重庆工程职业技术学院中心机房雷电防护方案1

1、中心机房综合雷电防护工程方案 成都兴业雷安雷电防护工程有限公司电话： 2007年10月第一章 概述当天空中出现了淡积云后，由于气候条件的变化，它将逐渐发展成浓积云，而后成为积雨云，雷电则产生于积雨云中。当然它的形成必须具备大气不稳定层结且包含充沛的水汽等条件。云内的对流运动和水滴的不断碰撞分裂使其积雨云通过起电机制积累起大量的云间电荷，并在云内不同部位形成正、负分离的电荷中心（它们的场强可达每米30万伏特至40万伏特）。而当云与云、云与地之间的电位差达到一定值时，就会产生火花放电，这就是雷电。感应雷击及雷电电磁脉冲是由于雷云间放电和雷云对大地放电产生的电磁波藕合到附近的导体中形成过电压，这种过

2、电压可高达几千伏，特别对微电子设备的危害最大。它的主要通道是通过“三线”侵入设备系统，造成电子设备失灵或永久性损坏。因此感应雷击的防护主要是在“三线”上将雷电过电压泄放入地，从而达到保护电子设备的目的。其主要方法是：隔离、钳位、均压、滤波、屏蔽等方法将雷电过电压消除在设备外围。目前主要由气体放电管、高频二极管、压敏电阻、瞬态二极管、高低通滤波器等元件根据不同频率、功率、电压、电流组合成电源、天馈、信号线系列避雷器安装在微电子设备的外连线路中，将地线接在联合地网上，才不至于造成电位反击，从而真正起到安全保护接地的目的。 银行电源、计算机、监控系统等精密设备内部结构的高度集中化造成设备耐过电压过电

3、流承受能力下降,易遭受雷电破坏,轻者可造成计算机终端和通信设备、监控系统的接口损坏、通信中断、大量信息丢失或无法传输;重者使网络主机损坏,导致网络瘫痪,工作无法进行，监控系统失灵。监控、计算机网络系统易遭受雷击损坏的设备有:MODEM(调制解调器)、ROUTER(路由器)、HUB(交换机)、网卡、通信卡、UPS、计算机电源及主板以及监控系统中所有的设备。雷电破坏银行设备的途径主要有以下几个方面:1.雷电通过通信线路(如DDN/X.25、PSTN、ISDN、BNN、邮电专线、帧中继以及视频线路等)的感应传入系统损坏设备;2.直击雷对建筑物或邻近地区的雷电放电,从而导致建筑物内部各种通信网络环路中

4、,由于电磁感应产生瞬态过电压造成设备损坏;3.雷电通过供电系统侵入设备造成的损坏;4.接地措施处理不符合规范要求,引起的地电位反击;5.静电感应产生瞬间电荷反击,传入网络系统造成设备损坏。在银行系统中,设计安装综合防雷设施,既要防御直击雷对建筑物、发射塔、卫星地面站天线等室外高大设施的危害,又要防御感应雷沿各种途径进入室内,对工作人员及设备的危害。因此，防雷减灾工作日显重要。防止直接雷击主要采用合格的避雷装置（由接闪器，引下线，接地体等构成）；防止感应雷击则主要采用完善的避雷器组合系统，二者应为一整体，构成一套完整的防雷体系。只有这样，才能有效地防止雷击事故，减少雷击灾害。综上所述，银行系统的

5、防雷应按照：综合治理、整体防御、多重保护、层层设防的基本原则，进行综合防护。第二章 雷电损坏根据雷击的不同方式分类，雷电对银行系统电气设备的影响，主要由以下四个方面造成：1、 直击雷 直击雷蕴含极大的能量，电压峰值可达5000KV，具有极大的破坏力。如建筑物直接被雷电击中，巨大的雷电流沿引下线入地，会造成以下三种影响：u 巨大的雷电流在数微秒时间内流下地，使地电位迅速抬高，造成反击事故，危害人身和设备安全。u 雷电流产生强大的电磁波，在电源线和信号线上感应极高的脉冲电压。u 雷电流流经电气设备产生极高的热量，造成火灾或爆炸事故。2、 传导雷远处的雷电击中线路或因电磁感应产生的极高电压，由室外电

