機房防雷方案

XXX集團公司機房防雷系統(tǒng)設(shè)計方案2013黃磊成都視麗來科技發(fā)展有限公司2013-06-28

目錄HYPERLINK第一章 前言 3HYPERLINK第二章 設(shè)計方案 5HYPERLINK2.1設(shè)計參考標(biāo)準(zhǔn) 5HYPERLINK2.2設(shè)計說明 5HYPERLINK2.3保護對象 6HYPERLINK2.4設(shè)計方案 6HYPERLINK2.4.1.機房所在區(qū)域防雷措施概況 6HYPERLINK2.4.2.電源系統(tǒng)及其防護 7HYPERLINK2.4.3.信號系統(tǒng)及其防護： 8HYPERLINK2.5接地系統(tǒng) 9HYPERLINK2.5.1.接地方式 9HYPERLINK2.5.2.接地目的 10HYPERLINK2.5.3.防雷接地的必要性 10HYPERLINK2.5.4.機房內(nèi)接地裝置 10HYPERLINK2.6小結(jié) 11HYPERLINK第三章 設(shè)計示意圖 12HYPERLINK第四章 報價清單 13前言在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的社會里，計算機機房越來越廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域，近年來高科技技術(shù)正迅猛發(fā)展，但是只有通過穩(wěn)定、可靠的運行才能發(fā)揮其效益，而計算機設(shè)備的穩(wěn)定、可靠運行要依靠機房的嚴(yán)格的環(huán)境條件，即溫度、濕度、噪聲、振動、靜電、電磁干擾等條件及其控制精度，因此機房工程的設(shè)計與施工日益被重視起來。計算機機房工程是一種涉及到空調(diào)技術(shù)、配電技術(shù)、自動檢測與控制技術(shù)、抗干擾技術(shù)、綜合布線技術(shù)、凈化、消防、建筑、裝潢等多種專業(yè)的綜合性產(chǎn)業(yè)。根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定，弱電接地技術(shù)要求：工業(yè)企業(yè)通信設(shè)計規(guī)范GBJ79-85、通信局（站）接地設(shè)計暫行技術(shù)規(guī)定（綜合樓部分）YDJ26——89。接地電阻：弱電單獨接地小于等于4歐姆，綜合接地小于等于1歐姆。但這還不能保證弱電機房安全，根據(jù)國家規(guī)定還應(yīng)設(shè)置防雷系統(tǒng)。隨著人類社會實踐的不斷深入，人們發(fā)現(xiàn)雷電的破壞性不僅僅表現(xiàn)在容易被感受到的直接雷擊，還有感應(yīng)雷擊、雷電波的入侵；而雷電對某一對象的破壞渠道也包括空間通道、電源通道、信號和天饋通道、地電位反擊通道等；人類社會發(fā)展至今，任何單一的防雷器件，已無法成功保證某一特定空間所有保護對象，要科學(xué)、經(jīng)濟、可靠地保護電子設(shè)備，只有采用現(xiàn)代防雷技術(shù)。隨著地球氣候的變化，城市熱島效應(yīng)增加，熱源輻射增多，建筑物不斷增高和增多，電子、電氣設(shè)備大量涌現(xiàn)和集中使用，雷擊災(zāi)害特別是感應(yīng)雷擊災(zāi)害帶來的危害也在不斷的增加。大量微電子設(shè)備廣泛使用，其設(shè)備不但價格昂貴，精度要求高，而且設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，無法正常工作，將帶來很大直接或間接的經(jīng)濟損失。