計算機機房防雷系統(tǒng)設計

1、<p>　　計算機機房防雷系統(tǒng)設計</p><p>　　摘 要：計算機機房的防雷電侵害正愈來愈受到各級部門及企業(yè)的重視，本文依據(jù)我國國家標準、國際電工委員會標準和相關行業(yè)標準規(guī)范，結合計算機機房防雷工程實際，分析了雷電侵害計算機機房的幾種途徑，對計算機機房建筑物、電源系統(tǒng)、信息系統(tǒng)的防雷措施作了詳細介紹，并對機房的接地系統(tǒng)和等電位連接作了進一步闡述，從而提出了計算機機房防雷系統(tǒng)設計。 </p>

2、;<p>　　關 鍵 詞：防雷；計算機機房；接地系統(tǒng)；等電位連接 </p><p>　　中圖分類號：S611文獻標識碼： A </p><p><b>　　前 言 </b></p><p>　　雷電災害是一種目前人類還無法完全抗拒的嚴重自然災害，雷電造成人員傷亡及設備損壞的事件屢有發(fā)生。隨著我國信息化建設進程的加快，這些高、精、尖

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

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

5、間或雷云對地放電時，在機房附近的戶外信號線路、電力線路、設備間連接線上產(chǎn)生感應過電壓并侵入設備，使串聯(lián)在線路中間或終端的電子設備遭到損壞。 </p><p>　　2.1.3雷電波侵入 </p><p>　　由于雷電對機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入機房，危及人身安全及損壞設備。 </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，引起地電位上升而波及附近的電子設備和人員，危及人身安全及損壞設備。 </p><p>　　2.2計算機機房防雷系統(tǒng)設計的指導思想和理論依據(jù) </p><p>　　國際電工委員會IEC/TC-81有關防雷設計標準的核心內(nèi)容、我國現(xiàn)行的國家防雷標準規(guī)范以及在國際電工委員會防雷技術精華的基礎上制訂的各項防雷

7、技術標準規(guī)范,對我們的實際工作具有重要的指導意義，可作為計算機機房防雷系統(tǒng)設計的指導思想和理論依據(jù).這些標準規(guī)范中都重點提出了防雷系統(tǒng)中的兩個核心理論：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)應按下列原則劃分： </p><p>　　LPZ0A區(qū)：本區(qū)內(nèi)的各個物體都可能遭到直接雷擊和導走全部雷電流；本區(qū)內(nèi)的電磁場

8、強度沒有衰減。 </p><p>　　LPZ0B 區(qū)：本區(qū)內(nèi)的各個物體不可能遭到大于所選滾球半徑對應的雷電流直接雷擊，但本區(qū)內(nèi)的電磁場沒有衰減。 </p><p>　　LPZ1區(qū)：本區(qū)內(nèi)的各個物體不可能遭到直接雷擊，流經(jīng)各導體的電流比LPZ0B區(qū)更??；本區(qū)內(nèi)的電磁場強度可能衰減，這取決于屏蔽措施。 </p><p>　　LPZn＋1后續(xù)防雷區(qū)：當需要進一步減小流入的

9、電流和電磁場強度時,應增設后續(xù)防雷區(qū),并按照需要保護的對象所要求的環(huán)境區(qū)選擇后續(xù)防雷區(qū)的要求條件。 </p><p>　　兩個防雷區(qū)的界面上應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器參與整個等電位連接系統(tǒng)，使整個建筑物空間成為一個良好的等電位體。 </p><p>　　2.3計算機機房防雷系統(tǒng)設計應采取的基本防雷措施 </p><p>　　外部直擊雷防護都是采用避雷針、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)部感應雷防護是為保護建筑物內(nèi)部的設備以及人員的安全而設置的，是從整體和系

11、統(tǒng)上建立起三維的防護體系。 </p><p>　　計算機機房防雷系統(tǒng)設計 </p><p>　　3.1計算機機房建筑物防雷分類確定及雷電防護等級確定 </p><p>　　在做防雷系統(tǒng)設計之前，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)境進行雷擊風險評估，確定雷電防護等級。 </p&g

