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计算机房总体防雷解决方案
发布者:admin 发布时间:2012-11-14 10:51:44 阅读:2223

一、 电源系统的防雷与过电压保护
由于机房电力供给是由大楼的建筑物主配电引入。电源高压端的防雷保护已由电力供电部门实施。因此,对于UPS电源系统的雷电防护,我们采取以下的防雷保护方案:
    UPS配电回路设计,安装在防雷配电箱内,(我们严格按照《机信息系统防雷保护器》、《交流无间隙金属氧化物避雷器》的要求组装)采取两级输入防雷系统保护。
1、UPS电源系统的防雷保护
从机房目前的情况来分析,供电线路穿越各级防雷区,考虑到机房各种不同用电设备的耐过压的能力,我们建议采用如下的电源系统防雷方案,以达到最佳的防护效果和最经济的投入。
由于机房UPS不间断电源设备是用于为机房内计算机信息系统各用电设备提供稳定、可靠和高质量的用电环境唯一的重要设备,并且是由市电供电输入机房的主要途径,所以我们将电源系统防护的重点放在了对UPS不间断电源的保护上。
    在计算机专用配电柜、UPS电源做两级输入防雷保护。具体的防护措施为:参考IEC1312的描述,在LPZ0B区,虽然不会被直接雷击击中,但远端雷电闪击沿电力线传来雷电电磁脉冲的强度没有衰减,本区内的电磁场也没有减弱。
第一级防护为粗保护,选用ES-B1-40SPD进行防护,吸收大能量雷电流,此器件为低压电源中的使用而特别设计,它是用于主配电系统的采用了密封和自点火技术的B级防雷及电涌保护器。它通过一个电子点火装置来控制放电间隙的点火电压。
第二级选用ES-C1-20SPD,对雷电流进一步吸收,同时还将起到吸收线路上的感性负载和容性负载的“通”“断”引起的浪涌电压及对相电压可能的误输入线电压的保护,最终输入UPS一个洁净的电源;
对终端设备的防雷保护为细保护,选用ES-D1-10SPD,将残余的雷电流基本吸收,通过地线泄入大地。
电源系统的全部防雷器件集中安装在低压配电系统中,组成两级输入防护的防雷系统,用于UPS电源系统的保护。对这部分器件采用的是可带电插拔更换结构(热插拔),无需在维护时切断电源,方便不能随意关机用户使用。
二、通讯系统的防雷与过电压保护
    通讯系统防雷包括由户外引至户内的通讯线路,主要线路包括网络通讯线路、专线、微波通信线(天馈线)等;(由于网络通讯线路、专线线路是由光纤引入可不予考虑),通过现场勘查:
    三层有一条微波天馈系统存在感应雷隐患,需要做防雷保护,因此我们选用ES-75F视频SPD对其进行保护。
    机房有一条DDN专线存在感应雷隐患,需要做防雷保护,因此我们选用ES-RJ45网络SPD对其进行保护。
    机房还有一套ADSL设备存在感应雷隐患,需要做防雷保护,因此我们选用ES-RJ11通讯SPD对其进行保护。
三、接地系统
    防雷器件首先起到的作用是对雷电流的吸收和泄放作用,同时也是一种“等电位连接器”。所有的防雷产品器件的防护原理均是在雷击发生的瞬间内,迅速启动响应,保证设备、大地、建筑物及其附属设备之搭接构成一等电位体,从而避免过电压的损坏,实现均压等电位的关键就是整个机房的地线系统。所以说接地系统在系统防雷中非常重要的。
1、接地系统
    理想的建筑物避雷系统的接地装置,包括从接闪器及引下线的理想状态最好是无任何电阻,一旦雷击发生,避雷针接闪时,不论雷电流有多大,接地装置上任何一点对大地的电势差为零,因此,接地的阻值应尽可能的小。
    依据国家标准GB50174-93《电子计算机机房设计规范》规定,交流工作接地和安全保护接地,接地电阻均不应大于4Ω,直流工作接地中,接地电阻应按计算机系统具体要求确定;(GBJ79-85中规定电信站接地电阻要求≤1Ω)。
    依据IEC1024标准机房交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地宜共用一组接地装置。但是由于某些计算机设备的工作状态差异不同,接地系统共地很难实现时,我们建议应该采用等电位理论,达到瞬间等电位方式,常态独立接地方式(即机房接地系统与其他交流地、安全保护地、防雷地进行软连接)。
2、地线装置现状
    目前机房的市电供电系统采用三相五线制,送入机房。机房地线接地电阻应<1Ω。地线为计算机系统的独立接地网,从现场情况看,机房应做等电位连接,安装均压等电位带。
3、机房设备对接地系统的要求
    安装要求UPS电源输入为三相四线制,输出为三相五线制,输出端为隔离变压器型,保证中线对地线电压小于1V,满足计算机系统的需要。
4、均压等电位连接
    机房的各种地线间及地线与大楼结构的主钢筋之间,必须进行有效的连接,即全部采用共用接地系统,当雷电引起地电位高压反击时,整个大楼及机房呈现系统等电位,防雷系统呈现工作状态,保证网络系统的安全。
    关于机房设备的金属外壳接地在相关的国标与部标中均提出:机房设备的金属(导电)外壳必须接地的规定(通常称为保护接地,也就是用导线将外壳与PE线相连)。这一要求的目的是将设备外壳与地线(PE)进行等电位连接,这样不但保证了操作人员的安全(触摸外壳时不会发生触电的危险);同时还将被保护设备的外壳(对于输入、输出线)的电位处于相对稳定的状态,并将电磁干扰的大部分杂散电流导入大地。
5、线路的屏蔽
关于均压等电位带的实施,我们建议在机房的地板下设均压等电位地线带,以30mm×3mm的ES-CUB铜排,在各室内分别形成网型(M型)结构的均压等电位带,且作好此带的绝缘支撑,最终以星形(S型)形式与机房的直流逻辑地线接通,另外机房UPS供电系统电源插座及信号地均在最近的距离内与均压等电位带相连,避免因设备间电势差而使设备损坏。
    关于线路的屏蔽情况我们是这样考虑的:感应雷击很多是由于传输线路在交变磁场中产生感应高压,使计算机系统遭到破坏,对传输线路采取屏蔽措施,是降低感应雷击破坏的有效方法。目前机房内的大部分线路采用穿管布线(金属软管或硬管),但从实际情况看,综合布线的金属护管的屏蔽接地需改进,使每根护管两端有效接地,并与均压等电位带连接,最大限度的减少感应雷击侵入的渠道。
6、法拉第笼的问题
    当机房的均压等电位网络与大楼的钢筋网相连时,形成一个稀疏的法拉第笼。或者我们建议机房装修时做防静电处理,墙壁采用防静电铝塑板,并与机房共地系统相连。使机房的形成一个法拉第笼。
注:1.接地引下线的连接必须在防雷配电柜前进行;
2.UPS电源插座必须就近与均压等电位相连接。

 
 

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