一般企業(yè)計(jì)算機(jī)房防雷工程方案
時間：2020-05-13 17:21:44 | 點(diǎn)擊：985次
一般企業(yè)計(jì)算機(jī)房防雷工程方案
一、 前言
目前各種建筑大樓大多數(shù)仍采用避雷針（帶）保護(hù)建筑物的安全，經(jīng)多年使用避雷針（帶）防止直擊雷害，不但是行之有效的方法，而且是非常經(jīng)濟(jì)的措施。但是，隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的不斷發(fā)展，精密電子設(shè)備被廣泛應(yīng)用在各行業(yè)的計(jì)算機(jī)、通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行系統(tǒng)中。這些高精度的微電子計(jì)算機(jī)設(shè)備內(nèi)置大量的CMOS半導(dǎo)體集成模塊，導(dǎo)致過壓、過流保護(hù)能力極其脆弱。（美國通用研究公司提供磁場脈沖超過0.07高斯，就可引起計(jì)算失效；磁場脈沖超過2.4高斯就可以引起集成電路永久性損壞。）無法保證在特定的空間遭受雷擊時仍能安全運(yùn)行。本方案制定的目的是考慮大樓實(shí)際環(huán)境因素和用戶實(shí)際需要而作出一套比較完整而易于操作的防雷設(shè)計(jì)及安裝技術(shù)的防雷方案，從而達(dá)到整個計(jì)算機(jī)房設(shè)備系統(tǒng)安全地運(yùn)行。
二、總則
2．1依據(jù)國際電工委員會IEC標(biāo)準(zhǔn)、德國VDE和中國GB標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的要求，該計(jì)算機(jī)房系統(tǒng)包括電腦網(wǎng)絡(luò)、微波通信設(shè)備、不間斷供電電源和空調(diào)設(shè)備等裝置設(shè)計(jì)防雷方案。
2．2 IEC1312〈雷電電磁脈沖的防護(hù)〉
本標(biāo)準(zhǔn)為建筑物內(nèi)或建筑物頂部信息系統(tǒng)有效的雷電防護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、檢查、維護(hù)；并對裝有這系統(tǒng)（如電子系統(tǒng)）的建筑物評估LEMP屏蔽措施的效率的方法。針對現(xiàn)有的防雷器（SPP）應(yīng)用在防雷區(qū)概念安裝上提出相關(guān)的要求。
2．3 IEC 61643 〈SPD電源防雷器〉
本標(biāo)準(zhǔn)對電源防雷器用于交直流電源電路和設(shè)備上，額定電壓在1000ac或1500dc。電源防雷器分級分類測試和應(yīng)用。
2．4 IEC 61644 〈SPD 通訊網(wǎng)絡(luò)防雷器〉
本標(biāo)準(zhǔn)對通訊網(wǎng)絡(luò)防雷器用于通信信號網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這類防雷器內(nèi)置過壓過流元器件，額定電壓在1000ac或1500dc。電源防雷器分級分類測試和應(yīng)用。
2．5 VDE0675〈過電壓保護(hù)器〉
過電壓放電保護(hù)器（電源防雷器）適用于額定交直流電壓在100V至1000V范圍內(nèi)之供電配電系統(tǒng)，對應(yīng)于防雷器作出分級分類要求。
2．6 GB50057—2010〈建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范〉
為使建筑物防雷設(shè)計(jì)因地制宜的采用防雷措施，防止或減少雷擊建筑物所發(fā)生的人身傷亡和文物、財(cái)產(chǎn)損失，做到安全可靠，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理。本規(guī)范不適用于天線塔，共用天線電視接收系統(tǒng)，化工廠戶外裝置的防雷設(shè)計(jì)。
2．7 GB50174—2017〈計(jì)算機(jī)房防雷設(shè)計(jì)規(guī)范〉
本規(guī)范適用于陸地上新建、該建和擴(kuò)建的主機(jī)房建筑面積大于或等于140M2的電子計(jì)算機(jī)機(jī)房的設(shè)計(jì)。而本規(guī)范不適用于工業(yè)控制用計(jì)算機(jī)房和微型計(jì)算機(jī)機(jī)房。為了使電子計(jì)算機(jī)機(jī)房確保電腦網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行和保障機(jī)房安全使用，應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定。
