防雷接地系統(tǒng)是一種用于保護(hù)建筑物免受雷電危害的系統(tǒng)。當(dāng)雷電擊中建筑物時(shí),防雷接地系統(tǒng)可以將電流引入地下,從而避免電流對(duì)建筑物內(nèi)部設(shè)備和人員造成危害。防雷接地系統(tǒng)通常由接閃器、引下線和接地裝置組成。
外部防雷保護(hù)裝置的組成:接閃器、引下線及接地網(wǎng)。
內(nèi)部防雷保護(hù)裝置的組成:等電位、電涌保護(hù)器等。
對(duì)于機(jī)房的接地,我們平時(shí)主要是參考三個(gè)規(guī)范比較多。
《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50174)
《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50057)
《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》(GB50343)
一、為什么要做防雷接地?
計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)越來越深入人們生活和工作中,同時(shí)也預(yù)示著數(shù)字化、信息化時(shí)代的來臨。 這些微電子網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的普遍應(yīng)用,使得防雷的問題顯得越來越重要。由于微電子設(shè)備具有高密度、高速度、低電壓、和低功耗等特性,這就使其對(duì)各種諸如雷電過電壓、電力系統(tǒng)操作過電壓、靜電放電、電磁輻射等電磁干擾非常敏感。如果防護(hù)措施不力,隨時(shí)隨地可能遭受重大損失。
二、機(jī)房防雷的必要性
雷擊可以產(chǎn)生不同的破壞形式,國(guó)際電工委員會(huì)已將雷電災(zāi)害稱為“電子時(shí)代的一大公害”,雷擊、感應(yīng)雷擊、電源尖波等瞬間過電壓已成為破壞電子設(shè)備的罪魁禍?zhǔn)住拇罅康耐ㄐ旁O(shè)備雷擊事例中分析,專家們認(rèn)為:由雷電感應(yīng)和雷電波侵入造成的雷電電磁脈沖(LEMP)是機(jī)房設(shè)備損壞的主要原因。為此采取的防范原則是“整體防御、綜合治理、多重保護(hù)”。力爭(zhēng)將其產(chǎn)生的危害降低到最低點(diǎn)。
三、機(jī)房防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)
一、防雷設(shè)計(jì)
防雷接地系統(tǒng)是弱電精密設(shè)備及機(jī)房保護(hù)的重要子系統(tǒng),主要保障設(shè)備的高可靠性,防止雷電的危害。中心機(jī)房是一個(gè)設(shè)備價(jià)值非常高的場(chǎng)所,一旦發(fā)生雷擊事故,將會(huì)造成難以估量的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響,根據(jù)GB50057《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》和IEC61024-1-1標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定,中心機(jī)房的防雷等級(jí)應(yīng)定為二類標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。
目前大樓總配電室根據(jù)建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范,提供了第一級(jí)防雷,因此,在本工程網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房市電配電柜前配置第二、三級(jí)復(fù)合防雷器。
防雷器采用獨(dú)立模塊,并應(yīng)具有失效告警指示,當(dāng)某個(gè)模塊被雷擊失效時(shí)可單獨(dú)更換該模塊,而不需要更換整個(gè)防雷器。
二三級(jí)復(fù)合防雷器的主要參數(shù)指標(biāo):?jiǎn)蜗嗤髁繛椋骸?0KA(8/20μs),響應(yīng)時(shí)間:≤25ns
