計(jì)算機(jī)機(jī)房防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　計(jì)算機(jī)機(jī)房防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　摘 要：計(jì)算機(jī)機(jī)房的防雷電侵害正愈來愈受到各級(jí)部門及企業(yè)的重視，本文依據(jù)我國國家標(biāo)準(zhǔn)、國際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，結(jié)合計(jì)算機(jī)機(jī)房防雷工程實(shí)際，分析了雷電侵害計(jì)算機(jī)機(jī)房的幾種途徑，對計(jì)算機(jī)機(jī)房建筑物、電源系統(tǒng)、信息系統(tǒng)的防雷措施作了詳細(xì)介紹，并對機(jī)房的接地系統(tǒng)和等電位連接作了進(jìn)一步闡述，從而提出了計(jì)算機(jī)機(jī)房防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 </p>

2、;<p>　　關(guān) 鍵 詞：防雷；計(jì)算機(jī)機(jī)房；接地系統(tǒng)；等電位連接 </p><p>　　中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p><b>　　前 言 </b></p><p>　　雷電災(zāi)害是一種目前人類還無法完全抗拒的嚴(yán)重自然災(zāi)害，雷電造成人員傷亡及設(shè)備損壞的事件屢有發(fā)生。隨著我國信息化建設(shè)進(jìn)程的加快，這些高、精、尖

3、的電子計(jì)算機(jī)信息設(shè)備富含大量的半導(dǎo)體集成模塊,普遍存在著絕緣強(qiáng)度低，抗過電壓、過電流及電磁脈沖能力差等致命弱點(diǎn)，系統(tǒng)一旦遭受雷擊，會(huì)造成這些電子信息系統(tǒng)的運(yùn)行中斷，造成大量數(shù)據(jù)信息丟失。因此，對于含有大量計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)設(shè)備的計(jì)算機(jī)機(jī)房而言，其防雷電侵害的重要性就顯得尤為突出。 </p><p>　　計(jì)算機(jī)機(jī)房雷電防護(hù)原理分析 </p><p>　　2.1雷電侵入計(jì)算機(jī)機(jī)房建筑物、電源系統(tǒng)設(shè)

4、備、信息系統(tǒng)設(shè)備的幾種 </p><p><b>　　2.1.1直擊雷 </b></p><p>　　雷電直接擊在計(jì)算機(jī)機(jī)房建筑物和機(jī)房室外電纜上，因電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)等造成機(jī)房建筑物損壞及人員的傷亡。 </p><p><b>　　2.1.2感應(yīng)雷 </b></p><p>　　雷電在雷云之

5、間或雷云對地放電時(shí)，在機(jī)房附近的戶外信號(hào)線路、電力線路、設(shè)備間連接線上產(chǎn)生感應(yīng)過電壓并侵入設(shè)備，使串聯(lián)在線路中間或終端的電子設(shè)備遭到損壞。 </p><p>　　2.1.3雷電波侵入 </p><p>　　由于雷電對機(jī)房外架空電纜或金屬管道的作用,雷電波可能沿著這些管線進(jìn)入機(jī)房，危及人身安全及損壞設(shè)備。 </p><p>　　2.1.4地電位反擊 </p>

6、;<p>　　是指雷擊大地或者建筑物外部防直擊雷系統(tǒng)通過接地體泄放雷電流時(shí)，引起地電位上升而波及附近的電子設(shè)備和人員，危及人身安全及損壞設(shè)備。 </p><p>　　2.2計(jì)算機(jī)機(jī)房防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想和理論依據(jù) </p><p>　　國際電工委員會(huì)IEC/TC-81有關(guān)防雷設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的核心內(nèi)容、我國現(xiàn)行的國家防雷標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及在國際電工委員會(huì)防雷技術(shù)精華的基礎(chǔ)上制訂的各項(xiàng)防雷

7、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,對我們的實(shí)際工作具有重要的指導(dǎo)意義，可作為計(jì)算機(jī)機(jī)房防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想和理論依據(jù).這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中都重點(diǎn)提出了防雷系統(tǒng)中的兩個(gè)核心理論：防雷分區(qū)和等電位連接. </p><p>　　2.2.1防雷分區(qū) </p><p>　　防雷區(qū)應(yīng)按下列原則劃分： </p><p>　　LPZ0A區(qū)：本區(qū)內(nèi)的各個(gè)物體都可能遭到直接雷擊和導(dǎo)走全部雷電流；本區(qū)內(nèi)的電磁場