三、 防雷工程
雷電過電壓對大樓內(nèi)部電子設(shè)備的損害主要有以下三個途徑進(jìn)入而損害：一、直擊雷經(jīng)過接閃器（如避雷針（帶））而直放入地，導(dǎo)致地網(wǎng)地電位上升，高電壓由設(shè)備接地線引入電子設(shè)備造成地電位反擊。二、雷電流沿引下線入地時，在引下線周圍產(chǎn)生磁場，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。三、進(jìn)出大樓或機(jī)房的電源線和通信線等在大樓外受直擊雷或感應(yīng)雷而加載的雷電壓及過電流沿線竄入，入侵電子設(shè)備。
因此，我們對以上三種途徑對整個入侵的雷電壓及過電流進(jìn)行防護(hù)。
A 、 大樓通過建筑物主鋼筋，上端與接閃器，下端與地網(wǎng)連接，中間與各層均壓網(wǎng)或環(huán)形均壓帶連接，對進(jìn)入建筑物的各種金屬管線實(shí)施均壓等電位連接，具有特殊要求的各種不同地線進(jìn)行等電位處理。這樣就形成一個法拉第籠式接地系統(tǒng)。它是消除地電位反擊有效的措施。應(yīng)符合下列要求：1、安裝的避雷針或架空避雷線（網(wǎng)）應(yīng)使被保護(hù)的建筑物及風(fēng)帽、放散管等突出屋面的物體均處于接閃器保護(hù)范圍內(nèi)。架空避雷網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸不應(yīng)大于5M*5M或6M*4M。2、所有避雷針應(yīng)采用避雷帶互相連接。3、建筑物應(yīng)裝設(shè)均壓環(huán)。4、防直擊雷的接地裝置應(yīng)圍繞建筑物敷設(shè)成環(huán)型接地體，每根引下線的沖擊接地電阻不應(yīng)大于10Ω。
B、 機(jī)房內(nèi)通信電纜以及地線的布放和連接
通過模擬不同的布線、屏蔽和接地方式時，空間電磁場對通信線路的電磁感應(yīng)影響情況試驗(yàn)，對計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在建筑物樓內(nèi)的布線和接地方式有如下結(jié)論：
一、 通信電纜以及地線的布放應(yīng)盡量集中在建筑物的中部。
二、 通信電纜線槽以及地線線槽的布放應(yīng)盡量避免緊靠建筑物立柱或橫梁并沿建筑物立柱或橫梁布線較長的距離，通信電纜線槽以及地線線槽的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能位于距離建筑物立柱或橫梁較遠(yuǎn)的位置。
C、根據(jù)雷電保護(hù)區(qū)的劃分要求，建筑物大樓外部是直接雷的區(qū)域，在這個區(qū)域內(nèi)的設(shè)備最容易遭受損害，危險性最高，是暴露區(qū)，為0區(qū);建筑物內(nèi)部及計(jì)算機(jī)房所處的位置為非暴露區(qū),可將其分為1區(qū)、2區(qū)，越往內(nèi)部，危險程度越低，雷電過電壓對內(nèi)部電子設(shè)備的損害主要是沿線路引入。保護(hù)區(qū)的界面通過外部的防雷系統(tǒng)、建筑物的鋼筋混凝土及金屬外殼等構(gòu)成的屏蔽層而形成。電氣通道以及金屬管則通過這些界面，穿過各級雷電保護(hù)區(qū)的金屬構(gòu)件必須在每一穿過點(diǎn)做等電位連接。
進(jìn)入建筑物大樓的電源線和通訊線應(yīng)在LPZ0與LPZ1、LPZ1與LPZ2區(qū)交界處，以及終端設(shè)備的前端根據(jù)IEC1312——雷電電磁脈沖防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，安裝上OBO之不同類別的電源類SPD，以及通訊網(wǎng)絡(luò)類SPD。(SPD瞬態(tài)過電壓保護(hù)器)，SPD是用以防護(hù)電子設(shè)備遭受雷電閃擊及其它干擾造成的傳導(dǎo)電涌過電壓的有效手段。
選用和使用SPD注意事項(xiàng)：
應(yīng)在不同使用范圍內(nèi)選用不同性能的SPD。在選用電源SPD時要考慮供電系統(tǒng)的形式、額定電壓等因素。LPZ0與LPZ1區(qū)交界處的SPD必須是經(jīng)過10/350us波形沖擊試驗(yàn)達(dá)標(biāo)的產(chǎn)品。對于信號SPD在選型時應(yīng)考慮SPD與電子設(shè)備的相容性。