二、接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50174《計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》中計(jì)算機(jī)機(jī)房應(yīng)具有以下四種地:計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的直流地、交流工作地、交流保護(hù)地和防雷保護(hù)地。
各接地系統(tǒng)電阻如下:
? 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)備直流地接地電阻不大于1Ω。
? 交流保護(hù)地的接地電阻應(yīng)不大于4Ω;
? 防雷保護(hù)地的接地電阻應(yīng)不大于10Ω;
? 交流工作地的接地電阻應(yīng)不大于4Ω;
1、機(jī)房室內(nèi)等電位連接
在機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)立一環(huán)形接地匯流排,機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備及機(jī)殼采用S型的等電位連接形式,連接到接地匯流排上,用50*0.5銅鉑帶敷設(shè)在活動(dòng)地板支架下,縱橫組成1200*1200網(wǎng)格狀,在機(jī)房一周敷設(shè)30*3(40*4)的銅帶,銅帶配有專用接地端子,用編織軟銅線機(jī)房?jī)?nèi)所有金屬材質(zhì)的材料都做接地,接入大樓的保護(hù)地上。
工程中的所有接地線(包括設(shè)備、SPD、線槽等)、金屬線槽搭接跨接線均應(yīng)做到短、平、直,接地電阻要求小于或等于1歐姆。
2、機(jī)房屏蔽設(shè)計(jì)
整個(gè)機(jī)房屏蔽采用彩鋼板進(jìn)行六面體屏蔽,屏蔽板之前采用無縫焊接,墻身屏蔽體每邊跟接地匯流排接地不少于2處。
3、機(jī)房接地裝置設(shè)計(jì)
由于機(jī)房接地電阻要求較高,在該大樓附近另外增加人工接地裝置,在地網(wǎng)槽內(nèi)打入15根鍍鋅角鋼,并用扁鋼焊接起來,并采用降阻劑回填。機(jī)房靜電接地采用50mm2多股銅芯線穿管引入。
接地裝置的接地電阻要求小于或等于1歐姆。
四、機(jī)房地網(wǎng)制作方法
一、標(biāo)準(zhǔn)接地網(wǎng)的制作
在距建筑物1.5~3.0m處,以6m*3m矩形框線為中心,開挖寬度為0.8m、深0.6~0.8m的土溝,兩長(zhǎng)邊中間貫通,采用長(zhǎng)2.5m的L5(5*50*50)鍍鋅角鋼,在溝底的每個(gè)交點(diǎn)處垂直打入一根,共計(jì)6-20根,作為垂直接地極;
然后采用4號(hào)(4*40)鍍鋅扁鋼將六根角鋼焊接連通,作為水平接地極;再用4號(hào)鍍鋅扁鋼焊在地網(wǎng)框架的中間部位,引出至機(jī)房外墻角,離地高0.3m,作為PE接地端;最后從該接地端引出16-50平方毫米以上護(hù)套地線,沿墻邊穿墻進(jìn)入室內(nèi),連至機(jī)房?jī)?nèi)等電位接地匯集排。
二、利用大樓鋼筋做地網(wǎng)
新建或翻建機(jī)房時(shí),可利用入地混凝土立柱子內(nèi)的鋼筋作接地裝置。在立柱內(nèi)選取至少4根主筋(對(duì)角或?qū)ΨQ的鋼筋),用氧焊接通后再焊在兩根伸出柱面的M12以上銅螺紋管上,作為接地端,引線至機(jī)房,與等電位接地匯流排連通,等電位接地排可設(shè)在防靜電地板下面。
五、如何做機(jī)房防雷接地?
所謂接地,即把電路中的某一金屬殼與大地邊接在一起,形成電氣回路。目的是為了讓電流易于流如入大地,對(duì)人及設(shè)備形成保護(hù)。
接地的方法:
直流地懸浮法即直流地不接大地,與地嚴(yán)格絕緣;
直流地接地法,把計(jì)算機(jī)等設(shè)備中數(shù)字電路等的電位點(diǎn)地和網(wǎng)絡(luò)。
無論采用何種形式,均須有接地母線,接地地杖,在此特別強(qiáng)調(diào)建議采用接地埋接地網(wǎng)絡(luò)板,能更好的引導(dǎo)至大地,接地時(shí)應(yīng)注意如下問題:
