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數(shù)據(jù)中心機(jī)房綜合防雷解決方案
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作者:wjkt3233
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發(fā)布時(shí)間: 2012-05-08
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隨著XXXX公司計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)不斷深入、系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，計(jì)算機(jī)機(jī)房“雷害”事故的問題也越來越突出。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備逐漸取代以前落后的通信設(shè)備的過程中，其本身的防雷問題也逐漸顯露出來，XXXX公司管內(nèi)地區(qū)的計(jì)算機(jī)機(jī)房在雷雨季節(jié)以往經(jīng)常發(fā)生“雷害”設(shè)備故障，致使網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行中斷，直接影響了公司的生產(chǎn)效益
隨著XXXX公司計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)不斷深入、系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，計(jì)算機(jī)機(jī)房“雷害”事故的問題也越來越突出。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備逐漸取代以前落后的通信設(shè)備的過程中，其本身的防雷問題也逐漸顯露出來，XXXX公司管內(nèi)地區(qū)的計(jì)算機(jī)機(jī)房在雷雨季節(jié)以往經(jīng)常發(fā)生“雷害”設(shè)備故障，致使網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行中斷，直接影響了公司的生產(chǎn)效益。
造成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備“雷害”故障頻發(fā)的原因是，系統(tǒng)采用的大量聯(lián)網(wǎng)微電子設(shè)備，有的沒有按照國(guó)家、國(guó)際防雷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備實(shí)施綜合的防雷保護(hù)。
XXXX公司下屬各計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)機(jī)房都處在廣東的傳統(tǒng)強(qiáng)雷擊區(qū)，據(jù)建設(shè)部《建筑氣象參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中全國(guó)主要城鎮(zhèn)雷暴日數(shù)文章中提供的數(shù)據(jù)表明，廣州地區(qū)的年平均雷暴數(shù)為87.6日,屬高雷暴地區(qū)。
本著可靠安全及節(jié)省節(jié)約的原則，XXX公司下屬的計(jì)算機(jī)機(jī)房可按機(jī)房的重要程度、規(guī)模大小分為三類(即大型機(jī)房、中型機(jī)房和小型機(jī)房)。針對(duì)這三類機(jī)房做出最有效、最經(jīng)濟(jì)、最適當(dāng)?shù)姆览捉鉀Q方案對(duì)其進(jìn)行完善綜合防雷保護(hù)。
1 綜合防雷的理論依據(jù)
1.1 防雷區(qū)域的劃分
按照IEC61312-1介紹，應(yīng)將需要保護(hù)的空間劃分為不同的防雷區(qū)(LPZ)，以確定各部分空間不同的LEMP(雷閃電磁脈沖)的嚴(yán)重程度和相應(yīng)的防護(hù)對(duì)策。
1.1.1防直擊雷區(qū)LPZOA
本區(qū)內(nèi)的各物體都可能遭到直接雷擊，因此各物體都可能導(dǎo)走大部雷電流。本區(qū)內(nèi)的電磁場(chǎng)沒有衰減。
1.1.2 防間接雷區(qū)：LPZOB
本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊，流經(jīng)各導(dǎo)體的電流，比LPZOA 區(qū)減少，但本區(qū)內(nèi)電磁場(chǎng)沒有衰減。
1.1.3 防LEMP沖擊區(qū)LPZ
本區(qū)內(nèi)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區(qū)進(jìn)一步減小，本區(qū)內(nèi)的電磁場(chǎng)已經(jīng)衰減，衰減程度取決于屏蔽措施。如果需要進(jìn)一步減小導(dǎo)入的電流和電磁場(chǎng)，就應(yīng)再分出后續(xù)防雷區(qū)，如防雷區(qū)LPZ2等，應(yīng)按照保護(hù)對(duì)象的重要性及其承受浪涌的能力，作為選擇后續(xù)防雷區(qū)的條件，通常，防雷區(qū)劃分級(jí)數(shù)越多，電磁環(huán)境的參數(shù)就越低。
1.2 雷電過電壓對(duì)建筑物內(nèi)部電子設(shè)備的損害主要的三個(gè)途徑
1)直擊雷經(jīng)過避雷針(帶)而直放入地，導(dǎo)致地網(wǎng)地電位上升。地電位的高電壓通過設(shè)備的接地線引入電子設(shè)備造成地電位反擊。
2)雷電流沿引下線入地時(shí)，在引下線周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，引下線周圍的各種金屬管(線)上經(jīng)感應(yīng)而產(chǎn)生過電壓。
3)進(jìn)出建筑物或設(shè)備機(jī)房的電源線和通信線等在外部受直擊雷或感應(yīng)雷而加載的雷電壓及過電流沿線路入侵電子設(shè)備，造成設(shè)備因過電壓損壞。
因此，我們需要針對(duì)雷擊浪涌入侵的三種途徑采用相應(yīng)的措施和相應(yīng)的防雷設(shè)備進(jìn)行防護(hù)。
根據(jù)雷電保護(hù)區(qū)的劃分規(guī)則，建筑物大樓外部是直接受到雷擊的區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)的設(shè)備最容易遭受損害，危險(xiǎn)性最高，為暴露區(qū)，也就是防雷分區(qū)中的LPZ0A區(qū);建筑物內(nèi)部及機(jī)房所處的位置為非暴露區(qū)，按其受到的屏蔽層數(shù)可將其分為L(zhǎng)PZ1區(qū)、LPZ2區(qū)，越往內(nèi)部，雷電做成的危險(xiǎn)程度也就越低。這時(shí)，雷電過電壓對(duì)建筑物內(nèi)部電子設(shè)備的損害的主要途徑就是通過設(shè)備的各種線路。因此，要在電氣線路以及金屬管道在穿過各個(gè)不同防雷分區(qū)的界面時(shí)，各個(gè)不帶電的金屬構(gòu)件必須要采取等電位連接措施，以防止雷電通過這些途徑損壞設(shè)備。
