文中指出：“穿过各防雷区界面的金属物和系统，以及在一个防雷区内部的金属物和系统均应

18、在界面处做等电位连接”。具体 实施：。在机房的防静电地板下铺设汇流排组成机房的等电位连接系统，以避免机房设备间的电位差而造成机房设备和人员的损伤。（4）防雷接地系统接地是防雷的重要组成部分，是防雷装置的基础，是使雷电流更好的泻入大地，根据实际情况，需重新做一个综合接地体。为保证计算机系统的接地阻值，还应尽量减小上引线的电阻值。此次设计上引线选用载面积为16 平的铜芯地线电缆。接地体的具体位置和上引线的具体路由，在施工时以尽可能的情况下，减少上引线的长度。通过增大导线载面和减小导线长度的措施，来尽量减小接地引线的电阻值。具体 实施：本设计方案中建议采用由防雷模块LGD01M 组成的接地网，是机房

19、内由于雷电感应而产生的浪涌电流能够迅速泄流入地。五、机房防雷产品介绍1) 电源第一级防雷 LGA601P-II最大持续工作电压550V，标称工作电压220V/380V/50Hz，通流容量60KA，限制电压1.5KV，响应时间25ns,（P 型不带计数，J 型带计数），声光告警，状态检测，有，,导体截面25mm2,外形尺寸288mm*190mm*84mm,保护区域LPZ0B-12) 电源第二级 LGA401P-II最大持续工作电压420V;标称工作电压220V/380V 50Hz;通流容量40KA;限制电压1.3KV;响应时间25ns;雷击计数:P 型不带记数，J 型带;告警方式：声光报警；状态

20、检测:有;外形尺寸288mm*190mm*84mm;导体截面（最大）16mm2;保护区域LPZ1-23）电源第三级LGA201P-II最大持续工作电压360V;标称工作电压220V/380V/50Hz;标称通流容量20KA;限制电压:1.2KV;响应时间25ns；雷击计数：P 型不带计数，J 型带计数；告警方式：声光报警；状态检测：有；外形尺寸227mm*140mm*84mm;导体截面（最大）10mm2;保护区域LPZ1-2、2-3;4)多端口浪涌保护器LGX-RJZ5-III最大持续工作电压：5V；保护脚：1、2、3、6；最大放电电流10KV ;冲击防护电压：线对线10V ，线对地600V;标称工作电流;200mA;传输速率：100Mbit/s;响应时间：1ns;插入损耗：0.5dB;接口形式：RJ455)网络电涌保护器LGX-RJN5-II最大持续工作电压5V ；保护脚 1,2，3 ,6；最大放电电流10KV ；冲击防护电压线对线10V，线对地600V ；标称工作电流200mA ；传输速率100Mbit/s ；响应时间1ns ；插入损耗 0.5dB ；接口形式RJ45 。6)接地模块LGD01M规格尺寸：500*400*60；重量20Kg 室温下电阻率3；工频接地电阻：R 单=0.16六、机房防雷工程报价单