一、前 言
雷电(lightning)是一种极为壮观的自然现象,它的巨大破坏威力给人类社会带来惨重的灾难,目前人们对雷电机理的研究和防雷方法的探索取得了很大的成果,然而还没有一种学说无懈可击地解释雷电现象的全过程。当今的防雷装置的安全度也达不到100%,国际和国内的防雷规范都说明了这一点,然而理论和事实都证明:完善的防雷工程设计和优良的防雷产品,可大大减少雷害。
引用标准:《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)
《电子计算机机房设计规范》GB50174-93
《电子设备雷击保护导则》GB7450-87
《通信局(站)接地设计暂行技术规定》YDJ26-89
《有线电视系统工程技术规范》GB50200-94
《微波站防雷与接地设计规范》YD2011-93
《低压配电设计规范》GB50054-95等相关国标、行标、企业标准以及有关标准。
BS6651、CCITT、IEC国际等相关标准 。
二、雷害分析
雷电流也是电流,它具有电流所具有的一切特性,不同的是发生时间短(几us到几十us),峰值高(几十kA到几百kA)。这样一个脉冲电流的破坏性是很大的。建筑物、野外空旷凸出物、高大的树木、人畜、电子电器设备等都有遭雷击的记录。据不完全统计,每年全世界雷害损失超过100亿美元,随着信息产业的发展其损失也越来越大。
雷击从形式上分有两种:直接雷击和雷电感应(还有一种象“幽灵”似的球形雷比较少见),直接雷击是指雷电直接击在物体上而损坏物体;雷电感应是指雷电通过静电感应和电磁感应而传到设备端。应对办法是减少雷电高压反击和电磁幅射的可能概率(一般是一些不能承受高电压的弱电子电气设备),随着弱电电子产业的不断发展,雷电感应问题越来越暴露出其严重破坏性。
建筑物内的电脑机房、通信机房等信息系统经常遭受雷电感应击,雷击破坏电脑、通信、收发设备和其它设备,丢失大量的原始数据和资料造成了相当大的经济损失。
雷电感应防护方案
1、电源防雷措施
(a)总配电房:
大楼内总配电箱电源控制开关后并联安装一台三相电源防雷器B60Y/L。整体峰值泄放电流达180kA(8/20us波形),防雷器地线接在总配电箱地线,使用10mm2以上的多股铜电缆线连接。
主要作用:防止强烈雷电感应浪涌直接由市电进入配电线路,能有效保护办公楼各层设备终端、办公楼电器不受市电雷电感应的影响,
(b)一楼——三楼楼层配电:
在每个楼层的配电箱的输出端并联安装一台单相电源防雷器B40Y/L,整体峰值泄放电流达120kA(8/20us),防雷器地线接在配电箱地线,使用10mm2以上的多股铜电缆线连接。
主要作用:进一步防止雷电浪涌直接由市电进入配电线路,能有效保护办公楼计算机终端、办公楼电器不受市电雷电感应的影响。
以上作用可归结有三:
其一:是对外线引入的雷电可作为楼内设备的双重保护。
其二:可防止从楼外总配电房到大楼内这段电源线路感应到的雷电损坏楼内设备。
其三:是消除楼内其它动力用电设备(如空调)起动、关闭时引起的瞬间高压对机房设备的干扰。
(c)机房设备配电
在档案机房内,在配电柜(如果档案机房没有单独的配电柜,应该安装一个机房单独配电柜)的输出端并联安装1台三相电源防雷器B20Y/L,的整体峰值泄放电流达40kA(8/20us),响应时间≤25ns,防雷器地线接在配电箱地线,使用10mm2以上的多股铜电缆线连接。
主要作用:防止较强的雷电浪涌由电源进入档案机房设备,能有效保护机房内各设备终端、办公电器不受雷电感应浪涌的影响。
在UPS的输入端并联安装1台三相电源防雷器M20/3+NPE,整体峰值泄放电流达40kA(8/20us),保护电压等级≤1250V,响应时间≤25ns,防雷器地线接在配电箱地线,使用10mm2以上的多股铜电缆线连接。
主要作用:防止较强的雷电浪涌由电源进入档案机房设备的供电网路,能有效保护机房内各设备终端、办公电器不受雷电感应浪涌的影响。
在4台服务器配备独立的专用电源防雷插座C601F,为服务器提供精细的电源防雷保护。
在网络机柜内配备2个电源防雷插座C601F,为通讯设备提供精细的电源防雷保护。
2、信号线路防雷措施:
(a)在进入一、二、三楼的所有帧中继线、电话线、传真、DDN、ADSL等线路进入设备前端,串联安装相应的信号防雷器。防雷器的接地端就近与接地铜排直接连接。(按实际需要安装)
作用是:可防止传输线在户外线路上遭受来至各种情况雷电感应电进入终端设备。
3、等电位连接、地反击防护:
在三楼网络设备和电视中心机房内,用大于10mm2 多股铜导线、4×40mm的扁铜、铜镙栓、铜垫片、弹簧垫圈、铜镙母、绝缘子沿设备在静电地板下做接地母排,各终端设备的保护(其它)地均可接到母排,实现等电位连接。
4、电磁屏蔽:
a、 如条件允许,可将电源、信号线路全部套(换)上金属管、槽,并接口良好(多点)且接地。大的金属门窗、护拦,采取接地措施。
b、 把机房的防静电地板下的金属支架用大于10mm2 多股铜导线连接到已做好的接地母排上,做良好屏蔽网格。
c、 纵向经过线井的金属线槽,要多点良好接地,做到良好屏蔽。