1.3 綜合防雷的防護(hù)原理
1.3.1 過電壓
一切對(duì)電氣設(shè)備絕緣有危害的電壓升高，統(tǒng)稱為過電壓。在供電系統(tǒng)中，過電壓按其產(chǎn)生的原因不同，通常分為兩類：內(nèi)部過電壓與雷電過電壓。
內(nèi)部過電壓指供電系統(tǒng)內(nèi)能量的轉(zhuǎn)化或傳遞所產(chǎn)生的電網(wǎng)電壓升高。內(nèi)部過電壓的能量來源于電網(wǎng)本身，其大小與系統(tǒng)容量、結(jié)構(gòu)、參數(shù)、中性點(diǎn)接地方式、斷路器性能、操作方式等因素有關(guān)。
雷電由高能的低頻成份與極具滲透性的高頻成份組成。其主要通過兩種形式損壞設(shè)備：一是通過金屬管線或地線直接傳導(dǎo)雷電致?lián)p設(shè)備;另一種是雷電流在釋放過程中所產(chǎn)生的雷電電磁脈沖，以各種耦合方式感應(yīng)到金屬管道或其它線路上，在管道或線路上產(chǎn)生雷電過電壓而損壞設(shè)備。對(duì)于電子信息設(shè)備而言，絕大部分因雷擊而損壞設(shè)備的原因都為第二種而引起。
雷電電磁脈沖的危害主要來自于由雷電引起的耦合能量，通過以下三個(gè)通道所產(chǎn)生的瞬態(tài)浪涌：
1)金屬管道及各類線路，如自來水管、電源線、天饋線、信號(hào)線、航空障礙燈的引線等;
2)地線通道;
3)空間通道。
其中金屬管道上產(chǎn)生的浪涌過電壓和地線通道的地電位反擊是電子信息系統(tǒng)因雷擊而損壞的主要原因，所以對(duì)這一部分需要作重點(diǎn)防護(hù)。
1.3.2 泄放和均衡
雷電防護(hù)的中心內(nèi)容是泄放和均衡。 泄放是將雷電與雷電電磁脈沖的能量通過大地泄放，并且應(yīng)符合層次性原則，即盡可能多、盡可能遠(yuǎn)地將多余能量在引入通信系統(tǒng)之前泄放入地;層次性就是按照所設(shè)立的防雷保護(hù)區(qū)分層次對(duì)雷電能量進(jìn)行削弱。
均衡就是保持系統(tǒng)各部分不產(chǎn)生足以致?lián)p的電位差，即系統(tǒng)所在環(huán)境及系統(tǒng)本身所有金屬導(dǎo)電體的電位在瞬態(tài)現(xiàn)象時(shí)保持基本相等，這實(shí)質(zhì)是基于均壓等電位連接。由可靠的接地系統(tǒng)、等電位連接用的金屬導(dǎo)線和等電位連接器(防雷器)組成一個(gè)電位補(bǔ)償系統(tǒng)，在瞬態(tài)現(xiàn)象存在的極短時(shí)間里，這個(gè)電位補(bǔ)償系統(tǒng)可以迅速地在被保護(hù)系統(tǒng)所處區(qū)域內(nèi)所有導(dǎo)電部件之間建立起一個(gè)等電位，這些導(dǎo)電部件也包括有源導(dǎo)線。通過這個(gè)完備的電位補(bǔ)償系統(tǒng)，可以在極短時(shí)間內(nèi)形成一個(gè)等電位區(qū)域，這個(gè)區(qū)域相對(duì)于遠(yuǎn)處可能存在數(shù)十千伏的電位差。重要的是在需要保護(hù)的系統(tǒng)所處區(qū)域內(nèi)部，所有導(dǎo)電部件之間不存在顯著的電位差。
1.3.3 雷電防護(hù)系統(tǒng)
雷電防護(hù)系統(tǒng)由三部分組成，各部分都有其重要作用，不存在替代性。外部防護(hù)，由接閃器、引下線、接地體組成，可將絕大部分雷電能量直接導(dǎo)入地下泄放。過渡防護(hù)，由合理的屏蔽、接地、布線組成，可減少或阻塞通過各入侵通道引入的感應(yīng)。內(nèi)部防護(hù)，由均壓等電位連接、過電壓保護(hù)組成，可均衡系統(tǒng)電位，限制過電壓幅值。
雷電過電壓保護(hù)的基本原理是在瞬態(tài)過電壓的極短時(shí)間內(nèi),在被保護(hù)區(qū)域內(nèi)的所有導(dǎo)電部件之間建立一個(gè)等電位，這種導(dǎo)電部件包括了供電系統(tǒng)的有源線路和信號(hào)傳輸線。并要在極短的時(shí)間內(nèi)，將高達(dá)數(shù)十千安培的雷電流從電源傳輸線和信號(hào)傳輸線傳導(dǎo)入地。
1.3.4 防護(hù)措施
IEC /TC-81將整體防雷總結(jié)為：DBSE技術(shù)—即分流(Dividing)、均壓(Bonding)、接地(Earthing)、屏蔽(Shielding)等措施。只要從設(shè)計(jì)階段綜合考慮四項(xiàng)措施，符合相應(yīng)的防雷接地規(guī)范，就能起到理想的防護(hù)效果。
2 綜合防雷的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范
GB 50057—94 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB 50169—92 《電器裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》
GBS0174—93 《通信房防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB9361—88 《計(jì)算站場(chǎng)地安全要求》
GA173—1998 《通信信息系統(tǒng)防雷保安器》
IEC61024 《建筑物防雷》
IEC61312 《雷電電磁脈沖的防護(hù)》
3 綜合防雷的設(shè)計(jì)思想
依據(jù)國(guó)家防雷相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，我們從機(jī)房接地、機(jī)房?jī)?nèi)等電位連接、機(jī)房線路分級(jí)防浪涌保護(hù)等方面對(duì)該機(jī)房進(jìn)行綜合防護(hù)?？偟姆览妆Ｗo(hù)設(shè)計(jì)方案按計(jì)算機(jī)機(jī)房的規(guī)模及重要程度分為三種情況(大型，中型，小型計(jì)算機(jī)機(jī)房)，下面分別針對(duì)這三種機(jī)房實(shí)施各自的防雷保護(hù)工作。
4 綜合防雷的設(shè)計(jì)方案
4.1 大型一類機(jī)房的防雷保護(hù)
4.1.1 通常一類計(jì)算機(jī)機(jī)房裝有大型服務(wù)器、交換設(shè)備、路由器、光端機(jī)、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)處理器等重要設(shè)備。服務(wù)器內(nèi)安裝有各系統(tǒng)總數(shù)據(jù)庫，這些服務(wù)器正常工作中是不允許停機(jī)的，如果因意外停機(jī)輕者會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的數(shù)據(jù)丟失或硬件的損壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的崩潰及癱瘓，所以一類計(jì)算機(jī)中心機(jī)房及設(shè)備是需要重點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)綜合防雷保護(hù)的。