? 盡量不要在機(jī)房?jī)?nèi)把直流地和交流工作地短路或混接;
? 不允許交流線路與直流地線平行敷設(shè),以防止干擾或短接;
? 直流地線網(wǎng)應(yīng)裝接在地板下,便于邊接,即可減小接地電阻,便于泄流。
1、接地銅排
室內(nèi)機(jī)房接地采用30*5(寬*厚,單位mm)規(guī)格之銅片,圍繞機(jī)房墻壁一周離地面10cm高,且與室外接地體母線相連接。在銅片每隔50 cm鉆一小孔,以利于分布在機(jī)房各區(qū)域的設(shè)備進(jìn)行接地。
2、接地銅板
接地銅板采用寬60mm(厚10mm)之L型銅板固定于樓板,此銅墻鐵壁板作為所有應(yīng)與機(jī)房接地之設(shè)施的總接地。
3、地網(wǎng)
機(jī)房有架設(shè)高架地板,則應(yīng)以2.5mm之多芯裸銅線纏綿高架地板柱做地網(wǎng)。
六、機(jī)房防雷接地工程實(shí)例
一、項(xiàng)目情況
某數(shù)據(jù)中心機(jī)房位于大樓三層,面積約1000m2。
本工程配電采用TN-S系統(tǒng),獨(dú)立設(shè)置接地線(PE)。采用大樓聯(lián)合接地系統(tǒng),并且要求接地小于1歐姆。
機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)有功能性接地和保護(hù)性接地,共用一組接地裝置。
1、保護(hù)接地,防雷保護(hù)接地延引大樓的接地。
2、機(jī)房?jī)?nèi)做M網(wǎng)型結(jié)構(gòu)均壓等電位網(wǎng)格。機(jī)房室內(nèi)等電位做法在機(jī)房地板下沿機(jī)柜一周敷設(shè)等電位銅帶30×3mm2(均壓環(huán)),銅帶用ZR-BVR6mm2與各機(jī)房動(dòng)力配電柜PE排相連,并設(shè)置100*0.3mm2銅箔等電位網(wǎng)格。機(jī)房動(dòng)力設(shè)備的地線、動(dòng)力設(shè)備的外殼、不帶電的金屬管道、金屬線槽外殼、計(jì)算機(jī)設(shè)備外殼、防靜電地板支架、吊頂龍骨、等均須用ZR-BVR6mm2與等電位銅排網(wǎng)絡(luò)就近可靠相連。機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置等電位端子箱,機(jī)房?jī)?nèi)等電位端子箱采用ZR-BVR50mm2的電纜與大樓綜合接地端可靠連接。機(jī)房等電位接地示意圖如圖1-1所示。
二、防雷設(shè)計(jì)思路
一個(gè)完整的防雷方案包括防直接部分和防感應(yīng)雷擊兩部分,中心機(jī)房所在的建筑物已具備防直接雷擊防護(hù)措施,因此本方案只對(duì)機(jī)房電子設(shè)備的配電系統(tǒng)采取相應(yīng)的防感應(yīng)雷擊措施。
工程計(jì)算機(jī)交流配電系統(tǒng)采用三級(jí)防雷:
第一級(jí)在大樓低壓配電室內(nèi)加裝防雷器,實(shí)現(xiàn)第一級(jí)防雷(由大樓實(shí)現(xiàn))。
第二級(jí)在UPS輸入配電柜內(nèi)加裝B級(jí)防雷器,實(shí)現(xiàn)第二級(jí)防雷。
第三級(jí)在機(jī)房UPS輸出列頭配電柜內(nèi)加裝C級(jí)防雷器,實(shí)現(xiàn)第三級(jí)防雷。
機(jī)房防雷設(shè)計(jì)示意圖如圖2-1所示:
三、防雷設(shè)計(jì)思路
由于網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)防護(hù)點(diǎn)多、面廣,因此,為了保護(hù)建筑物和建筑物內(nèi)各向電子網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不受雷電損害或使雷擊損害降低到最低程度,應(yīng)從整體防雷的角度來進(jìn)行防雷方案的設(shè)計(jì)?,F(xiàn)在都采取綜合防雷,綜合防雷設(shè)計(jì)方案應(yīng)包括兩個(gè)方面:直擊雷的防護(hù)和感應(yīng)雷的防護(hù),缺少任何一方面都是不完整的,有缺陷的和有潛在危險(xiǎn)的。
