機(jī)房防雷接地系統(tǒng)施工全套

[全]機(jī)房防雷接地系統(tǒng)施工

按照《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)》要求。機(jī)房設(shè)直流工作地、交流工作地、安全保護(hù)地及防雷保護(hù)地共用一組接地裝置，采用大樓共用接地系統(tǒng)，接地電阻不大于1歐姆。如大樓共用接地系統(tǒng)不能滿足上述要求，需要與大樓防雷接地系統(tǒng)分開單獨(dú)做接地網(wǎng)，兩接地網(wǎng)距離需大于10米。l系統(tǒng)靜電泄放接地，在機(jī)房地板下采用600mm*600mm網(wǎng)格均壓等電位網(wǎng)，接地網(wǎng)采用30x3銅帶連接而成，并絕緣架空安裝，將各機(jī)房的設(shè)備、機(jī)架、機(jī)柜與等電位帶進(jìn)行最短距離連接，使各機(jī)房設(shè)備在同一個(gè)等電位上。l直流接地采用40*3銅排在機(jī)柜位置安裝。1)防雷原理雷擊是年復(fù)一年的嚴(yán)重自然災(zāi)害之一。隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的不斷提高，通信設(shè)備越來(lái)越多，規(guī)模越來(lái)越大。一方面大型電子計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，程控交換機(jī)組等系統(tǒng)設(shè)備耐過(guò)電流，耐雷電壓的水平越來(lái)越低，另一方面由于信號(hào)來(lái)源路徑增多，系統(tǒng)較以前更容易遭受雷電波的侵入，致使雷電災(zāi)害頻頻發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，雷電對(duì)電子設(shè)備的損壞占設(shè)備損壞因素的比例高達(dá)26%，防雷過(guò)電壓已成為具有時(shí)代特點(diǎn)的一項(xiàng)迫切要求。2)雷擊的分類雷擊一般分為直擊雷擊和感應(yīng)雷擊。直擊雷擊——指雷電直接擊在建筑物、構(gòu)架、樹木、動(dòng)植物上，由于電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)等混合力作用，直接摧毀建筑物，構(gòu)筑物以及引起人員傷亡等。由于直擊雷的電效應(yīng)，有可能使機(jī)房微電子設(shè)備遭受浪涌過(guò)電壓的危害。感應(yīng)雷擊（又稱二次雷擊）——指雷云之間或雷云對(duì)地之間的放電而在附近的架空線路、埋地線路、金屬管線或類似的傳導(dǎo)上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，該電壓通過(guò)傳導(dǎo)體傳送至設(shè)備，間接摧毀微電子設(shè)備。感應(yīng)雷擊對(duì)微電子設(shè)備，特別是通訊設(shè)備和電子計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的危害最大，據(jù)資料顯示，微電子設(shè)備遭雷擊損壞，80%以上是由感應(yīng)雷引起的。另外還有操作過(guò)電壓，即是指當(dāng)電流在導(dǎo)體上流動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)儲(chǔ)存能量，當(dāng)負(fù)載（特別是電感性大的負(fù)載）電器設(shè)備開關(guān)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)過(guò)電壓，操作過(guò)電壓同感應(yīng)雷擊一樣，可以間接損壞微電子設(shè)備。3)雷電防護(hù)區(qū)的劃分按照IEC1312-1及GB50057-94要求，應(yīng)將要保護(hù)的空間劃分為不同的防雷區(qū)，以規(guī)定各部分空間不同的雷擊電磁脈沖的嚴(yán)重程度和指明各區(qū)交界處的等電位連接點(diǎn)的位置。