因此要完善防雷措施，盡可能減少雷電災(zāi)害帶來的損失。機房防雷主要目的是防止由于雷擊時造成的如下?lián)p害：大樓的鋼筋結(jié)構(gòu)在攔擊大電流（一般為超過40KA）先導(dǎo)并經(jīng)過引下線入地的過程中，在周圍空間產(chǎn)生很強的電磁場，此時大廈內(nèi)部的電源線、數(shù)據(jù)線因受感應(yīng)電流的沖擊而損壞。雷電的“繞擊”現(xiàn)象引起的對內(nèi)部設(shè)備的感應(yīng)雷擊。這種繞擊電流往往為10KA左右，避雷針接閃器無法吸引它，它的先導(dǎo)可能閃擊該大廈旁側(cè)的某個部位，機房內(nèi)的電子設(shè)備就會被感應(yīng)雷電流擊壞。戶外線路遭到直接雷擊后，線路中的大電流竄入大廈內(nèi)部，從而引起對內(nèi)部設(shè)備的損壞，或當(dāng)雷雨云之間、雷雨云對大地之間放電時，雷閃電流的高頻電磁場對暴露在空間的電源線、信號線、數(shù)據(jù)線感應(yīng)過電壓，傳至設(shè)備，使之損壞。雷電流引起的“地電位反擊”：在大廈附近，如遭直接雷擊，入地雷電流使地電位驟然升高，以電阻方式耦合至中性線或地線破壞設(shè)備。操作過電壓引起的危害，這大多發(fā)生在儲蓄設(shè)備的開關(guān)、輸電線路的短路、周圍大容量電器運行時，產(chǎn)生的工業(yè)干擾或操作過電壓，在電源線上會產(chǎn)生5000-6000V、3KA的浪涌過電壓及浪涌電流，它們竄入大廈內(nèi)同樣會產(chǎn)生很大的破壞性后果。因此，在機房電子設(shè)備防雷系統(tǒng)工程中，除了有良好的鋼筋結(jié)構(gòu)、引下線和地網(wǎng)系統(tǒng)外，同時必須在電源系統(tǒng)、數(shù)據(jù)信號系統(tǒng)進行可靠、有效的防護工作，并具有可靠的接地裝置。設(shè)計方案2.1設(shè)計參考標(biāo)準(zhǔn)1、GB50057-2000《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》2、99D562《建筑物防雷設(shè)施安裝圖集》國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集3、GB50174-93《電子計算機機房設(shè)計規(guī)范》4、IEC1312-1、2、3《防雷電感應(yīng)及防雷電電磁脈沖感應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)》5、GB2887-89《計算站場地技術(shù)文件》6、GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》7、GB18802.1《低壓配電系統(tǒng)的電涌保護器（SPD）第一部分：性能要求和實驗方法》2.2設(shè)計說明根據(jù)IEC1024標(biāo)準(zhǔn)“任何單一器件不能阻止特定區(qū)域內(nèi)的雷擊發(fā)生”。雷擊是一個突發(fā)性、隨機性很強的事件，雷擊通道沒有一個固定模式，可通過靜電感應(yīng)、電磁脈沖感應(yīng)、地電位反擊等很多渠道進入，不但有直擊雷，還有雷電感應(yīng)及雷電電磁脈沖感應(yīng)，因此防雷是一個綜合性的系統(tǒng)的工程，應(yīng)該遵循“綜合治理，整體防御，多重保護，層層設(shè)防”的方針，在雷電有可能進入的部位加以防護，通過屏蔽、等位、隔離、合理布線、正確接地、加裝電子避雷器和防直擊雷裝置等措施進行綜合防雷，是比較有效的防雷方法，這些措施聯(lián)合使用，互相配合，各行其責(zé)，密不可分，以達到減少雷擊造成的損失。