8、強(qiáng)度沒有衰減。 </p><p>　　LPZ0B 區(qū)：本區(qū)內(nèi)的各個(gè)物體不可能遭到大于所選滾球半徑對應(yīng)的雷電流直接雷擊，但本區(qū)內(nèi)的電磁場沒有衰減。 </p><p>　　LPZ1區(qū)：本區(qū)內(nèi)的各個(gè)物體不可能遭到直接雷擊，流經(jīng)各導(dǎo)體的電流比LPZ0B區(qū)更??；本區(qū)內(nèi)的電磁場強(qiáng)度可能衰減，這取決于屏蔽措施。 </p><p>　　LPZn＋1后續(xù)防雷區(qū)：當(dāng)需要進(jìn)一步減小流入的

9、電流和電磁場強(qiáng)度時(shí),應(yīng)增設(shè)后續(xù)防雷區(qū),并按照需要保護(hù)的對象所要求的環(huán)境區(qū)選擇后續(xù)防雷區(qū)的要求條件。 </p><p>　　兩個(gè)防雷區(qū)的界面上應(yīng)將所有通過界面的金屬物做等電位連接并宜采取屏蔽措施。 </p><p>　　2.2.2等電位連接 </p><p>　　等電位連接是把建筑物內(nèi)所有金屬物，能直接連接的，統(tǒng)統(tǒng)用電氣連接的方法連接起來；一切與外界有聯(lián)系的帶電金屬線

10、纜都要加裝合理的電涌保護(hù)器參與整個(gè)等電位連接系統(tǒng)，使整個(gè)建筑物空間成為一個(gè)良好的等電位體。 </p><p>　　2.3計(jì)算機(jī)機(jī)房防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)采取的基本防雷措施 </p><p>　　外部直擊雷防護(hù)都是采用避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)等作為接閃器，通過引下線將雷電流泄放至良好的接地裝置，確保了建筑物本身免受直擊雷的侵襲。內(nèi)部感應(yīng)雷防護(hù)是為保護(hù)建筑物內(nèi)部的設(shè)備以及人員的安全而設(shè)置的，是從整體和系

11、統(tǒng)上建立起三維的防護(hù)體系。 </p><p>　　計(jì)算機(jī)機(jī)房防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　3.1計(jì)算機(jī)機(jī)房建筑物防雷分類確定及雷電防護(hù)等級(jí)確定 </p><p>　　在做防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前，必須首先根據(jù)建筑物的重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性和后果，確定建筑物的防雷分類；其次按建筑物電子信息系統(tǒng)所處環(huán)境進(jìn)行雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估，確定雷電防護(hù)等級(jí)。 </p&g

12、t;<p>　　3.2計(jì)算機(jī)機(jī)房建筑物直擊雷防護(hù)措施 </p><p>　　外部直擊雷防護(hù)都是采用避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)等作為接閃器，通過引下線將雷電流泄放至良好的接地裝置，從而確保建筑物本身免受直擊雷的侵襲。 </p><p>　　3.3計(jì)算機(jī)機(jī)房建筑物接地裝置 </p><p>　　接地是分流和排泄直接雷擊和雷電電磁干擾能量的最有效手段之一，其目的

13、就是把雷電流通過低電阻的接地體向大地逸散泄放，從而保護(hù)建筑物、人員和設(shè)備的安全。本工程的接地措施應(yīng)將建筑物防直擊雷接地、防雷電感應(yīng)接地、防靜電接地、電器設(shè)備安全保護(hù)接地共用同一接地裝置。 </p><p>　　3.4計(jì)算機(jī)機(jī)房電源系統(tǒng)雷擊電磁脈沖防護(hù)措施 </p><p>　　3.4.1電源系統(tǒng)第一級(jí)防護(hù) </p><p>　　通過計(jì)算，確定所加裝的電涌保護(hù)器的兩個(gè)

14、重要參數(shù)：標(biāo)稱放電電流和殘壓。 </p><p>　　3.4.2電源系統(tǒng)第二級(jí)防護(hù) </p><p>　　應(yīng)在機(jī)房分配電箱內(nèi)加裝第二級(jí)SPD，其標(biāo)稱放電電流不宜小于8/20S，5kA。 </p><p>　　3.4.3電源系統(tǒng)第三級(jí)防護(hù) </p><p>　　雖然總配電室的進(jìn)線柜及機(jī)房分配電箱內(nèi)加裝了電源系統(tǒng)第一級(jí)及第二級(jí)電涌保護(hù)器，但是機(jī)房