4.1.2 機(jī)房直擊雷的防護(hù)(在離機(jī)房20米架設(shè)獨(dú)立避雷針保護(hù)) 機(jī)房的直擊雷防護(hù)主要針對(duì)機(jī)房所在建筑物所做的防止直擊雷擊中建筑物而引起的直接損壞和間接引起的雷電電磁脈沖造成的損壞。通常的做法是在建筑物上安裝完善的避雷網(wǎng)、帶，加裝避雷針，由于通信機(jī)房有時(shí)所處位置較為空曠，所以不建議在建筑物自身上安裝超過建筑物高度的避雷針，其原因在于：傳統(tǒng)意義上的避雷針是將雷電通過避雷針進(jìn)行放電入地，而沒有考慮強(qiáng)大的雷電流在通過避雷針時(shí)所產(chǎn)生的具有較高能量的雷電電磁脈沖，這種有避雷針引雷直接衍生的雷電電磁脈沖是對(duì)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的最大威脅。在總結(jié)以往工程的基礎(chǔ)上，我們避雷針人為的設(shè)置在距離20米的機(jī)房建筑的位置上，人為的使雷電定位放電，同時(shí)由于水平距離對(duì)雷電電磁脈沖進(jìn)行了一定的衰減，較工程改造前由于雷電電磁脈沖造成的設(shè)備損害有所減少;對(duì)于新建機(jī)房有條件的可建防雷混凝土外墻。
4.1.3 電源系統(tǒng)的感應(yīng)雷防雷保護(hù)
基于一類機(jī)房的重要性及其設(shè)備的價(jià)值考慮，機(jī)房的電源系統(tǒng)應(yīng)按國(guó)際、國(guó)內(nèi)系統(tǒng)綜合防雷標(biāo)準(zhǔn)采用三級(jí)防雷保護(hù)。電源采用三級(jí)防雷保護(hù)有利于雷電流的逐漸釋放，把雷電過電壓逐級(jí)衰減，使之降到設(shè)備能承受的范圍之內(nèi)。
電源第一級(jí)電涌保護(hù)器(B級(jí)spd)主要安裝在大樓總配電柜(箱)內(nèi)，依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)B級(jí)SPD的保護(hù)水平應(yīng)<4KV，所以我司在選用B級(jí)SPD的產(chǎn)品是采用了經(jīng)過測(cè)試并認(rèn)可的XXX全模式防雷箱，該產(chǎn)品放電電流可達(dá)到40KA。
C級(jí)SPD安裝在計(jì)算機(jī)中心機(jī)房的分配電柜(箱)內(nèi)。產(chǎn)品選用了華煒HW C 20/4防雷箱，放電電流可達(dá)到20KA。
D級(jí)SPD采用標(biāo)準(zhǔn)的XXXX公司的D級(jí)防雷產(chǎn)品，型號(hào)為HW D10/3防雷箱，放電流10KA，反應(yīng)速度小于25ns。安裝在設(shè)備電源輸入的前端，使感應(yīng)雷電過電壓下降到設(shè)備承受的范圍之內(nèi)達(dá)到保護(hù)設(shè)備的安全。
三級(jí)電源防雷保護(hù)安裝如下圖
4.1.4 通信系統(tǒng)的感應(yīng)雷防雷保護(hù)
根據(jù)資料顯示，85%以上的通訊傳輸設(shè)備、計(jì)算機(jī)設(shè)備損壞都是端口損壞，導(dǎo)致無法通信。因此機(jī)房設(shè)備的系統(tǒng)綜合防雷，顯然是單有電源的防雷保護(hù)是不夠的，因?yàn)槔纂娏鞒藭?huì)從電源端入侵外還會(huì)通過通信通道入侵。對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的防雷主要針對(duì)的是傳輸設(shè)備及終端設(shè)備的保護(hù)，根據(jù)接口的不同類型，安裝相應(yīng)的防雷設(shè)備，可以對(duì)饋線、串口、并口、網(wǎng)絡(luò)接口、各種協(xié)議接口、話路配線、E1、光纖等進(jìn)行全面可靠的保護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備信號(hào)系統(tǒng)的安全。
4.1.5 機(jī)房?jī)?nèi)等電位連接
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。主要做法是在具備靜電地板的機(jī)房?jī)?nèi)在靜電地板下采用銅箔或銅編織帶將靜電地板下進(jìn)行敷設(shè)。
等電位連接實(shí)例
4.1.6 合理布線及優(yōu)化設(shè)計(jì)
在計(jì)算機(jī)機(jī)房的綜合設(shè)計(jì)上，除防雷部分需要特殊考慮外，設(shè)備的擺設(shè)及走線也是需要細(xì)致的設(shè)計(jì)，機(jī)房的合理布線，通常也會(huì)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行安全起到作用。在機(jī)房設(shè)備間進(jìn)行走線時(shí)，要注意合理布線及電磁屏蔽，應(yīng)盡量避免強(qiáng)弱電在同一個(gè)線槽內(nèi)，并且強(qiáng)弱電系統(tǒng)應(yīng)獨(dú)立切分開，如遇臨近走線時(shí)盡量相交避免平行。同時(shí)在機(jī)房的設(shè)備擺放上應(yīng)注意，在設(shè)備與建筑立柱及靠墻之間的距離，最小應(yīng)大于1.5米，如靠墻太近這容易造成墻內(nèi)的鋼筋在泄流時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行閃絡(luò)放電。
4.2 中型二類機(jī)房的防雷保護(hù)
通常二類計(jì)算機(jī)機(jī)房裝有PC服務(wù)器，交換設(shè)備及路由器，光端機(jī)，協(xié)議轉(zhuǎn)換器等設(shè)備。服務(wù)器內(nèi)安裝有小型數(shù)據(jù)庫;二類機(jī)房的防雷保護(hù)與一類機(jī)房相似，主要的差別在于其防雷保護(hù)措施的完善程度，基于二類機(jī)房的重要性顯然不如一級(jí)機(jī)房，所以二級(jí)機(jī)房的電源采用二級(jí)組合防雷保護(hù)，同時(shí)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備用均壓環(huán)做等電位連接并要在通信線路中安裝相應(yīng)的防雷器做重點(diǎn)保護(hù)。
4.2.1 電源防雷保護(hù)
電源二級(jí)保護(hù)主要是確保二級(jí)機(jī)房電源系統(tǒng)的防雷安全，包括對(duì)UPS的保護(hù)。采用二級(jí)保護(hù)有利于雷電流的釋放，把雷擊電流逐級(jí)衰減，使之對(duì)對(duì)電源的危害降到安全范圍內(nèi)。