6、源线路和通信线路传至建筑物内，损坏电气设备。3、 感应雷云层之间的频繁放电产生强大的电磁波，在电源线和信号线上感应极高的脉冲电压，峰值可达50KV。4、 开关过电压供电系统中的电感性和电容性负载开启或断开、地极短路、电源线路短路等，都能在电源线路上产生高压脉冲，其脉冲电压可达到线电压的3.5倍，从而损坏设备。破坏效果与雷击类似。随着现代高科技的发展，精密仪器，通讯设备，数据网络的应用越来越广泛，因而由于感应雷造成的雷击事故也越来越多。直接造成了巨大的经济损失，而因重要设备损坏使网络陷入瘫痪后造成间接的损失更是惊人。 重庆于强雷区，每年雷暴日多达50多天，因而遭遇雷击的概率很大。 因此，本方案将

7、以贵单位中心机房电源、计算机系统及其网络设备为保护对象，以对从该机房进出的电源、通信线路入侵的雷电流进行泄放和拦截为手段，以等电位连接为保证，完善、改良接地系统，从而形成一个多层的完整全面的防护体系。第三章 设计依据与防护措施1. 设计依据l 国标建筑物防雷设计规范GB50057-94l 国标电子计算机机房设计规范GB50174-93l 国标民用电气设计规范JGJ/T16-92l 国标计算机场地安全要求GB9361-88l 通信局（站）接地设计暂行技术规定YDJ2689l 通信工程电源系统防雷技术规定YD5078-1998l 国际电信联盟ITU-T（原CCITT）相关建议及标准K.31 Bon

8、ding Configurations and Earthing of Telecommunication Installation inside a subscribers Building.K.41 电信中心内部通信设备接口抗雷击能力IEC61644-1-1999 接至电信网络的信号接口保护器l 建设单位提供的资料，及设计人员现场勘察和收集的资料。2. 防护措施概括的说，当今电子设备的防雷手段，主要采用分流、接地、屏蔽、等电位和过电压保护五种方法。分流：用避雷针、避雷带和避雷网等将雷电流沿引下线安全地流入大地，防止雷电直接击在建筑物和设备上，这是直击雷防护的最重要措施，本中心机房处在大楼的

9、3楼，故本方案对这部分不作考虑。屏蔽：对于进出中心机房的所有的金属导线,包括电力电缆、通信电缆和信号线均采用屏蔽线或穿金属管屏蔽，在机房建设中，利用建筑物钢筋网和其他金属材料，使机房形成一个屏蔽笼。用以防止外来电磁波（含雷电的电磁波和静电感应）干扰机房内设备。等电位连接：机房内所有金属物体，包括电缆屏蔽层、金属管道、金属门窗、设备外壳等金属构件进行电气连接，以均衡电位。具体方法就是用铜芯线把以上各方面与专用的等电位汇流排进行紧密的的连接，以达到均压的目的。接地：在计算机网络系统中，为保证其稳定可靠的工作、保护计算机网络设备和人身安全，解决环境电磁干扰及静电危害，需要一个良好的接地系统，本方案将

10、针对中心机房防雷接地的要求，增设一个辅助接地网络。过电压保护：对供电线路、电子设备的信号线、电源线上安装相应的过电压保护器，利用其非线性效应，将线路上过高的脉冲电压滤除，保护设备不被过电压破坏。主要的保护器件为氧化锌压敏电阻、二极或三极放电管、快速箝位二极管等，根据需要进行组合，形成完整的防雷保护器。第四章 设计范围及工程内容本设计负责贵单位计算机系统系统的防感应雷工程的设计，在本方案中考虑了以下三个方面的设计：1、 避雷器的安装设计2、 等电位连接的安装设计3、 地网设计4、 屏蔽设计第五章 方案设计根据重庆职业工程技术学院校园网扩建方案示意图及建设单位提供的相关技术资料，经过分析，针对这样

11、的网络，监控机房，提出以下解决方案：1、直接雷防护，根据现场情况大楼已做直接雷防护措施，本方案不再重新设计，在具体施工过程中，公司将对大楼的防直接雷情况进行相应的检测，以确保安全有效。2、避雷器的安装设计A. 电源系统防雷鉴于机房设备作为对雷电、浪涌等过电压非常敏感的信息设备，电源系统的防雷是数据通信防雷的重中之重。本着对通信电源进行系统防护的原则，以及根据数据通信电源的自身特点，对数据电源采取三级防护措施。注：有关国际标准也指出，通常对连接导线超过15m以上的电源系统之间需做一次防雷保护本工程的电源系统防雷是指与数据电源有关的各级交流配电部分：从市电输入端到低压配电以及UPS输入输出、配电屏