各區(qū)以在其交界處的電磁環(huán)境有明顯改變作為劃分不同防雷區(qū)的特征。防雷區(qū)宜按以下分區(qū)：1、LPZOA區(qū)：直擊雷非防護(hù)區(qū)，本區(qū)的各物體都可能遭到直接雷擊和導(dǎo)走全部雷電流；本區(qū)的電磁場(chǎng)沒(méi)有衰減。2、LPZOB區(qū)：直擊雷防護(hù)區(qū)，本區(qū)的各物體不可能遭到直接雷擊，但本區(qū)的電磁場(chǎng)沒(méi)有衰減。3、LPZ1區(qū)：屏蔽防護(hù)區(qū)，本區(qū)的各物體不可能遭到直接雷擊，流經(jīng)各導(dǎo)體的電流比LPZOB更小；本區(qū)的電磁場(chǎng)可能衰減，這取決于屏蔽措施。4、LPZ2區(qū)等：后續(xù)防雷區(qū)，當(dāng)需要進(jìn)一步減小導(dǎo)入的電流和電磁場(chǎng)時(shí)，應(yīng)引入后續(xù)雷區(qū)，并按照需要保護(hù)的系統(tǒng)所要求的環(huán)境選擇后續(xù)防雷區(qū)的要求條件。通常，防雷區(qū)的數(shù)越高電磁環(huán)境的參數(shù)越低。在兩個(gè)防雷區(qū)的界面上應(yīng)將所有通過(guò)界面的金屬物做等電位連接，并宜采用屏蔽措施。4)設(shè)計(jì)依據(jù)依據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)IEC標(biāo)準(zhǔn)、法國(guó)NFC標(biāo)準(zhǔn)、德國(guó)VDE標(biāo)準(zhǔn)和中國(guó)GB標(biāo)準(zhǔn)與部委頒發(fā)的設(shè)計(jì)規(guī)的要求，大樓和大樓之計(jì)算機(jī)房、程控機(jī)機(jī)房等設(shè)備都必須有完整完善之防浪涌保護(hù)措施，保證該系統(tǒng)能正常運(yùn)作。這包括電源供電系統(tǒng)、不間斷供電系統(tǒng)，電腦網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信設(shè)備等裝置，均應(yīng)有SPD防護(hù)裝置保護(hù)。設(shè)計(jì)依據(jù)包括有：《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)》GB50057-94《電子計(jì)算機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)》GB50174-93《防雷器材指標(biāo)要求》GB11032-89《雷電電磁脈沖的防護(hù)》IEC1312-3《電器裝置安裝工作盒接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)》GB50169-92《計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)防雷保安器》GA473-1998《通訊系統(tǒng)過(guò)電壓過(guò)電流防護(hù)技術(shù)要求》YD/T695-93《計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)防雷保安器》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GA173-1998《通訊局（站）雷電過(guò)電壓保護(hù)工程設(shè)計(jì)規(guī)》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T5098-2001《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T16-92《等電位連接安裝》圖集02D501-2《利用建筑物金屬體做防雷與接地裝置安裝》圖集03D501-3《建筑物防雷設(shè)施安裝》圖集03D501-35)總體設(shè)計(jì)方案①方案設(shè)計(jì)原則嚴(yán)格按照國(guó)標(biāo)、部頒標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施防雷工程。