第一級(jí)電源保護(hù)主要針對(duì)計(jì)算機(jī)中心機(jī)房的供電保護(hù)，從大樓總配電到了機(jī)房一般都設(shè)有獨(dú)立分開關(guān)控制，第一級(jí)防雷器就并聯(lián)安裝在獨(dú)立分開關(guān)的輸出端，也就是UPS的進(jìn)線端。第一級(jí)防雷保護(hù)采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的C級(jí)保護(hù)HW C60/3+1防雷箱，可以阻擋最大60KA(8/20us)的雷電流入侵，反應(yīng)速度小于25ns，保證了機(jī)房開關(guān)電源、UPS等設(shè)備的防雷安全，使房的電源系統(tǒng)在受到雷擊時(shí)，不會(huì)受到損壞。
第二級(jí)的電源防雷保護(hù)主要采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的D級(jí)保護(hù)HW D20/2防雷箱，放電流20KA(8/20us)，反應(yīng)速度小于1ns。并聯(lián)安裝在重要設(shè)備的前端，做設(shè)備級(jí)的電源防雷保護(hù)，使雷電感應(yīng)電壓下降到小于1.25KV，這樣可有效的保證到重要設(shè)備的電源安全。
4.2.2 接地電阻
機(jī)房?jī)?nèi)等電位連接、地網(wǎng)建設(shè)和通信線路的防雷保護(hù)與一類機(jī)房相同，但對(duì)于地網(wǎng)的接地電阻值要求為小于2個(gè)歐姆。
4.2.3 通信系統(tǒng)的防雷保護(hù)
同一類機(jī)房一樣，通訊系統(tǒng)的防雷主要是在傳輸設(shè)備及終端設(shè)備上根據(jù)接口安裝相應(yīng)的防雷設(shè)備，保護(hù)饋線、串口、并口、網(wǎng)絡(luò)接口、各種協(xié)議接口、話路配線、E1、光纖等，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備信號(hào)系統(tǒng)的防雷安全。
4.3 小型三級(jí)機(jī)房的防雷保護(hù)
通常三類計(jì)算機(jī)機(jī)房裝有PC機(jī)，路由器，調(diào)制解調(diào)器設(shè)備。基于三類機(jī)房的重要性顯然不如一、二級(jí)機(jī)房，同時(shí)考慮到大部分站場(chǎng)都已經(jīng)進(jìn)行過防雷綜合改造及地網(wǎng)改造，所以針對(duì)這樣的三級(jí)計(jì)算機(jī)機(jī)房主要是對(duì)電源及信號(hào)設(shè)備進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)。
電源保護(hù)主要是確保計(jì)算機(jī)中心的電源系統(tǒng)安全，把感應(yīng)雷擊對(duì)電源造成的危害降到最低。防雷器選用放電流20KA(8/20us)的避雷器，反應(yīng)速度小于1ns。并聯(lián)安裝在重要設(shè)備的前端，做設(shè)備級(jí)的電源防雷保護(hù)，使雷電感應(yīng)電壓下降到小于1.25KV，這樣可有效的保證到重要設(shè)備的電源安全，同樣要在機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)立均壓匯流排。
通信系統(tǒng)的防雷保護(hù)同樣與一、二類機(jī)房一樣，主要是在傳輸設(shè)備及終端設(shè)備上根據(jù)接口安裝相應(yīng)的防雷設(shè)備，保護(hù)饋線、串口、并口、網(wǎng)絡(luò)接口、各種協(xié)議接口、話路配線、E1、光纖等機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備。
根據(jù)三級(jí)計(jì)算機(jī)機(jī)房的實(shí)際情況，對(duì)于三級(jí)計(jì)算機(jī)機(jī)房的防雷地網(wǎng)的接地電阻值建議應(yīng)該小于4Ω。
5 根據(jù)機(jī)房的規(guī)模和用途分類：
1)大型計(jì)算機(jī)房(一類計(jì)算機(jī)機(jī)房)建議：
地網(wǎng)阻值小于1Ω
電源采用3級(jí)保護(hù)
機(jī)房用均壓環(huán)做等電位連接
通信線路重點(diǎn)保護(hù)
2)中型計(jì)算機(jī)房(二類計(jì)算機(jī)機(jī)房)建議：
地網(wǎng)阻值小于2Ω
電源采用2級(jí)保護(hù)
機(jī)房用均壓環(huán)做等電位連接
通信線路重點(diǎn)保護(hù)
3)小型計(jì)算機(jī)房(三類計(jì)算機(jī)機(jī)房)
地網(wǎng)阻值小于4Ω
電源采用1級(jí)保護(hù)
機(jī)房用接地匯接排做等電位連接
通信線路重點(diǎn)保護(hù)
6 工程施工
6.1 電源及信號(hào)避雷器的安裝施工
安裝電源避雷器時(shí)，要求避雷器的接地端與地網(wǎng)之間的連接距離盡可能越短越好。如果避雷器接地線拉得過長(zhǎng)，將導(dǎo)致避雷器上的限制電壓過高，可能使避雷器難于起到應(yīng)有的保護(hù)作用。
電涌保護(hù)器的接線線徑根據(jù)下表選擇：
防護(hù)級(jí)別SPD的類型導(dǎo)線截面積(mm2)
SPD相線連接銅導(dǎo)線SPD接地端連接銅導(dǎo)線
B級(jí)開關(guān)型1625
C級(jí)限壓型1016
D級(jí)限壓型610
●電源避雷器的連接引線，必須有足夠粗，并盡可能短;
●如果引線長(zhǎng)度超過1 m時(shí)，應(yīng)盡可能加大引線的截面積
●引線應(yīng)緊湊并排或幫扎布放
●電源避雷器的接地線盡可能就近可靠接地，距離不宜超過5~10m
●避雷箱安裝要緊貼墻安裝，安裝要牢固，并緊靠近機(jī)房配電箱
●電源避雷器的連接螺栓連接緊密、牢固，有防松措施
●地線要用綠、黃色相間條紋的專用導(dǎo)線，并在接頭處做好 地線標(biāo)識(shí)
●施工時(shí)要斷電操作，保證人員設(shè)備安全
通信部分——重點(diǎn)是保證線路安全暢通，安裝時(shí)要要特別注意線不能接反接錯(cuò)，地線要連接可靠，不能有松動(dòng)及接觸不良的現(xiàn)象。
6.2 避雷針、帶安裝施工
避雷針、帶與引下線之間連接應(yīng)采用焊接。
避雷針、帶的引下線及接接地裝置使用的緊固件均應(yīng)使用鍍鋅制品。當(dāng)采用沒有鍍鋅的地腳螺栓時(shí)應(yīng)采取防腐措施 。
建筑物上的防雷設(shè)施采用多根引下線時(shí)，宜在各引下線距地面的1.5~1.8m處設(shè)置斷接卡，斷接卡應(yīng)加保護(hù)措施。
建筑物上的避雷針等金屬網(wǎng)應(yīng)和建筑物頂部的其他金屬物連接成一個(gè)整體。
避雷針、帶及其接地裝置，應(yīng)采取自下而上的施工程序.首先安裝集中接地裝置，后安裝引下線，最后安裝接閃器.