1、直擊雷的防護(hù)
如果無直擊雷防護(hù),按IEC1312的估算幾乎所有雷電流都流經(jīng)進(jìn)出建筑物的導(dǎo)體型線路(如電源線、信號(hào)線等)侵入設(shè)備,這樣的損害就非常之嚴(yán)重,因此做好直接雷擊防護(hù)是做感應(yīng)雷擊防護(hù)的前提;直擊雷防護(hù)按照國(guó)標(biāo)GB50057《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》設(shè)計(jì)和施工,主要使用避雷針、網(wǎng)、線、帶及良好的接地系統(tǒng),其目的是保護(hù)建筑外部不受雷擊的破壞,給建筑物內(nèi)的人或設(shè)備提供一個(gè)相對(duì)安全的環(huán)境。
2、電源系統(tǒng)的防護(hù)
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)資料表明,微電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)80%以上的雷害事故都是因?yàn)榕c系統(tǒng)相連的電源線路上感應(yīng)的雷電沖擊過電壓造成的。因此,做好電源線的防護(hù)是整體防雷中不容忽視的一環(huán)。
3、信號(hào)系統(tǒng)的防護(hù)
盡管在電源和通信線路等外接引入線路上安裝了防雷保護(hù)裝置,由于雷擊發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)線(如雙絞線)感應(yīng)到過電壓,仍然會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行,甚至徹底破壞網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。雷擊時(shí)產(chǎn)生巨大的瞬變磁場(chǎng),在1公里范圍內(nèi)的金屬線路,如網(wǎng)絡(luò)金屬連線等都會(huì)感應(yīng)到極強(qiáng)的感應(yīng)雷擊;
另外,當(dāng)電源線或通信線路傳輸過來雷擊電壓時(shí),或建筑物的地線系統(tǒng)在瀉放雷擊時(shí),所產(chǎn)生強(qiáng)大的瞬變電流,對(duì)于網(wǎng)絡(luò)傳輸線路來說,所感應(yīng)的過電壓已經(jīng)足以一次性破壞網(wǎng)絡(luò)。即使不是特別高的過電壓,不能夠一次性破壞設(shè)備,但是每一次的過電壓沖擊都加速了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的老化,影響數(shù)據(jù)的傳輸和存儲(chǔ),甚至死機(jī),直至徹底損壞。所以網(wǎng)絡(luò)信號(hào)線的防雷對(duì)于網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)的整體防雷來說,是非常重要的環(huán)節(jié)。
4、等電位連接
集成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主干交換機(jī)所在的中心機(jī)房應(yīng)設(shè)置均壓環(huán),將機(jī)房?jī)?nèi)所有金屬物體,包括電纜屏蔽層、金屬管道、金屬門窗、設(shè)備外殼以及所有進(jìn)出大樓的金屬管道等金屬構(gòu)件進(jìn)行電氣連接,并接至均壓環(huán)上,以均衡電位。
5、接地
機(jī)房采用聯(lián)合接地可有效的解決地電位升高的影響,合格的地網(wǎng)是有效防雷的關(guān)鍵。機(jī)房的聯(lián)合地網(wǎng)通常由機(jī)房建筑物基礎(chǔ)(含地樁)、環(huán)形接地(體)裝置、工作(電力變壓器)地網(wǎng)等組成。對(duì)于敏感的數(shù)據(jù)通訊設(shè)備的防雷,接地系統(tǒng)的良好與否,直接關(guān)系到防雷的效果和質(zhì)量。如果地網(wǎng)不合要求,應(yīng)改善地網(wǎng)條件,適當(dāng)擴(kuò)大地網(wǎng)面積和改善地網(wǎng)結(jié)構(gòu),使雷電流盡快地泄放,縮短雷電流引起的高過電壓的保持時(shí)間,以達(dá)到防雷要求。