SPD保護(hù)必須是多級的，例如對大樓電子設(shè)備電源部分雷電保護(hù)而言，至少應(yīng)采取泄流型SPD與限壓型SPD前后兩級進(jìn)行保護(hù)。為各級SPD之間做到有效配合，當(dāng)兩級SPD之間電源線或通訊線距離未達(dá)規(guī)定要求時，應(yīng)在兩級SPD之間采用適當(dāng)退耦措施。
對于無人值守場合，可選用OBO之帶有遙信觸點(diǎn)的電源SPD；對于有人值守場合，可選用OBO之帶有聲光報警之電源SPD，所有OBO電源防雷器都具有老化顯示。
信號SPD應(yīng)滿足信號傳輸帶率、工作電平、網(wǎng)絡(luò)類型的需要，同時接口應(yīng)與被保護(hù)設(shè)備兼容。信號SPD由于串接在線路中，在選用時應(yīng)選用插入損耗較小的SPD。
在選用SPD時，應(yīng)讓OBO指定供應(yīng)商提供相關(guān)SPD技術(shù)參數(shù)資料。正確的安裝才能達(dá)到預(yù)期的效果。SPD的安裝應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)廠方提供的安裝要求進(jìn)行安裝。
根據(jù)GB50174—2017標(biāo)準(zhǔn)要求，電子計(jì)算機(jī)機(jī)房接地裝置應(yīng)滿足下列接地要求：
交流工作接地，接地電阻不大于4歐姆；
安全保護(hù)接地，接地電阻不大于4歐姆；
直流工作接地，接地電阻應(yīng)按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具體要求確定；
防雷接地，接地應(yīng)接現(xiàn)行國標(biāo)50057<<建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范>>執(zhí)行。
交流工作接地、安全保護(hù)接地、直流工作接地、防雷接地等四種接地共用一組接地裝置時，其接地電阻按其中最小值確定；若防雷接地單獨(dú)設(shè)置接地裝置時，其余三種接地共用一組接地裝置，其接地電阻不大于其中最小值，并應(yīng)采用OBO之防地電位反擊的等電位連接保護(hù)器。
衛(wèi)星接收機(jī)高頻電纜在進(jìn)入機(jī)房前其金屬屏蔽外皮，至少有二處與避雷設(shè)備引下線連接。
四、維護(hù)與保修
每年雷雨季節(jié)前應(yīng)對接地系統(tǒng)進(jìn)行檢查和維護(hù)。主要檢查連接處是否緊固、接觸是否良好、接地引下線有無銹蝕、接地體附近地面有無異常，必要時應(yīng)挖開地面抽查地下隱蔽部分銹蝕情況，如果發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時處理。
接地網(wǎng)的接地電阻應(yīng)每年進(jìn)行一次測量。
每年雷雨季節(jié)前應(yīng)對運(yùn)行中的OBO防雷器利用OBO元件老化測試儀進(jìn)行一次檢測，雷雨季節(jié)中要加強(qiáng)外觀巡視，發(fā)現(xiàn)OBO防雷模塊顯示窗口出現(xiàn)紅色及時處理。
設(shè)備遭受雷擊后應(yīng)對損壞情況進(jìn)行調(diào)查分析，調(diào)查分析內(nèi)容主要包括：
各種電氣絕緣部分有無擊穿閃絡(luò)的痕跡，有無燒焦氣味，設(shè)備元件損壞部位。
OBO防雷器損壞情況，利用OBO元件老化測試儀，測試元件老化或損壞情況。
安裝OBO峰值電流記錄卡，記錄測量數(shù)據(jù)，寄回OBO客戶服務(wù)中心，量度峰值電流數(shù)據(jù)加以記錄存檔。
了解雷害事故地點(diǎn)附近的情況，分析附近地質(zhì)、地形和周圍環(huán)境特點(diǎn)及當(dāng)時的氣象情況。
保留雷擊損壞部件，對現(xiàn)場進(jìn)行拍照或錄像，做好各種記錄。
根據(jù)上述調(diào)查情況，組織有關(guān)專家分析，寫出調(diào)查分析報告及改進(jìn)措施。
由德國OBO公司提供的防雷器具有五年品質(zhì)保證期。
五、竣工與驗(yàn)收
防雷工程施工單位須按設(shè)計(jì)要求精心施工，工程建設(shè)管理部門應(yīng)有專人負(fù)責(zé)監(jiān)督。對于隱蔽工程應(yīng)實(shí)行隨工驗(yàn)收，重要部位應(yīng)進(jìn)行拍照和專用設(shè)備項(xiàng)記錄。
設(shè)計(jì)資料和施工記錄應(yīng)由相應(yīng)的防雷主管部門妥善存檔備查。通信站應(yīng)備有本站防雷設(shè)計(jì)資料。工程竣工時，應(yīng)由通信工程建設(shè)管理部門組織驗(yàn)收，通信運(yùn)行部門和防雷專責(zé)工程參加。