避雷帶安裝施工工藝：將Φ12鍍鋅圓鋼調(diào)直，避雷帶安裝時(shí)應(yīng)平直、牢固，不得有高低起伏和彎曲現(xiàn)象，距離建筑物應(yīng)一致，全長(zhǎng)偏差不得大于10mm，避雷帶彎曲處不得小于90°，彎曲半徑不得小于鍍鋅圓鋼直徑的2.5倍。
焊接時(shí)，單邊焊長(zhǎng)度≥12d，雙邊焊長(zhǎng)度≥6d(d為圓鋼的直徑)
6.3 地網(wǎng)施工
由于采用聯(lián)合接地，外部防雷系統(tǒng)接閃電流大，防止互擾的角度考慮，地體的鋪設(shè)應(yīng)以封閉環(huán)行為佳。
接地網(wǎng)建設(shè)方法如下：
材料使用：水平接地體采用5×50的熱鍍鋅扁鋼，垂直接地體采用4×40的熱鍍鋅角鋼。
地溝要求：按照規(guī)范要求，開挖的地溝為0.5米寬、0.8米深，如果環(huán)境容許，就開挖成網(wǎng)格狀閉合環(huán)形地網(wǎng)。
具體方法：垂直接地體每4米一支;水平接地體的駁接處長(zhǎng)度大于0.2米，采用四面焊接工藝;垂直體與水平體焊接全面;焊接處全部采取擦抹瀝青防腐;接地體敷設(shè)完后的土溝，回填土要用篩選過的沒有雜物的泥土回填，回填土不應(yīng)夾有石塊和建筑垃圾等，外取的土壤不得有較強(qiáng)的腐蝕性，在回填時(shí)應(yīng)分層夯實(shí)。
7 結(jié)束語
計(jì)算機(jī)機(jī)房根據(jù)機(jī)房防雷按三類劃分后，以防雷的原則和實(shí)踐相結(jié)合，凡是按本方案實(shí)施防雷措施的機(jī)房和設(shè)備基本杜絕了“雷害”,做到了少投入效果滿意的結(jié)果。
造成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備“雷害”故障頻發(fā)的原因是，系統(tǒng)采用的大量聯(lián)網(wǎng)微電子設(shè)備，有的沒有按照國(guó)家、國(guó)際防雷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備實(shí)施綜合的防雷保護(hù)。
XXXX公司下屬各計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)機(jī)房都處在廣東的傳統(tǒng)強(qiáng)雷擊區(qū)，據(jù)建設(shè)部《建筑氣象參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中全國(guó)主要城鎮(zhèn)雷暴日數(shù)文章中提供的數(shù)據(jù)表明，廣州地區(qū)的年平均雷暴數(shù)為87.6日,屬高雷暴地區(qū)。
本著可靠安全及節(jié)省節(jié)約的原則，XXX公司下屬的計(jì)算機(jī)機(jī)房可按機(jī)房的重要程度、規(guī)模大小分為三類(即大型機(jī)房、中型機(jī)房和小型機(jī)房)。針對(duì)這三類機(jī)房做出最有效、最經(jīng)濟(jì)、最適當(dāng)?shù)姆览捉鉀Q方案對(duì)其進(jìn)行完善綜合防雷保護(hù)。
1 綜合防雷的理論依據(jù)
1.1 防雷區(qū)域的劃分
按照IEC61312-1介紹，應(yīng)將需要保護(hù)的空間劃分為不同的防雷區(qū)(LPZ)，以確定各部分空間不同的LEMP(雷閃電磁脈沖)的嚴(yán)重程度和相應(yīng)的防護(hù)對(duì)策。
1.1.1防直擊雷區(qū)LPZOA
本區(qū)內(nèi)的各物體都可能遭到直接雷擊，因此各物體都可能導(dǎo)走大部雷電流。本區(qū)內(nèi)的電磁場(chǎng)沒有衰減。
1.1.2 防間接雷區(qū)：LPZOB
本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊，流經(jīng)各導(dǎo)體的電流，比LPZOA 區(qū)減少，但本區(qū)內(nèi)電磁場(chǎng)沒有衰減。
1.1.3 防LEMP沖擊區(qū)LPZ
本區(qū)內(nèi)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區(qū)進(jìn)一步減小，本區(qū)內(nèi)的電磁場(chǎng)已經(jīng)衰減，衰減程度取決于屏蔽措施。如果需要進(jìn)一步減小導(dǎo)入的電流和電磁場(chǎng)，就應(yīng)再分出后續(xù)防雷區(qū)，如防雷區(qū)LPZ2等，應(yīng)按照保護(hù)對(duì)象的重要性及其承受浪涌的能力，作為選擇后續(xù)防雷區(qū)的條件，通常，防雷區(qū)劃分級(jí)數(shù)越多，電磁環(huán)境的參數(shù)就越低。
1.2 雷電過電壓對(duì)建筑物內(nèi)部電子設(shè)備的損害主要的三個(gè)途徑
1)直擊雷經(jīng)過避雷針(帶)而直放入地，導(dǎo)致地網(wǎng)地電位上升。地電位的高電壓通過設(shè)備的接地線引入電子設(shè)備造成地電位反擊。
2)雷電流沿引下線入地時(shí)，在引下線周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，引下線周圍的各種金屬管(線)上經(jīng)感應(yīng)而產(chǎn)生過電壓。
3)進(jìn)出建筑物或設(shè)備機(jī)房的電源線和通信線等在外部受直擊雷或感應(yīng)雷而加載的雷電壓及過電流沿線路入侵電子設(shè)備，造成設(shè)備因過電壓損壞。
因此，我們需要針對(duì)雷擊浪涌入侵的三種途徑采用相應(yīng)的措施和相應(yīng)的防雷設(shè)備進(jìn)行防護(hù)。
根據(jù)雷電保護(hù)區(qū)的劃分規(guī)則，建筑物大樓外部是直接受到雷擊的區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)的設(shè)備最容易遭受損害，危險(xiǎn)性最高，為暴露區(qū)，也就是防雷分區(qū)中的LPZ0A區(qū);建筑物內(nèi)部及機(jī)房所處的位置為非暴露區(qū)，按其受到的屏蔽層數(shù)可將其分為L(zhǎng)PZ1區(qū)、LPZ2區(qū)，越往內(nèi)部，雷電做成的危險(xiǎn)程度也就越低。這時(shí)，雷電過電壓對(duì)建筑物內(nèi)部電子設(shè)備的損害的主要途徑就是通過設(shè)備的各種線路。因此，要在電氣線路以及金屬管道在穿過各個(gè)不同防雷分區(qū)的界面時(shí)，各個(gè)不帶電的金屬構(gòu)件必須要采取等電位連接措施，以防止雷電通過這些途徑損壞設(shè)備。
1.3 綜合防雷的防護(hù)原理
1.3.1 過電壓
一切對(duì)電氣設(shè)備絕緣有危害的電壓升高，統(tǒng)稱為過電壓。在供電系統(tǒng)中，過電壓按其產(chǎn)生的原因不同，通常分為兩類：內(nèi)部過電壓與雷電過電壓。
內(nèi)部過電壓指供電系統(tǒng)內(nèi)能量的轉(zhuǎn)化或傳遞所產(chǎn)生的電網(wǎng)電壓升高。內(nèi)部過電壓的能量來源于電網(wǎng)本身，其大小與系統(tǒng)容量、結(jié)構(gòu)、參數(shù)、中性點(diǎn)接地方式、斷路器性能、操作方式等因素有關(guān)。