四、電源防雷
電源系統(tǒng)防雷采用三級(jí)防雷的方式。對(duì)機(jī)房配電箱的防雷應(yīng)采取不少于二級(jí)保護(hù)(細(xì)保護(hù)),既在機(jī)房的主配電箱的輸入一套安裝二級(jí)防雷器,在機(jī)房配電箱輸出端每一路安裝三級(jí)防雷器。即在配電柜中總開關(guān)前端安裝二級(jí)防雷器,這樣既節(jié)省空間,又起到了美觀、易維護(hù)的作用,并分別在市電配電柜、UPS配電柜各自的總開關(guān)前端安裝三級(jí)防雷器,以保護(hù)機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備。
五、接地系統(tǒng)
本機(jī)房有四種接地形式,即:計(jì)算機(jī)專用直流邏輯地、交流工作地、安全保護(hù)地、防雷保護(hù)地。
1、計(jì)算機(jī)機(jī)房接地系統(tǒng)
在機(jī)房活動(dòng)地板下方安裝銅排網(wǎng),將機(jī)房所有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)非帶電殼體接入銅排網(wǎng)并由此引入大地。機(jī)房接地系統(tǒng)采用專用接地系統(tǒng),專用接地系統(tǒng)由大樓提供,接地電阻≤1Ω。
2、機(jī)房?jī)?nèi)等電位接地具體做法:
用3mm×30mm的銅帶,在機(jī)房活動(dòng)地板下交叉排成方格,其交叉點(diǎn)與活動(dòng)地板支撐的位置交錯(cuò)排列,交點(diǎn)處壓接在一起,并在銅帶下用墊絕緣子固定。在機(jī)房離墻400mm的距離沿墻采用3mm×30mm紫銅條造成一個(gè)M型或S型的地網(wǎng),紫銅條間的接駁位用10mm鏍母壓接后燒銅焊,通過35mm2銅纜引下線駁接建筑物的聯(lián)合接地體,這樣就形成一個(gè)法拉第籠式接地系統(tǒng),并保證接地電阻不大于1Ω。
機(jī)房等電位連接:將天花龍骨、墻身龍骨、活動(dòng)地板支架、非計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的管、金屬的門、窗等均做等電位連接,并分別取多點(diǎn)通過16m m2的地線接入機(jī)房接地銅排網(wǎng)。
3、交流工作地
在電力系統(tǒng)中運(yùn)行需要的接地(配電柜中性點(diǎn)接地),應(yīng)不大于4歐姆。與變壓器或發(fā)電機(jī)直接接地的中性點(diǎn)連接的中性線稱零線;將零線上的一點(diǎn)或多點(diǎn)與地再次做電氣連接稱重復(fù)接地。交流工作地是中性點(diǎn)可靠地接地。當(dāng)中性點(diǎn)不接地時(shí),若一相碰地而人又觸及另一相時(shí),人體所受到的接觸電壓將超過相電壓,而當(dāng)中性點(diǎn)接地時(shí),且中性點(diǎn)的接地電阻很小,則人體受到電壓相當(dāng)于相電壓;同時(shí)若中性點(diǎn)不接地時(shí),由于中性點(diǎn)對(duì)地的雜散抗阻很大,因此接地電流很小;相應(yīng)的保護(hù)設(shè)備不能迅速切斷電源,對(duì)人及設(shè)備產(chǎn)生危害;反之則行。
4、安全保護(hù)地
安全保護(hù)地是指機(jī)房?jī)?nèi)所有機(jī)器設(shè)備的外殼以及電動(dòng)機(jī)、空調(diào)機(jī)等輔助設(shè)備的機(jī)體(外殼)與地之間做良好的接地,應(yīng)不大于4歐姆。當(dāng)機(jī)房?jī)?nèi)各類電器設(shè)備的絕緣體損壞時(shí),將會(huì)對(duì)設(shè)備和操作及維修人員的安全構(gòu)成威脅。所以應(yīng)使設(shè)備的外殼可靠接地。
5、防雷保護(hù)地
即機(jī)房的防雷系統(tǒng)的接地,一般以水平連線和垂直接地樁埋設(shè)地下,主要是把雷電電流由受雷裝置引到接地裝置,應(yīng)不大于10歐姆。