防雷防護必須按綜合防雷系統(tǒng)的要求進行設(shè)計，堅持預(yù)防為主、安全第一的指導(dǎo)方針。為確保防雷的科學(xué)性、先進性，在設(shè)計前做現(xiàn)場雷電環(huán)境評估。防雷應(yīng)認真調(diào)查地理、地質(zhì)、土壤、氣象、環(huán)境條件、雷電活動規(guī)律、雷擊事故受損原因、系統(tǒng)設(shè)備的重要性、發(fā)生雷災(zāi)后果的嚴(yán)重程度以及被保護物的特點等的基礎(chǔ)上分別采取相應(yīng)的防護措施。電子信息系統(tǒng)所在建筑物均應(yīng)按《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定安裝外部防雷裝置。電子信息系統(tǒng)的防雷設(shè)計應(yīng)堅持全面規(guī)劃、綜合治理、優(yōu)化設(shè)計、多重保護、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、定期檢測、隨機維護的原則進行綜合設(shè)計維護。防雷設(shè)計應(yīng)采用直擊防護技術(shù)、等電位連接技術(shù)、屏蔽技術(shù)、合理布線技術(shù)、共用接地技術(shù)、電涌保護器（SPD）的設(shè)計技術(shù)進行綜合防護設(shè)計。根據(jù)所在地區(qū)雷暴等級、設(shè)備所在不同的雷電防護區(qū)以及系統(tǒng)對雷電電磁脈沖的抗擾度采取不同的防護措施。2.3保護對象機房電源系統(tǒng)的防雷保護機房信號系統(tǒng)的防雷保護地電位反擊2.4設(shè)計方案2.4.1.機房所在區(qū)域防雷措施概況1、機房所在建筑物周圍100米內(nèi)無高大建筑物，機房所在建筑物樓頂安裝有高度約10米避雷針，樓頂未作避雷帶，避雷針由扁鋼直接與墻體主鋼筋連接，建筑物采用磚混結(jié)構(gòu)，該建筑物所在區(qū)域未進行防雷接地網(wǎng)建設(shè)，因此當(dāng)有超出原防雷設(shè)計參數(shù)的強雷電擊中建筑物后就不能有效泄流和進行電磁屏蔽可能會導(dǎo)致建筑物內(nèi)設(shè)備被損壞。2、主配電柜及樓層配電柜均安裝有電源浪涌保護器，依據(jù)文件標(biāo)準(zhǔn)GB18802.1中5.10低壓電源（SPD）的測試5.10.1SPD運行期間會因長時間工作或處在惡劣環(huán)境中而老化，也可能因受雷擊電涌而引起性能下降、失效等故障。因此需定期進行測試。如測試結(jié)果表明SPD劣化或狀態(tài)指示出SPD失效應(yīng)及時更換。備注：安裝在在建筑物主配電柜、樓層配電柜的電源浪涌保護器通過近五年的使用已接近電源浪涌保護器使用年限的極限（正常使用期3-5年）。如繼續(xù)使用有時會發(fā)生莫名其妙的電源故障，如：突然掉電、空開合不上、電源浪涌保護器模塊發(fā)熱等故障。給機房辦公和數(shù)據(jù)安全造成隱患。為了避免這樣事故情況的發(fā)生建議更換樓層電源浪涌保護器。用新的電源浪涌保護器保護計算機機房、樓層辦公設(shè)備不受雷擊感應(yīng)雷的侵襲，為辦公設(shè)備、機房數(shù)據(jù)安全提供保證。3、機房鋪設(shè)靜電地板但未對機房進行等電位等相關(guān)技術(shù)處理，機房設(shè)備直接與墻體主鋼筋相連，不符合機房防雷規(guī)范4、機房防雷改造建議：依照防雷規(guī)范對避雷帶、地網(wǎng)、機房等電位、機房所在區(qū)域電源、信號等進行完善，機房防雷是一個系統(tǒng)的工程，任何一個環(huán)節(jié)缺一不可，由于雷擊是一個突發(fā)性、隨機性很強的事件，因此在整個機房防雷系統(tǒng)未進行完全符合防雷規(guī)范的改造前，根據(jù)客戶要求在本次機房防雷改造工程中僅對建筑物的電源、信號、等電位等部分進行完善。