雷電由高能的低頻成份與極具滲透性的高頻成份組成。其主要通過兩種形式損壞設(shè)備：一是通過金屬管線或地線直接傳導(dǎo)雷電致?lián)p設(shè)備;另一種是雷電流在釋放過程中所產(chǎn)生的雷電電磁脈沖，以各種耦合方式感應(yīng)到金屬管道或其它線路上，在管道或線路上產(chǎn)生雷電過電壓而損壞設(shè)備。對(duì)于電子信息設(shè)備而言，絕大部分因雷擊而損壞設(shè)備的原因都為第二種而引起。
雷電電磁脈沖的危害主要來自于由雷電引起的耦合能量，通過以下三個(gè)通道所產(chǎn)生的瞬態(tài)浪涌：
1)金屬管道及各類線路，如自來水管、電源線、天饋線、信號(hào)線、航空障礙燈的引線等;
2)地線通道;
3)空間通道。
其中金屬管道上產(chǎn)生的浪涌過電壓和地線通道的地電位反擊是電子信息系統(tǒng)因雷擊而損壞的主要原因，所以對(duì)這一部分需要作重點(diǎn)防護(hù)。
1.3.2 泄放和均衡
雷電防護(hù)的中心內(nèi)容是泄放和均衡。 泄放是將雷電與雷電電磁脈沖的能量通過大地泄放，并且應(yīng)符合層次性原則，即盡可能多、盡可能遠(yuǎn)地將多余能量在引入通信系統(tǒng)之前泄放入地;層次性就是按照所設(shè)立的防雷保護(hù)區(qū)分層次對(duì)雷電能量進(jìn)行削弱。
均衡就是保持系統(tǒng)各部分不產(chǎn)生足以致?lián)p的電位差，即系統(tǒng)所在環(huán)境及系統(tǒng)本身所有金屬導(dǎo)電體的電位在瞬態(tài)現(xiàn)象時(shí)保持基本相等，這實(shí)質(zhì)是基于均壓等電位連接。由可靠的接地系統(tǒng)、等電位連接用的金屬導(dǎo)線和等電位連接器(防雷器)組成一個(gè)電位補(bǔ)償系統(tǒng)，在瞬態(tài)現(xiàn)象存在的極短時(shí)間里，這個(gè)電位補(bǔ)償系統(tǒng)可以迅速地在被保護(hù)系統(tǒng)所處區(qū)域內(nèi)所有導(dǎo)電部件之間建立起一個(gè)等電位，這些導(dǎo)電部件也包括有源導(dǎo)線。通過這個(gè)完備的電位補(bǔ)償系統(tǒng)，可以在極短時(shí)間內(nèi)形成一個(gè)等電位區(qū)域，這個(gè)區(qū)域相對(duì)于遠(yuǎn)處可能存在數(shù)十千伏的電位差。重要的是在需要保護(hù)的系統(tǒng)所處區(qū)域內(nèi)部，所有導(dǎo)電部件之間不存在顯著的電位差。
1.3.3 雷電防護(hù)系統(tǒng)
雷電防護(hù)系統(tǒng)由三部分組成，各部分都有其重要作用，不存在替代性。外部防護(hù)，由接閃器、引下線、接地體組成，可將絕大部分雷電能量直接導(dǎo)入地下泄放。過渡防護(hù)，由合理的屏蔽、接地、布線組成，可減少或阻塞通過各入侵通道引入的感應(yīng)。內(nèi)部防護(hù)，由均壓等電位連接、過電壓保護(hù)組成，可均衡系統(tǒng)電位，限制過電壓幅值。
雷電過電壓保護(hù)的基本原理是在瞬態(tài)過電壓的極短時(shí)間內(nèi),在被保護(hù)區(qū)域內(nèi)的所有導(dǎo)電部件之間建立一個(gè)等電位，這種導(dǎo)電部件包括了供電系統(tǒng)的有源線路和信號(hào)傳輸線。并要在極短的時(shí)間內(nèi)，將高達(dá)數(shù)十千安培的雷電流從電源傳輸線和信號(hào)傳輸線傳導(dǎo)入地。
1.3.4 防護(hù)措施
IEC /TC-81將整體防雷總結(jié)為：DBSE技術(shù)—即分流(Dividing)、均壓(Bonding)、接地(Earthing)、屏蔽(Shielding)等措施。只要從設(shè)計(jì)階段綜合考慮四項(xiàng)措施，符合相應(yīng)的防雷接地規(guī)范，就能起到理想的防護(hù)效果。
2 綜合防雷的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范
GB 50057—94 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB 50169—92 《電器裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》
GBS0174—93 《通信房防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB9361—88 《計(jì)算站場(chǎng)地安全要求》
GA173—1998 《通信信息系統(tǒng)防雷保安器》
IEC61024 《建筑物防雷》
IEC61312 《雷電電磁脈沖的防護(hù)》
3 綜合防雷的設(shè)計(jì)思想
依據(jù)國(guó)家防雷相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，我們從機(jī)房接地、機(jī)房?jī)?nèi)等電位連接、機(jī)房線路分級(jí)防浪涌保護(hù)等方面對(duì)該機(jī)房進(jìn)行綜合防護(hù)?？偟姆览妆Ｗo(hù)設(shè)計(jì)方案按計(jì)算機(jī)機(jī)房的規(guī)模及重要程度分為三種情況(大型，中型，小型計(jì)算機(jī)機(jī)房)，下面分別針對(duì)這三種機(jī)房實(shí)施各自的防雷保護(hù)工作。
4 綜合防雷的設(shè)計(jì)方案
4.1 大型一類機(jī)房的防雷保護(hù)
4.1.1 通常一類計(jì)算機(jī)機(jī)房裝有大型服務(wù)器、交換設(shè)備、路由器、光端機(jī)、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)處理器等重要設(shè)備。服務(wù)器內(nèi)安裝有各系統(tǒng)總數(shù)據(jù)庫，這些服務(wù)器正常工作中是不允許停機(jī)的，如果因意外停機(jī)輕者會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的數(shù)據(jù)丟失或硬件的損壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的崩潰及癱瘓，所以一類計(jì)算機(jī)中心機(jī)房及設(shè)備是需要重點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)綜合防雷保護(hù)的。
4.1.2 機(jī)房直擊雷的防護(hù)(在離機(jī)房20米架設(shè)獨(dú)立避雷針保護(hù)) 機(jī)房的直擊雷防護(hù)主要針對(duì)機(jī)房所在建筑物所做的防止直擊雷擊中建筑物而引起的直接損壞和間接引起的雷電電磁脈沖造成的損壞。通常的做法是在建筑物上安裝完善的避雷網(wǎng)、帶，加裝避雷針，由于通信機(jī)房有時(shí)所處位置較為空曠，所以不建議在建筑物自身上安裝超過建筑物高度的避雷針，其原因在于：傳統(tǒng)意義上的避雷針是將雷電通過避雷針進(jìn)行放電入地，而沒有考慮強(qiáng)大的雷電流在通過避雷針時(shí)所產(chǎn)生的具有較高能量的雷電電磁脈沖，這種有避雷針引雷直接衍生的雷電電磁脈沖是對(duì)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的最大威脅。在總結(jié)以往工程的基礎(chǔ)上，我們避雷針人為的設(shè)置在距離20米的機(jī)房建筑的位置上，人為的使雷電定位放電，同時(shí)由于水平距離對(duì)雷電電磁脈沖進(jìn)行了一定的衰減，較工程改造前由于雷電電磁脈沖造成的設(shè)備損害有所減少;對(duì)于新建機(jī)房有條件的可建防雷混凝土外墻。