防雷裝置可分為三個(gè)基本部分:即接閃器、引下線和接地裝置,接閃器即接受雷電電流的金屬導(dǎo)體。本方案只將加裝防雷器的引下線與動(dòng)力配電柜內(nèi)的接地銅排連接。要求接地電阻≤4Ω。
六、防雷設(shè)計(jì)方案
1、直擊雷的防護(hù)
機(jī)房所在大樓已有避雷針、避雷帶等外部防雷設(shè)施,不再作外部防雷補(bǔ)充設(shè)計(jì)。如之前無直擊雷防護(hù),需在機(jī)房頂層做避雷帶或是避雷網(wǎng),若機(jī)房在空曠地帶,視情況還需安裝避雷針,避雷針、避雷帶必須做好引下線,接入地網(wǎng)。
2、電源系統(tǒng)的防雷
(1)、對(duì)于網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)的電源線防護(hù),首先,進(jìn)入系統(tǒng)總配電房的電源進(jìn)線,應(yīng)采用金屬鎧裝電纜敷設(shè),電纜鎧裝層的兩端應(yīng)良好接地;如果電纜沒有鎧裝層,則就將電纜穿鋼管埋地,鋼管兩端接地,埋地的長(zhǎng)度應(yīng)不小于15米。由總配電房至各大樓的配電箱以及機(jī)房樓層配電箱的電力線路,均應(yīng)采用金屬鎧裝電纜進(jìn)行敷設(shè)。這樣可以大大減少電源線感應(yīng)過電壓的可能性。
(2)、在電源線路上安裝電源防雷器,是必不可少的防護(hù)措施。根據(jù)IEC防雷規(guī)范中有關(guān)防雷分區(qū)的要求,將電源系統(tǒng)分為三級(jí)保護(hù)。
① 可在系統(tǒng)總配電房的配電變壓器低壓側(cè)安裝流通容量80KA~100KA的一級(jí)電源防雷箱。
② 在各大樓的總配電箱安裝通流容量為60KA~80KA的二級(jí)電源防雷箱;
③ 在機(jī)房的重要設(shè)備(如交換機(jī)、服務(wù)器、UPS等)的電源進(jìn)線處安裝通流容量20~40KA的三級(jí)電源防雷器;
④ 在機(jī)房控制中心硬盤刻錄機(jī)及電視墻設(shè)備電源處用插座式防雷器。
所有防雷器均應(yīng)良好接地。選用防雷器要注意接口的形式和接地的可靠性,重要場(chǎng)所應(yīng)設(shè)置專用的接地線,切不可將防雷接地線與避雷針接地線并接,且要盡量遠(yuǎn)離、分開入地。
3、信號(hào)系統(tǒng)的防雷
(1)、網(wǎng)絡(luò)傳輸線主要使用的是光纖和雙絞線。其中光纖不需要特別的防雷措施,但若室外的光纖是架空的,那么需要將光纖的金屬部分接地。而雙絞線屏蔽效果較差,因此感應(yīng)雷擊的可能性比較大,應(yīng)將此類信號(hào)線敷設(shè)在屏蔽線槽中,屏蔽線槽應(yīng)良好接地;也可穿金屬管敷設(shè),金屬管應(yīng)全線保持電氣上的連通,并且金屬管兩端應(yīng)良好接地。
(2)、在信號(hào)線路上安裝信號(hào)防雷器,對(duì)防感應(yīng)雷是一種行之有效的辦法。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng),可在網(wǎng)絡(luò)信號(hào)線進(jìn)入到廣域網(wǎng)路由器之前安裝專用信號(hào)防雷器;在系統(tǒng)主干交換機(jī)、主服務(wù)器以及各分交換機(jī)、服務(wù)器的信號(hào)線入口處分別安裝RJ45接口的信號(hào)防雷器(如RJ45-E100)。信號(hào)防雷器的選型應(yīng)綜合考慮工作電壓、傳輸速率、接口形式等。避雷器主要串接在線路的兩端設(shè)備的接口處。
① 服務(wù)器輸入端口處安裝單口 RJ45 端口信號(hào)避雷器,以保護(hù)服務(wù)器。
② 24口網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)串聯(lián) 24 口的RJ45 端口信號(hào)避雷器,避免因雷擊感應(yīng)或電磁場(chǎng)干擾沿雙絞線竄入而毀壞設(shè)備。
③ 在DDN專線接收設(shè)備上安裝單口RJ11端口信號(hào)避雷器,保護(hù)DDN 專線上的設(shè)備。
④ 在衛(wèi)星接收設(shè)備前端安裝同軸端口天饋線避雷器,以保護(hù)接收設(shè)備。