12、等各级交流电源，依据防雷设备的选型和应用原则实施多级防雷。机房电源系统采用多级防雷措施，针对本工程的实际情况在大楼总配电箱前采用B级防雷器，安装LAYB100-380E（低压配电柜三相电源设备防护。适用高山或郊区(B/C级保护)，380V交流，最大持续工作电压范围Uc=385-460V、额定通流In=40KA、最大通流Imax=100KA(8/20ms)、保护水平UP:小于1.8KV）箱式防雷器1套，安装在大楼低压总配电柜供电回路上。并在总配电房进行联合接地，将原电源保护地、避雷器地线用10-16mm2多股软铜线与接地端子连接，进行零线重复接地，接地线尽可能短。在机房电源控制柜总进线，采用C级

13、防雷器。在机房配电箱处，安装LAYBH60-380C（低压配电柜三相电源设备防护。适用郊区或城市(C/D级保护)，380V交流，最大持续工作电压范围Uc=385-460V、额定通流In=40KA、最大通流Imax=60KA(8/20ms)、保护水平UP:小于1.8KV），并在配电箱内进行联合接地，将原电源保护地、避雷器地线用10-16mm2多股软铜线与接地端子连接，进行零线重复接地，接地线尽可能短。在在机房电源控制柜出线端，UPS设备前，LAYB40-220C（低压配电柜单相电源设备防护。适用城市型(C/末级保护),最大持续工作电压范围Uc=385-460V、额定通流In=20KA、最大通流I

14、max=40KA(8/20ms)、保护水平UP:小于1.5KV）；同时在重点设备前采用插座式防雷设备LAYCB10-220C（便携式多功能单相防雷插座。适用于电子设备或电器设备保护（末级保护）、最大持续工作电压范围Uc=275-330V额定通流In=5KA、最大通流Imax=10KA(8/20ms)、保护水平UP:小于1KV）作电源精细浪涌电压防护。B、信号系统避雷器安装（略）3. 等电位连接（均压环）等电位连接是用导体将机房内的防雷装置、建筑物金属框架、金属设施、外来金属导体、静电地板龙骨以及电信接地装置连接起来，实现等电位。其目的在于减小机房内各金属部件和各系统之间的电位差。 具体做法是：

15、在机房内沿墙体在静电地板下距离地面约10公分处敷设一根规格为30mm×3mm的铜排，并每隔50公分钻一孔以方便与各导体连接，这样就形成机房内部等电位接地汇流排。再将机房所有设备和机架、静电地板龙骨架及其它需要接地的设施用10mm²的多股铜芯线就近与等电位接地网连接，后用35 mm²多股铜芯线就近将铜排与地网和强电井等接地排相连接。4. 接地系统 接地种类有防雷接地（避雷针、避雷带、避雷网的接地）、交流工作接地（电源零线）、安全保护接地（机壳接地、防静电接地）、直流工作接地（逻辑接地、信号接地）四大类。它们根据各种不同用途，有不同的技术要求。在制作接地装置时，应严格

16、按各类技术规范执行。为了达到良好的防雷效果，应在大楼机房附近的空地上建设一个人工辅助接地网与大楼本身的地网进行有效的电气连接。地网大小根据现场实际情况，具体采用以下做法：地网的形状根据施工现场的情况确定为矩型，先开挖两条深1米，宽0.8米，长16米的接地沟槽，沟槽内每隔4米安装一个接地极，采用LAD003石墨接地棒，接地极之间用4mm×40mm的热镀锌扁钢焊接，并在每个接地极及扁钢联接线上敷降阻剂，使其接地电阻4,以符合计算机信息网络系统安全标准的要求。最后将引入地线用4×40的热镀锌扁钢制作接地引出极于建筑物外墙上连接断接卡下端头处，再用35 mm²的BVR铜芯电缆从断接卡上端头连接穿管进入楼内并引到机房接地汇流排上。地网焊接处作防锈处理后，再回填充实土壤做地面恢复处理，完成地网的建设工程。第六章 报价序号材料名称型号/规格品牌单位数量单价合计用途备注1电源避雷器LAYB100-380E雷安只147504750电源一级电源系统用LAYBH60-380C雷安只110501050电源二级LAYBH40-220C雷安只1950950电源三级2等电位连接排30mm*3mm国产米40853400铜质3BV