4.1.3 電源系統(tǒng)的感應(yīng)雷防雷保護(hù)
基于一類機(jī)房的重要性及其設(shè)備的價(jià)值考慮，機(jī)房的電源系統(tǒng)應(yīng)按國(guó)際、國(guó)內(nèi)系統(tǒng)綜合防雷標(biāo)準(zhǔn)采用三級(jí)防雷保護(hù)。電源采用三級(jí)防雷保護(hù)有利于雷電流的逐漸釋放，把雷電過電壓逐級(jí)衰減，使之降到設(shè)備能承受的范圍之內(nèi)。
電源第一級(jí)電涌保護(hù)器(B級(jí)spd)主要安裝在大樓總配電柜(箱)內(nèi)，依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)B級(jí)SPD的保護(hù)水平應(yīng)<4KV，所以我司在選用B級(jí)SPD的產(chǎn)品是采用了經(jīng)過測(cè)試并認(rèn)可的XXX全模式防雷箱，該產(chǎn)品放電電流可達(dá)到40KA。
C級(jí)SPD安裝在計(jì)算機(jī)中心機(jī)房的分配電柜(箱)內(nèi)。產(chǎn)品選用了華煒HW C 20/4防雷箱，放電電流可達(dá)到20KA。
D級(jí)SPD采用標(biāo)準(zhǔn)的XXXX公司的D級(jí)防雷產(chǎn)品，型號(hào)為HW D10/3防雷箱，放電流10KA，反應(yīng)速度小于25ns。安裝在設(shè)備電源輸入的前端，使感應(yīng)雷電過電壓下降到設(shè)備承受的范圍之內(nèi)達(dá)到保護(hù)設(shè)備的安全。
三級(jí)電源防雷保護(hù)安裝如下圖
4.1.4 通信系統(tǒng)的感應(yīng)雷防雷保護(hù)
根據(jù)資料顯示，85%以上的通訊傳輸設(shè)備、計(jì)算機(jī)設(shè)備損壞都是端口損壞，導(dǎo)致無法通信。因此機(jī)房設(shè)備的系統(tǒng)綜合防雷，顯然是單有電源的防雷保護(hù)是不夠的，因?yàn)槔纂娏鞒藭?huì)從電源端入侵外還會(huì)通過通信通道入侵。對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的防雷主要針對(duì)的是傳輸設(shè)備及終端設(shè)備的保護(hù)，根據(jù)接口的不同類型，安裝相應(yīng)的防雷設(shè)備，可以對(duì)饋線、串口、并口、網(wǎng)絡(luò)接口、各種協(xié)議接口、話路配線、E1、光纖等進(jìn)行全面可靠的保護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備信號(hào)系統(tǒng)的安全。
4.1.5 機(jī)房?jī)?nèi)等電位連接
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。主要做法是在具備靜電地板的機(jī)房?jī)?nèi)在靜電地板下采用銅箔或銅編織帶將靜電地板下進(jìn)行敷設(shè)。
等電位連接實(shí)例
4.1.6 合理布線及優(yōu)化設(shè)計(jì)
在計(jì)算機(jī)機(jī)房的綜合設(shè)計(jì)上，除防雷部分需要特殊考慮外，設(shè)備的擺設(shè)及走線也是需要細(xì)致的設(shè)計(jì)，機(jī)房的合理布線，通常也會(huì)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行安全起到作用。在機(jī)房設(shè)備間進(jìn)行走線時(shí)，要注意合理布線及電磁屏蔽，應(yīng)盡量避免強(qiáng)弱電在同一個(gè)線槽內(nèi)，并且強(qiáng)弱電系統(tǒng)應(yīng)獨(dú)立切分開，如遇臨近走線時(shí)盡量相交避免平行。同時(shí)在機(jī)房的設(shè)備擺放上應(yīng)注意，在設(shè)備與建筑立柱及靠墻之間的距離，最小應(yīng)大于1.5米，如靠墻太近這容易造成墻內(nèi)的鋼筋在泄流時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行閃絡(luò)放電。
4.2 中型二類機(jī)房的防雷保護(hù)
通常二類計(jì)算機(jī)機(jī)房裝有PC服務(wù)器，交換設(shè)備及路由器，光端機(jī)，協(xié)議轉(zhuǎn)換器等設(shè)備。服務(wù)器內(nèi)安裝有小型數(shù)據(jù)庫;二類機(jī)房的防雷保護(hù)與一類機(jī)房相似，主要的差別在于其防雷保護(hù)措施的完善程度，基于二類機(jī)房的重要性顯然不如一級(jí)機(jī)房，所以二級(jí)機(jī)房的電源采用二級(jí)組合防雷保護(hù)，同時(shí)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備用均壓環(huán)做等電位連接并要在通信線路中安裝相應(yīng)的防雷器做重點(diǎn)保護(hù)。
4.2.1 電源防雷保護(hù)
電源二級(jí)保護(hù)主要是確保二級(jí)機(jī)房電源系統(tǒng)的防雷安全，包括對(duì)UPS的保護(hù)。采用二級(jí)保護(hù)有利于雷電流的釋放，把雷擊電流逐級(jí)衰減，使之對(duì)對(duì)電源的危害降到安全范圍內(nèi)。
第一級(jí)電源保護(hù)主要針對(duì)計(jì)算機(jī)中心機(jī)房的供電保護(hù)，從大樓總配電到了機(jī)房一般都設(shè)有獨(dú)立分開關(guān)控制，第一級(jí)防雷器就并聯(lián)安裝在獨(dú)立分開關(guān)的輸出端，也就是UPS的進(jìn)線端。第一級(jí)防雷保護(hù)采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的C級(jí)保護(hù)HW C60/3+1防雷箱，可以阻擋最大60KA(8/20us)的雷電流入侵，反應(yīng)速度小于25ns，保證了機(jī)房開關(guān)電源、UPS等設(shè)備的防雷安全，使房的電源系統(tǒng)在受到雷擊時(shí)，不會(huì)受到損壞。
第二級(jí)的電源防雷保護(hù)主要采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的D級(jí)保護(hù)HW D20/2防雷箱，放電流20KA(8/20us)，反應(yīng)速度小于1ns。并聯(lián)安裝在重要設(shè)備的前端，做設(shè)備級(jí)的電源防雷保護(hù)，使雷電感應(yīng)電壓下降到小于1.25KV，這樣可有效的保證到重要設(shè)備的電源安全。
4.2.2 接地電阻
機(jī)房?jī)?nèi)等電位連接、地網(wǎng)建設(shè)和通信線路的防雷保護(hù)與一類機(jī)房相同，但對(duì)于地網(wǎng)的接地電阻值要求為小于2個(gè)歐姆。