12、t;<p>　　3.2計算機機房建筑物直擊雷防護措施 </p><p>　　外部直擊雷防護都是采用避雷針、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計算機機房建筑物接地裝置 </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，從而保護建筑物、人員和設備的安全。本工程的接地措施應將建筑物防直擊雷接地、防雷電感應接地、防靜電接地、電器設備安全保護接地共用同一接地裝置。 </p><p>　　3.4計算機機房電源系統(tǒng)雷擊電磁脈沖防護措施 </p><p>　　3.4.1電源系統(tǒng)第一級防護 </p><p>　　通過計算，確定所加裝的電涌保護器的兩個

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

15、內(nèi)都是一些精密電子設備，耐沖擊電壓都比較低，一般在1.5KV以下，為進一步降低殘壓，應在中心機房的各終端用電設備前端即各墻壁插座處各加裝一套插座式電涌保護器。 </p><p>　　3.5計算機機房通信網(wǎng)絡系統(tǒng)雷擊電磁脈沖防護措施 </p><p>　　計算機機房的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)進線及到政府樓、人大政協(xié)樓、紀委樓等出線均為光纜，光纜進出機房, 穿越了LPZ0區(qū)與LPZ1區(qū)的界面,雖然光纜本

16、身會被感應雷電流，但是光纜的加強芯能感應雷電流，故光纜的加強芯應就近接到機房內(nèi)的接地匯流排上。 </p><p>　　計算機機房內(nèi)所有交換設備及各計算機終端之間都采用雙絞線進行網(wǎng)絡信號傳輸，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)生的瞬變磁場會在雙絞線回路中產(chǎn)生感應過電壓，損壞網(wǎng)絡設備。 </p><p>　　3.6計算機機房天饋線系統(tǒng)雷擊電磁脈沖防

17、護措施 </p><p>　　計算機機房的衛(wèi)星天饋線一般在室外穿鋼管進入室內(nèi)，穿越了LPZ0區(qū)與LPZ1區(qū)的界面,接入衛(wèi)星電視信號接收機的輸入端，天饋線接口為F頭, 首先應將天饋線穿管的兩端直接連接到避雷網(wǎng)上，其次應在天饋線于LPZ0區(qū)與LPZ1區(qū)的界面上即衛(wèi)星信號接收機前端加裝合適的電涌保護器，電涌保護器的工作頻率、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>　　當雷電襲擊時，在機房內(nèi)部和附近大體上是等電位的，而不會發(fā)生內(nèi)部設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器，并且電涌保護器的接地端要與建筑物的防雷接地裝置直接進行電氣連接，使之成為等電位。因此中心機房的等電位連接我們采用M型網(wǎng)絡連接，具體措施為： </p><p>　　

19、（1）凡進入室內(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、強電線路穿管、弱電線路穿管等在入戶處都應與接地裝置相連接。 </p><p>　?。?）室內(nèi)的設備金屬外殼、金屬支撐物、金屬管道、電纜金屬外皮、電纜金屬槽道、金屬構架、金屬門窗均與防雷接地裝置連接。 </p><p>　?。?）機房的防直擊雷接地、防雷電感應接地、防靜電接地、電器設備安全保護接地共用同一接地裝

20、置。 </p><p><b>　　結 論 </b></p><p>　　本設計方案針對計算機機房所在建筑物的直擊雷防護，機房電源系統(tǒng)及信息系統(tǒng)的感應雷防護，都做了相對完善的設計。 </p><p>　　盡管雷電的研究和防護技術不斷取得進展，高科技也不斷滲入雷電防護這一領域，但因雷電問題的特殊性和電氣設備的復雜性，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IEC/-81技術委員會明確指出，目前仍然沒有能夠保證絕對安全的雷電防護規(guī)定。我國GB50075-94防雷設計規(guī)范明確指出:對雷電的防護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 </b></p><p>　　[1] 林維勇. 中華人民共和國國家標準《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057