(3)、對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)機(jī)房的防雷保護(hù)
① 在硬盤錄像機(jī)的視頻線出線端加裝視頻信號(hào)防雷器或采用機(jī)架式視頻信號(hào)防雷箱,12口全保護(hù),安裝方便。
② 在矩陣與視頻分割器的控制線進(jìn)入端加裝控制信號(hào)防雷器(DB-RS485/422)。
③ 機(jī)房電話線采用音頻信號(hào)防雷器,串接在電話機(jī)前端電話線處,安裝方便,易維護(hù)。
④ 在報(bào)警器前端信號(hào)線接入處裝控制信號(hào)防雷器,對(duì)報(bào)警器信號(hào)線做有效的防雷保護(hù)。
注意:所有防雷器均應(yīng)良好接地,選用防雷器要注意接口的形式和接地的可靠性,重要場(chǎng)所應(yīng)設(shè)置專用的接地線,切不可將防雷接地線與避雷針接地線并接,且要盡量遠(yuǎn)離、分開入地。
4、機(jī)房等電位連接
在機(jī)房防靜電地板下,沿著地面上布置40*3紫銅排,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、金屬屏蔽線槽、門窗等穿過各防雷區(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)等電位接地就進(jìn)至匯流排。并采用等電位連接線4-10mm2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14mm鍍鋅圓鋼通過銅鐵轉(zhuǎn)換接頭將接地匯流母排與之連接起來。形成等電位。采用聯(lián)合接地網(wǎng),目的是消除各地網(wǎng)之間的電位差,保證設(shè)備不因雷電的反擊而損壞。
5、接地網(wǎng)制作設(shè)計(jì)
接地是避雷技術(shù)非常重要的環(huán)節(jié)之一,無論是直擊雷或感應(yīng)雷,最終都是把雷電流引入大地。因此,對(duì)于敏感的數(shù)據(jù)(信號(hào))通信設(shè)備而言,沒有合理而良好的接地系統(tǒng)是不能可靠避雷的。因此,對(duì)接地電阻 >1Ω 的大樓地網(wǎng),需按照規(guī)范要求整改,以提高機(jī)房接地系統(tǒng)的可靠性。根據(jù)具體情況,通過沿機(jī)房大樓建立不同形式的接地網(wǎng)(包括水平接地體、垂直接地體)來擴(kuò)大接地網(wǎng)的有效面積和改善地網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。
采用共用接地裝置時(shí),共用接地電阻值不應(yīng)大于1Ω;
采用專用接地裝置時(shí),其接地電阻值不應(yīng)大于4Ω。
基本要求如下:
1 )在大樓周圍做接地網(wǎng),用較少的材料和較低的安裝成本,完成最有效的接地裝置;
2)接地電阻值要求 R ≤1Ω ;
3)接地體應(yīng)離機(jī)房所在主建筑物 3~5m 左右設(shè)置;
4)水平和垂直接地體應(yīng)埋入地下 0.8m 左右,垂直接地體長(zhǎng) 2.5m ,每隔 3~5m 設(shè)置一個(gè)垂直接接地體,垂直接地體采用 50×50×5mm 的熱鍍鋅角鋼,水平接地體則選 50×5mm 的熱鍍鋅扁鋼;
5)在地網(wǎng)焊接時(shí),焊接面積應(yīng) ≥6 倍接觸點(diǎn),且焊點(diǎn)做防腐蝕防銹處理;
6)各地網(wǎng)應(yīng)在地面下0.6~0.8m 處與多根建筑立柱鋼筋焊接,并作防腐蝕、防銹處理;
7)土壤導(dǎo)電性能差時(shí)采用敷設(shè)降阻劑法,使接地電阻 ≤1Ω ;
8)回填土必須是導(dǎo)電狀態(tài)較好的新粘土;
9)與大樓基礎(chǔ)地網(wǎng)多點(diǎn)焊接,并預(yù)留接地測(cè)試點(diǎn)。
以上是一種傳統(tǒng)的廉價(jià)實(shí)用的接地方式,根據(jù)實(shí)際情況,接地網(wǎng)材料也可以選用新型技術(shù)接地裝置,如免維護(hù)電解離子接地系統(tǒng)、低電阻接地模塊、長(zhǎng)效銅包鋼接地棒等等。
五、機(jī)房防雷接地注意事項(xiàng)