4.2.3 通信系統(tǒng)的防雷保護(hù)
同一類機(jī)房一樣，通訊系統(tǒng)的防雷主要是在傳輸設(shè)備及終端設(shè)備上根據(jù)接口安裝相應(yīng)的防雷設(shè)備，保護(hù)饋線、串口、并口、網(wǎng)絡(luò)接口、各種協(xié)議接口、話路配線、E1、光纖等，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備信號(hào)系統(tǒng)的防雷安全。
4.3 小型三級(jí)機(jī)房的防雷保護(hù)
通常三類計(jì)算機(jī)機(jī)房裝有PC機(jī)，路由器，調(diào)制解調(diào)器設(shè)備。基于三類機(jī)房的重要性顯然不如一、二級(jí)機(jī)房，同時(shí)考慮到大部分站場(chǎng)都已經(jīng)進(jìn)行過防雷綜合改造及地網(wǎng)改造，所以針對(duì)這樣的三級(jí)計(jì)算機(jī)機(jī)房主要是對(duì)電源及信號(hào)設(shè)備進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)。
電源保護(hù)主要是確保計(jì)算機(jī)中心的電源系統(tǒng)安全，把感應(yīng)雷擊對(duì)電源造成的危害降到最低。防雷器選用放電流20KA(8/20us)的避雷器，反應(yīng)速度小于1ns。并聯(lián)安裝在重要設(shè)備的前端，做設(shè)備級(jí)的電源防雷保護(hù)，使雷電感應(yīng)電壓下降到小于1.25KV，這樣可有效的保證到重要設(shè)備的電源安全，同樣要在機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)立均壓匯流排。
通信系統(tǒng)的防雷保護(hù)同樣與一、二類機(jī)房一樣，主要是在傳輸設(shè)備及終端設(shè)備上根據(jù)接口安裝相應(yīng)的防雷設(shè)備，保護(hù)饋線、串口、并口、網(wǎng)絡(luò)接口、各種協(xié)議接口、話路配線、E1、光纖等機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備。
根據(jù)三級(jí)計(jì)算機(jī)機(jī)房的實(shí)際情況，對(duì)于三級(jí)計(jì)算機(jī)機(jī)房的防雷地網(wǎng)的接地電阻值建議應(yīng)該小于4Ω。
5 根據(jù)機(jī)房的規(guī)模和用途分類：
1)大型計(jì)算機(jī)房(一類計(jì)算機(jī)機(jī)房)建議：
地網(wǎng)阻值小于1Ω
電源采用3級(jí)保護(hù)
機(jī)房用均壓環(huán)做等電位連接
通信線路重點(diǎn)保護(hù)
2)中型計(jì)算機(jī)房(二類計(jì)算機(jī)機(jī)房)建議：
地網(wǎng)阻值小于2Ω
電源采用2級(jí)保護(hù)
機(jī)房用均壓環(huán)做等電位連接
通信線路重點(diǎn)保護(hù)
3)小型計(jì)算機(jī)房(三類計(jì)算機(jī)機(jī)房)
地網(wǎng)阻值小于4Ω
電源采用1級(jí)保護(hù)
機(jī)房用接地匯接排做等電位連接
通信線路重點(diǎn)保護(hù)
6 工程施工
6.1 電源及信號(hào)避雷器的安裝施工
安裝電源避雷器時(shí)，要求避雷器的接地端與地網(wǎng)之間的連接距離盡可能越短越好。如果避雷器接地線拉得過長(zhǎng)，將導(dǎo)致避雷器上的限制電壓過高，可能使避雷器難于起到應(yīng)有的保護(hù)作用。
電涌保護(hù)器的接線線徑根據(jù)下表選擇：
防護(hù)級(jí)別SPD的類型導(dǎo)線截面積(mm2)
SPD相線連接銅導(dǎo)線SPD接地端連接銅導(dǎo)線
B級(jí)開關(guān)型1625
C級(jí)限壓型1016
D級(jí)限壓型610
●電源避雷器的連接引線，必須有足夠粗，并盡可能短;
●如果引線長(zhǎng)度超過1 m時(shí)，應(yīng)盡可能加大引線的截面積
●引線應(yīng)緊湊并排或幫扎布放
●電源避雷器的接地線盡可能就近可靠接地，距離不宜超過5~10m
●避雷箱安裝要緊貼墻安裝，安裝要牢固，并緊靠近機(jī)房配電箱
●電源避雷器的連接螺栓連接緊密、牢固，有防松措施
●地線要用綠、黃色相間條紋的專用導(dǎo)線，并在接頭處做好 地線標(biāo)識(shí)
●施工時(shí)要斷電操作，保證人員設(shè)備安全
通信部分——重點(diǎn)是保證線路安全暢通，安裝時(shí)要要特別注意線不能接反接錯(cuò)，地線要連接可靠，不能有松動(dòng)及接觸不良的現(xiàn)象。
6.2 避雷針、帶安裝施工
避雷針、帶與引下線之間連接應(yīng)采用焊接。
避雷針、帶的引下線及接接地裝置使用的緊固件均應(yīng)使用鍍鋅制品。當(dāng)采用沒有鍍鋅的地腳螺栓時(shí)應(yīng)采取防腐措施 。
建筑物上的防雷設(shè)施采用多根引下線時(shí)，宜在各引下線距地面的1.5~1.8m處設(shè)置斷接卡，斷接卡應(yīng)加保護(hù)措施。
建筑物上的避雷針等金屬網(wǎng)應(yīng)和建筑物頂部的其他金屬物連接成一個(gè)整體。
避雷針、帶及其接地裝置，應(yīng)采取自下而上的施工程序.首先安裝集中接地裝置，后安裝引下線，最后安裝接閃器.
避雷帶安裝施工工藝：將Φ12鍍鋅圓鋼調(diào)直，避雷帶安裝時(shí)應(yīng)平直、牢固，不得有高低起伏和彎曲現(xiàn)象，距離建筑物應(yīng)一致，全長(zhǎng)偏差不得大于10mm，避雷帶彎曲處不得小于90°，彎曲半徑不得小于鍍鋅圓鋼直徑的2.5倍。
焊接時(shí)，單邊焊長(zhǎng)度≥12d，雙邊焊長(zhǎng)度≥6d(d為圓鋼的直徑)
6.3 地網(wǎng)施工
由于采用聯(lián)合接地，外部防雷系統(tǒng)接閃電流大，防止互擾的角度考慮，地體的鋪設(shè)應(yīng)以封閉環(huán)行為佳。
接地網(wǎng)建設(shè)方法如下：
材料使用：水平接地體采用5×50的熱鍍鋅扁鋼，垂直接地體采用4×40的熱鍍鋅角鋼。
地溝要求：按照規(guī)范要求，開挖的地溝為0.5米寬、0.8米深，如果環(huán)境容許，就開挖成網(wǎng)格狀閉合環(huán)形地網(wǎng)。
具體方法：垂直接地體每4米一支;水平接地體的駁接處長(zhǎng)度大于0.2米，采用四面焊接工藝;垂直體與水平體焊接全面;焊接處全部采取擦抹瀝青防腐;接地體敷設(shè)完后的土溝，回填土要用篩選過的沒有雜物的泥土回填，回填土不應(yīng)夾有石塊和建筑垃圾等，外取的土壤不得有較強(qiáng)的腐蝕性，在回填時(shí)應(yīng)分層夯實(shí)。
7 結(jié)束語
計(jì)算機(jī)機(jī)房根據(jù)機(jī)房防雷按三類劃分后，以防雷的原則和實(shí)踐相結(jié)合，凡是按本方案實(shí)施防雷措施的機(jī)房和設(shè)備基本杜絕了“雷害”,做到了少投入效果滿意的結(jié)果。
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