2.4.2.電源系統(tǒng)及其防護在各種各樣的傳輸線中，電源線是分布最廣的傳輸線，也就意味著受雷電感應(yīng)的機率最高，最易引入感應(yīng)雷。根據(jù)對雷電波的頻譜分析，雷電波的絕大部分能量集中在40KHz以下，其中最大的諧波分量就在工頻附近，因此，雷電波最易和電源線發(fā)生耦合。事實也證明60%～80%的感應(yīng)雷和雷電入侵波來自于電力傳輸線。信息電子設(shè)備的電源雷電侵害主要是通過線路侵入。高壓部分有專用高壓避雷裝置，電力傳輸線把對地的電壓限制到小于6000V（IEEEEC62.41），而線對線則無法控制。根據(jù)IEC防雷有關(guān)規(guī)定，對雷電入侵波應(yīng)分區(qū)域防護，在每個區(qū)域的界面上采取相應(yīng)的措施，逐級對雷電流進行泄放，直到將感應(yīng)過電壓降到設(shè)備可以承受的水平。因此，電源系統(tǒng)的防雷應(yīng)采取多重保護、層層設(shè)防的原則，根據(jù)設(shè)備的重要程度和地理位置有重點、有層次的保護。所以，對380V低壓線路應(yīng)進行過電壓保護，按國家規(guī)范應(yīng)有三部分：建議在高壓變壓器后端到二次低壓設(shè)備的總配電盤間的電纜內(nèi)芯線兩端應(yīng)對地加避雷器或保護器，作一級保護；在二次低壓設(shè)備的總配電盤至二次低壓設(shè)備的配電箱間電纜內(nèi)芯線兩端應(yīng)對地加裝避雷器保護器，作二級保護；一級電源防雷器和二級電源防雷器之間的距離要大于10～15m，如果兩者間距不夠，可采用帶線圈的防雷箱，這樣可以避免二級電源防雷器首先遭受雷擊而損壞。在所有重要的、精密的設(shè)備以及UPS的前端應(yīng)對地加裝避雷器或保護器，作為三級保護。目的是用分流（限幅）技術(shù)即采用高吸收能量的分流設(shè)備（避雷器）將雷電過電壓（脈沖）能量分流泄入大地，達到保護目的，所以，分流（限幅）技術(shù)中采用防護器的品質(zhì)、性能的好壞是直接關(guān)系網(wǎng)絡(luò)保護的關(guān)鍵，因此，選擇合格優(yōu)良的避雷器或保護器至關(guān)重要。1型號：ZGSD80-JY(TY)電源浪涌保護器參數(shù)：工作電壓380V，雷電通流量80KA，限制電壓≤1.5KV。功能：泄流、限壓。安裝位置：用于8樓主機房市電輸入避雷。數(shù)量：壹臺。2型號：ZGDD60-JY(TY)電源浪涌保護器參數(shù)：工作電壓220V，雷電通流量60KA，限制電壓≤1KV。功能：泄流、限壓。安裝位置：用于8樓主機房UPS供電輸入避雷。數(shù)量：壹臺。3型號：ZGSD40-JY(TY)電源浪涌保護器參數(shù)：工作電壓220V，雷電通流量40KA，限制電壓≤1KV。功能：泄流、限壓。安裝位置：用于1樓機房市電輸入避雷。數(shù)量：壹臺。4型號：ZGDD40(TY)電源浪涌保護器參數(shù)：工作電壓220V，雷電通流量40KA，限制電壓≤1KV。功能：泄流、限壓。安裝位置：用于1樓機房UPS供電輸入避雷。數(shù)量：壹臺。2.4.3.