根據(jù)電子及電氣設(shè)備的不同功能及保護(hù)程度確定防護(hù)要點(diǎn)，作分類保護(hù)。在做好系統(tǒng)防雷的基礎(chǔ)上，達(dá)到最大節(jié)約資金的目的。②常見雷擊原因分析一般情況下，某種設(shè)備與外界的聯(lián)系可分為三種（如下圖），電源線、信號(hào)線及設(shè)備地線，因而，無(wú)論浪涌過(guò)電壓產(chǎn)生的形式如何，其最終會(huì)通過(guò)這三個(gè)途徑中一種或幾種對(duì)設(shè)備放電，造成設(shè)備損壞。因此對(duì)于任何一個(gè)需要保護(hù)的空間的設(shè)備，只要截?cái)嘣撔枰Ｗo(hù)的空間與外界浪涌過(guò)電壓的途徑，即可達(dá)到防護(hù)的要求。因此，設(shè)備因雷擊損壞，其損壞的原因可歸納為兩點(diǎn)：線路傳導(dǎo)過(guò)電壓及地電位反擊。6)沿線路傳導(dǎo)的過(guò)電壓的防護(hù)A、線路傳導(dǎo)過(guò)電壓的形成線路傳導(dǎo)過(guò)電壓的形成可分為二種：雷電磁場(chǎng)感應(yīng)電感、電容性負(fù)載的起動(dòng)近點(diǎn)雷電磁場(chǎng)感應(yīng)是近年通信系統(tǒng)設(shè)備損壞的主要途徑。當(dāng)建筑物遭受雷擊或在建筑物近旁發(fā)生雷擊時(shí)，強(qiáng)大的脈沖電流會(huì)在周圍空間產(chǎn)生交變磁場(chǎng)(以雷電中心1.5km-2km的圍都可產(chǎn)生危險(xiǎn)的過(guò)電壓)，處于磁場(chǎng)中的導(dǎo)體因此而感應(yīng)出高電壓，沿線路產(chǎn)生的過(guò)電壓竄入設(shè)備，造成設(shè)備損壞。其形成過(guò)程如下。電感或電容性負(fù)載起動(dòng)，即通常所說(shuō)的開關(guān)操作過(guò)電壓。電壓在極短的時(shí)間發(fā)生瞬變，電壓時(shí)間特性曲線的陡度(du/dt)較高，形成幅值較高的脈沖電壓加載在供電線路上，沿線路竄入設(shè)備，造成設(shè)備損壞。其形成原理如下圖。當(dāng)U0取值為24V時(shí)，適當(dāng)?shù)腖與CS，加載在設(shè)備上端的脈沖電壓幅值即可達(dá)4000V，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了脆弱電子設(shè)備的耐受能力。B、線路傳導(dǎo)過(guò)電壓的防護(hù)根據(jù)傳導(dǎo)過(guò)電壓形成的三種方式及其傳播途徑，對(duì)于通信設(shè)備其防雷保護(hù)可從兩個(gè)方面進(jìn)行考慮：電源線路過(guò)電壓防護(hù)。根據(jù)IEC防雷分區(qū)原理及機(jī)房的特殊性，其供電線路過(guò)電壓的防護(hù)可采用三級(jí)防雷保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。第一級(jí)電源防雷器一般采用通過(guò)Ⅰ級(jí)分類測(cè)試實(shí)驗(yàn)的SPD，第二級(jí)可采用限壓型SPD，限壓型防雷器其核心原器件為壓敏電阻，壓敏電阻具有通流量較大（國(guó)外壓敏電阻一般情況下其最大通流量為40KA），低殘壓的特點(diǎn)。通信線路過(guò)電壓防護(hù)為達(dá)到對(duì)設(shè)備的有效保護(hù)，依據(jù)IEC防雷分區(qū)原理信號(hào)部分也可采用多級(jí)保護(hù)方式將雷電流幅值降到設(shè)備耐受能力圍。在LPZ0與LPZ1的交界處進(jìn)行初級(jí)防雷保護(hù)；在LPZ1與LPZ2的交界處，采用精細(xì)保護(hù)防雷器。7)地電位反擊根據(jù)GB50057-94（2000版）第6.3.4條“……全部的雷電流的50%流入建筑物防雷裝置的接地裝置，其另50%分配于引入建筑物的各種外來(lái)導(dǎo)電物、電力線、通信線等設(shè)備”。