15、內(nèi)都是一些精密電子設(shè)備，耐沖擊電壓都比較低，一般在1.5KV以下，為進(jìn)一步降低殘壓，應(yīng)在中心機(jī)房的各終端用電設(shè)備前端即各墻壁插座處各加裝一套插座式電涌保護(hù)器。 </p><p>　　3.5計(jì)算機(jī)機(jī)房通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)雷擊電磁脈沖防護(hù)措施 </p><p>　　計(jì)算機(jī)機(jī)房的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)線及到政府樓、人大政協(xié)樓、紀(jì)委樓等出線均為光纜，光纜進(jìn)出機(jī)房, 穿越了LPZ0區(qū)與LPZ1區(qū)的界面,雖然光纜本

16、身會(huì)被感應(yīng)雷電流，但是光纜的加強(qiáng)芯能感應(yīng)雷電流，故光纜的加強(qiáng)芯應(yīng)就近接到機(jī)房內(nèi)的接地匯流排上。 </p><p>　　計(jì)算機(jī)機(jī)房內(nèi)所有交換設(shè)備及各計(jì)算機(jī)終端之間都采用雙絞線進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸，雖然這些雙絞線都處于LPZ1區(qū)，未穿越防雷分區(qū)的界面，但是，由于線路很長，雷擊產(chǎn)生的瞬變磁場會(huì)在雙絞線回路中產(chǎn)生感應(yīng)過電壓，損壞網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。 </p><p>　　3.6計(jì)算機(jī)機(jī)房天饋線系統(tǒng)雷擊電磁脈沖防

17、護(hù)措施 </p><p>　　計(jì)算機(jī)機(jī)房的衛(wèi)星天饋線一般在室外穿鋼管進(jìn)入室內(nèi)，穿越了LPZ0區(qū)與LPZ1區(qū)的界面,接入衛(wèi)星電視信號(hào)接收機(jī)的輸入端，天饋線接口為F頭, 首先應(yīng)將天饋線穿管的兩端直接連接到避雷網(wǎng)上，其次應(yīng)在天饋線于LPZ0區(qū)與LPZ1區(qū)的界面上即衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)前端加裝合適的電涌保護(hù)器，電涌保護(hù)器的工作頻率、平均輸出功率、接口形式及特性阻抗等都必須與系統(tǒng)相匹配。 </p><p>

18、;<b>　　3.7等電位連接 </b></p><p>　　當(dāng)雷電襲擊時(shí)，在機(jī)房內(nèi)部和附近大體上是等電位的，而不會(huì)發(fā)生內(nèi)部設(shè)備被高電位反擊和人被電擊的事故。一切與外界有聯(lián)系的金屬線都要加裝合理的電涌保護(hù)器，并且電涌保護(hù)器的接地端要與建筑物的防雷接地裝置直接進(jìn)行電氣連接，使之成為等電位。因此中心機(jī)房的等電位連接我們采用M型網(wǎng)絡(luò)連接，具體措施為： </p><p>　　

19、（1）凡進(jìn)入室內(nèi)的各種線路及管道，包括電纜金屬外皮、光纜金屬外皮、水管、暖氣管道、強(qiáng)電線路穿管、弱電線路穿管等在入戶處都應(yīng)與接地裝置相連接。 </p><p>　?。?）室內(nèi)的設(shè)備金屬外殼、金屬支撐物、金屬管道、電纜金屬外皮、電纜金屬槽道、金屬構(gòu)架、金屬門窗均與防雷接地裝置連接。 </p><p>　?。?）機(jī)房的防直擊雷接地、防雷電感應(yīng)接地、防靜電接地、電器設(shè)備安全保護(hù)接地共用同一接地裝

20、置。 </p><p><b>　　結(jié) 論 </b></p><p>　　本設(shè)計(jì)方案針對計(jì)算機(jī)機(jī)房所在建筑物的直擊雷防護(hù)，機(jī)房電源系統(tǒng)及信息系統(tǒng)的感應(yīng)雷防護(hù)，都做了相對完善的設(shè)計(jì)。 </p><p>　　盡管雷電的研究和防護(hù)技術(shù)不斷取得進(jìn)展，高科技也不斷滲入雷電防護(hù)這一領(lǐng)域，但因雷電問題的特殊性和電氣設(shè)備的復(fù)雜性，目前為止，全世界仍未能找到10

21、0%有效的防雷方法，國際電工委員會(huì)IEC/-81技術(shù)委員會(huì)明確指出，目前仍然沒有能夠保證絕對安全的雷電防護(hù)規(guī)定。我國GB50075-94防雷設(shè)計(jì)規(guī)范明確指出:對雷電的防護(hù)只能是盡可能的減少或避免損失，而不是萬無一失。 </p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 林維勇. 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057