1、考慮到雷電或其他電信設(shè)備的干擾,計(jì)算機(jī)房不宜設(shè)置在大樓的頂層或靠外墻側(cè),特殊情況限制的,應(yīng)設(shè)置屏蔽層防止雷電干擾。對(duì)于特別重要的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),應(yīng)考慮設(shè)置獨(dú)立的屏蔽機(jī)房。建筑物(包括計(jì)算機(jī)機(jī)房)內(nèi)設(shè)備及管線接地安裝應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范執(zhí)行,做好等電位聯(lián)結(jié);
2、防止雷電危害還應(yīng)防雷擊引起的電磁脈沖,計(jì)算機(jī)房的配電箱應(yīng)設(shè)置SPD(防電磁浪涌)保護(hù)裝置,防止機(jī)房供電電源由于雷擊電磁脈沖而造成斷電。另外,對(duì)于重要的系統(tǒng)主機(jī),其通訊電纜也應(yīng)設(shè)置SPD保護(hù)裝置,由于通訊電纜數(shù)量一般比較多,因此通訊線的保護(hù)設(shè)置應(yīng)根據(jù)具體實(shí)際情況合理設(shè)置;
3、電氣接地系統(tǒng)宜采用TN-S接地系統(tǒng),PE線與相線分開,機(jī)房電源接入處應(yīng)做重復(fù)接地;
4、機(jī)房接地一般分為交流工作接地、直流工作接地、安全工作接地、防雷保護(hù)接地。根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求,防雷設(shè)計(jì)采用共用接地系統(tǒng)時(shí),各接地系統(tǒng)宜共用一組接地裝置。信息系統(tǒng)的所有外露導(dǎo)電物(各種箱體、殼體、機(jī)架等金屬組件)應(yīng)建立一等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)。
因此,電氣防雷設(shè)計(jì)應(yīng)在計(jì)算機(jī)房設(shè)置專用的等電位聯(lián)結(jié)排,通過引下線與大樓總等電位聯(lián)結(jié)排連接。根據(jù)共用接地系統(tǒng)的層層等電位原則,采用結(jié)構(gòu)主鋼筋作為引下線,更適用于共用接地系統(tǒng)。另外強(qiáng)調(diào),大樓接地系統(tǒng)的接地電阻不應(yīng)大于1Ω。
預(yù)防的對(duì)象:直擊雷、側(cè)擊雷、雷電波侵入、雷電反擊等。前兩者主要通過外部防雷保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn),后兩者主要通過內(nèi)部防雷保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)。
- 在大樓周圍做接地網(wǎng),用較少的材料和較低的安裝成本,完成最有效的接地裝置。
- 接地電阻值要求 R ≤1Ω。
- 接地體應(yīng)離機(jī)房所在主建筑物 3~5m 左右設(shè)置。
- 水平和垂直接地體應(yīng)埋入地下 0.8m 左右,垂直接地體長(zhǎng) 2.5m,每隔 3~5m 設(shè)置一個(gè)垂直接接地體,垂直接地體采用 50×50×5mm 的熱鍍鋅角鋼,水平接地體則選 50×5mm 的熱鍍鋅扁鋼。
- 在地網(wǎng)焊接時(shí),焊接面積應(yīng) ≥6 倍接觸點(diǎn),且焊點(diǎn)做防腐蝕防銹處理。
- 各地網(wǎng)應(yīng)在地面下0.6~0.8m 處與多根建筑立柱鋼筋焊接,并作防腐蝕、防銹處理。
- 土壤導(dǎo)電性能差時(shí)采用敷設(shè)降阻劑法,使接地電阻 ≤1Ω 。
- 回填土必須是導(dǎo)電狀態(tài)較好的新粘土。
- 與大樓基礎(chǔ)地網(wǎng)多點(diǎn)焊接,并預(yù)留接地測(cè)試點(diǎn)。
對(duì)于特別重要的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),應(yīng)考慮設(shè)置獨(dú)立的屏蔽機(jī)房。同時(shí),還可以采用直流地懸浮法或直流地接地法,但需要避免直流地和交流工作地的短路或混接。