電流分配圖如下：從圖中可以看出當(dāng)建筑物遭受雷擊時(shí)，約有50%的雷電流通過(guò)建筑物的地網(wǎng)泄入，另外約有50%的雷電流通過(guò)與等電位連接帶相連的接地導(dǎo)線進(jìn)入設(shè)備，因此當(dāng)雷擊發(fā)生時(shí)，地網(wǎng)電位被抬升，與匯流排相連的設(shè)備外殼的地電位也隨之升高，進(jìn)入設(shè)備通信線的低電位與機(jī)架或地線之間的高電位存在高電位差而發(fā)生反擊放電，從而使電子設(shè)備損壞（地電位反擊過(guò)程見下圖）。8)現(xiàn)場(chǎng)勘探情況及分析據(jù)氣象資料表明地區(qū)年平均雷暴日為87天，已被劃為多雷區(qū)（小于15為少雷區(qū)，15-40為中雷區(qū)，40-90為多雷區(qū)，90以上為強(qiáng)雷區(qū)）。9)具體方案根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的要求，建議設(shè)計(jì)時(shí)除考慮交流工作接地、安全保護(hù)及防雷保護(hù)接地之外，還應(yīng)單獨(dú)考慮一組計(jì)算機(jī)專用直流工作接地，其接地電阻R小于1歐姆。本工程工作接地同大樓的聯(lián)合接地共用。主機(jī)房的導(dǎo)體必須與做可靠的聯(lián)接，不得有對(duì)地絕緣的孤立導(dǎo)體。機(jī)房絕緣體的靜電電壓不得大于1KV。機(jī)房接地端引入一根BVR35到計(jì)算機(jī)機(jī)房，連接到機(jī)房離墻0.8米設(shè)置的一圈均壓環(huán)（40×3銅排）。將機(jī)房的各種接地（如安裝保護(hù)地、防雷地）等都接到等電位均壓環(huán)上。機(jī)房靜電地板、吊頂?shù)戎凡捎肂VR6電線連接。機(jī)房接地電阻﹤1歐姆機(jī)房的等電位措施主要是減少各設(shè)備之間由于點(diǎn)位不均導(dǎo)致的設(shè)備間放電而造成的設(shè)備損壞。在本次項(xiàng)目中采用等電位接地方式,工作地和保護(hù)地的接地體分開,在機(jī)房放置接地銅板一塊(作為工作地),每架設(shè)備用25平方接地線單獨(dú)連到此接地體。在靜電地板下縛設(shè)環(huán)形銅條(見圖紙),用75平方接地線連到底樓接地體,用作靜電釋放系統(tǒng)。10)機(jī)房屏蔽系統(tǒng)機(jī)房吊頂為鋁合金微孔板吊頂、地面為鋼質(zhì)抗靜電地板、墻面為輕鋼龍骨彩鋼板墻板，施工中將它們?nèi)孔鰧?dǎo)線連接，集中接地。這樣實(shí)際上相當(dāng)于給整個(gè)機(jī)房加裝了一個(gè)屏蔽罩，達(dá)到防電磁輻射和抗電磁場(chǎng)強(qiáng)干擾有關(guān)技術(shù)要求。按照?qǐng)D示計(jì)算機(jī)房電涌保護(hù)方案：A（樓層進(jìn)線處）：一體化防雷箱B（UPS電源前）：MC1-40K385/3+NPEC（UPS電源后）：MC1-40K385/1+NPE11)機(jī)房防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)電源防雷器電源系統(tǒng)第一級(jí)防雷保護(hù)第一級(jí)防雷器，安裝在中心機(jī)房所在大樓樓總配電箱前端，就近取一柱子鋼筋焊接出接地端子，將原電源保護(hù)地、避雷器地線用25mm2多股軟銅線與接地端子連接，進(jìn)行零線重復(fù)接地。電源第二級(jí)防過(guò)壓保護(hù)第一級(jí)的防雷器殘壓高。在雷擊經(jīng)過(guò)第一級(jí)大量電流泄地后，就需要工作電壓更低，響應(yīng)時(shí)間更快的第二級(jí)保護(hù)器，其作用是防感應(yīng)雷擊和工業(yè)浪涌。經(jīng)過(guò)第二級(jí)的保護(hù)，雷擊電流絕大部分泄地，殘壓降至1KV左右。由于保護(hù)器的瞬間導(dǎo)通使線路與地連接，這樣設(shè)備外殼（接地）與部電路之間電位相等而免遭破壞。此級(jí)選用“地凱二級(jí)”防雷器一個(gè)，安裝在中心機(jī)房所在層配電箱電源線路進(jìn)線端。