信號系統(tǒng)及其防護：由于雷電波在線路上能感應(yīng)出較高的瞬時沖擊能量，因此要求網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備能夠承受較高能量的瞬時沖擊，而目前大部分設(shè)備由于電子元器件的高度集成化而使耐過電壓、耐過電流水平下降，必須在網(wǎng)絡(luò)通信接口處加裝必要的防雷保護裝置以確保網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的安全運行。中光信號避雷器采用通流容量大的粗保護與具有快速響應(yīng)的細保護相結(jié)合的多級保護電路組合而成，將來自信號線路上的感應(yīng)雷電波通過地線泄放到大地，并在瞬間將線路上進入的過電壓限制到設(shè)備耐壓容許的安全范圍以內(nèi)。①型號：ZGXT-4R-5參數(shù)：RJ45接口連接形式；工作電壓5V；限制電壓(8/20μs)≤40V；雷電通流量(8/20μs)2.5KA；傳輸速率1000M（bit/s）。功能：限壓安裝位置：交換機信號輸入端(一樓機房）。數(shù)量：貳臺。②型號：ZGXH-4R24-5（TY)參數(shù)：24組合RJ45接口連接形式；工作電壓5V；限制電壓(8/20μs)≤30V；雷電通流量(8/20μs)3KA；傳輸速率1000M（bit/s）。功能：限壓安裝位置：交換機信號輸入端（八樓機房）。數(shù)量：壹臺。2.5接地系統(tǒng)接地系統(tǒng)是保障設(shè)備正常工作及防雷工程的基礎(chǔ)，良好的接地和合理的接地方式能夠提供良好的計算機工作基準(zhǔn)點并充分發(fā)揮防雷器件的作用。根據(jù)國家規(guī)范要求，建筑防雷地≤10Ω，設(shè)備保護地、交流工作地、直流工作地均須≤4Ω。程控交換機、小型計算機等設(shè)備一般要求直流工作地小于1Ω。接地電阻越大，越不利于過壓過流的消散，因此接地電阻應(yīng)嚴(yán)格控制在要求的范圍內(nèi)。2.5.1.接地方式常見的接地方式有兩種：一是分開單獨接地；二是聯(lián)合接地。機房的接地系統(tǒng)按國家規(guī)范應(yīng)單獨建接地地網(wǎng)，接地電阻小于或等于1Ω。但機房地網(wǎng)與其他地網(wǎng)要有足夠的距離，以避免產(chǎn)生過壓時各地網(wǎng)間的電勢差對設(shè)備形成地電位反擊。用聯(lián)合接地方式，即把建筑防雷地、設(shè)備保護地、交流工作地、直流工作地連在一起，接地電阻取系統(tǒng)要求的最小值。另外，為避免接地線形成回路產(chǎn)生干擾雜波，同時使雷電流以及電源發(fā)生故障時的大電流盡快入地，遵循“共網(wǎng)不共線、分類接地線、一點接地法、不串不共用”的單點接地原則，即使使用同一組地網(wǎng)時，不同用途的接地母線和不同系統(tǒng)的接地母線應(yīng)單獨網(wǎng)從地處引入，同時嚴(yán)禁不同系統(tǒng)的接地線在進入室內(nèi)后再進行連接。2.5.2.接地目的（1）接地是泄放直擊雷能量、分流雷電干擾能量、泄放各種線路瞬間過電壓的有效手段之一。（2）接地是電子、電力、無線電工程技術(shù)中的為保證各類信號的傳輸質(zhì)量、保護設(shè)備和操作人員安全的一種技術(shù)措施。（3）接地起著工作回路的作用。（4）確保設(shè)備穩(wěn)定運行。（5）給數(shù)字設(shè)備提供基準(zhǔn)電位參考點。2.5.3.防雷接地的必要性一個防雷工程僅僅安裝了很好的防直擊雷和感應(yīng)雷的設(shè)備，若沒有良好的地網(wǎng)將雷電流很順利地疏導(dǎo)到大地去，防雷沒什么效果。因此，在實施防雷工程時，必須建設(shè)地網(wǎng),而地網(wǎng)的沖擊接地電阻值要符合國家建筑防雷標(biāo)準(zhǔn)。有地網(wǎng)而地電阻偏高的要重新整改，