電源第三級(jí)防過(guò)壓保護(hù)有了第三級(jí)保護(hù)，殘壓、過(guò)電流過(guò)濾得比較干凈，設(shè)備以及人身安全得到更好的保障。第三級(jí)選用“地凱三級(jí)”防雷器一個(gè)，安裝在中心機(jī)房電源開關(guān)進(jìn)線端。等電位連接保護(hù)措施為了徹底消除雷電引起的毀壞性的電位差，就特別需要實(shí)行等電位連接。我們?cè)谥行臋C(jī)房防靜電地板下，沿墻角布置銅牌環(huán)繞機(jī)房一周，形成閉合環(huán)接地匯流母排。將配電箱金屬外殼、電源地、避雷器地、機(jī)柜外殼、服務(wù)器外殼、UPS外殼、金屬屏蔽線槽、門窗、吊頂?shù)却┻^(guò)各防雷區(qū)交界的金屬部件和系統(tǒng)(設(shè)備的外殼)，以及對(duì)防靜電地板下的隔離架進(jìn)行多點(diǎn)等電位接地至匯流排。并采用等電位連接線6mm2銅芯線螺栓緊固的線夾作為連接材料。同時(shí)在機(jī)房找出建筑物主鋼筋，經(jīng)測(cè)試確與避雷帶連接良好，用?14鍍鋅圓鋼通過(guò)銅鐵轉(zhuǎn)換接頭將接地匯流母排與之連接起來(lái)。所有接線端子與線緊固后并作錫焊處理；所有焊口塔接0.1m，雙面密焊，防腐處理，恢復(fù)所鑿柱面。1）

機(jī)房均壓接地匯集線宜采用銅材，即銅排或線。8、防雷接地保護(hù)措施1）不論是防直擊雷還是感應(yīng)雷，不論是采用避雷針還是采用專用防雷器，都必須有良好的接地裝置。因此接地技術(shù)是防雷系統(tǒng)安全的重要環(huán)節(jié)，中心機(jī)房的地線應(yīng)充分考慮防雷、防靜電、防電磁等要求，應(yīng)將各設(shè)備的外殼牢靠接地。同時(shí)，應(yīng)滿足人身安全及電子計(jì)算機(jī)正常運(yùn)作和系統(tǒng)設(shè)備的安全要求，須遵循以下幾個(gè)原則：A)交流工作接地，接地電阻應(yīng)用小于4Ω；B)安全保護(hù)接地，接地電阻應(yīng)用小于4Ω；C)直流工作接地，也稱邏輯地，為了使電子儀器設(shè)備正常工作，機(jī)器的所有電子線路必須工作在一個(gè)穩(wěn)定的基準(zhǔn)電位上，就是零電位的參考點(diǎn)。通過(guò)接地使干擾泄漏，達(dá)到衰減和消除干擾的目的，其接地電阻的大小應(yīng)視不同的電子設(shè)備要求而定；D)防雷接地，接地電阻小于4Ω。2）將所有防雷地、交流工作地、直流工作地及保護(hù)接地與機(jī)房建筑物框架主鋼筋連接起來(lái)，并做好防腐處理，構(gòu)成綜合共用地網(wǎng)。3）總之,只有將直擊雷、感應(yīng)雷、接地網(wǎng)、防雷器選擇及配合、連接線及等電位連接等因素考慮到系統(tǒng)防雷之，充分利用電磁兼容的分區(qū)防雷，消除等電位反擊等綜合環(huán)節(jié)，使雷災(zāi)的可能性降至最低，從而保障信息通信暢通。9、通訊、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的防雷與過(guò)電壓保護(hù)建筑物遭受雷擊后，除了進(jìn)入建筑物的信號(hào)線路會(huì)分流一部分雷電能量外，還會(huì)因處于雷電通道附近而產(chǎn)生浪涌電壓，通?？梢愿哂?KV，信號(hào)線路本身工作電壓低，一個(gè)高于50V的浪涌脈沖就足以損壞端口，除電源雷擊事故外，此類雷擊事故也是最常見的。進(jìn)入建筑物的信號(hào)線路金屬部分應(yīng)通過(guò)各種有效措施接地，需進(jìn)行防感應(yīng)雷保護(hù)的信號(hào)線路包括：跨越多個(gè)雷電區(qū)域或聯(lián)接重要設(shè)備的銅芯線纜、雙絞線、光纖等。為盡量避免上述災(zāi)害情況的發(fā)生，需針對(duì)不同的設(shè)備選用相應(yīng)的數(shù)據(jù)通訊信號(hào)避雷器作為通訊線路上防感應(yīng)雷電壓波的保護(hù)措施。10、機(jī)房接地系統(tǒng)機(jī)房接地系統(tǒng)是為了消除公共阻抗的聚合，防止寄生電容蝸合的干擾，保護(hù)設(shè)備和人員的安全，保證計(jì)