1、第一章概述2第二章機房概況4項目背景4需求分析4第三章設計指導思想和相關技術標準 5設計原則5設計指導思想6設計依據(jù)標準9機房雷電防護設計的理論依據(jù) 10第四章機房雷電防護總體方案 12仁電源系統(tǒng)的防雷與過電壓保護 122、重要終端設備的防雷與過電壓保護 133、通訊、網(wǎng)絡系統(tǒng)的防雷與過電壓保護 134、接地系統(tǒng)13第五章系統(tǒng)防雷方案的優(yōu)勢分析 16仁產(chǎn)品的優(yōu)勢 162 .最先進的系統(tǒng)防雷技術理念 163 全面的系統(tǒng)電磁脈沖防護設計與用戶需求的適配17第六章銷售服務體系181 售前的技術服務 162 售中的技術服務 183 售后的技術服務 18第七章公司簡介19德國菲尼克斯簡介 19恒電公司簡

2、介 20防雷工程方案附件1 防雷設備報價單2防雷系統(tǒng)原理圖和防雷保護拓撲圖3. TRABTECI系列防雷產(chǎn)品技術參數(shù)表4 天津市人民政府文件5 恒電公司系統(tǒng)防雷部已完成的部分防雷工程列表6菲尼克斯防雷產(chǎn)品保險第一章 概當今人類科學技術的發(fā)展已進入了高度信息化的發(fā)展階段，但是仍然在受到能 源、環(huán)境和安全這三個因素的困擾，特別是環(huán)境和安全，我們中國的古訓深切的告 知我們“福莫大于平安”，安全是維持人們正常生活、工作的基本條件，造成不安 全的因素很多，但不外乎天災和人禍兩大類。在不考慮人為因素的情況下，自古至 今我們?nèi)祟愂冀K以積極探索的精神對自然災害進行著頑強的抵抗，尤其是對雷電的 防護。那么究竟雷

3、電引發(fā)的自然災害，對我們?nèi)祟惿詈凸ぷ鞯沫h(huán)境的影響程度有多 大呢？我們引用歐洲著名的保險機構德國慕尼黑TELA保險公司1994年所做的歐洲各國用戶由于各種自然災害造成的損失統(tǒng)計表做一直觀的表述。那么我們繼續(xù)以TELA公司1994年的那次著名調(diào)查的資料形象的表明由雷害引 發(fā)事故損失已呈上升的趨勢表 6-2:過電壓及雷擊（直接、間接）造成的損失二0 0 0年是全球的“國際減輕自然災害的十年”，由聯(lián)合國國際十年減災委 員會公布的對人類造成最嚴重危害的十大自然災害中，雷暴由于其對人類生命、財 產(chǎn)的巨大侵害，被列在了顯著的地位。雷害（包括過電壓）在以下幾方面給我們造成的損失和危害：一、人身造成極大威脅在

4、建筑物內(nèi)的設備操作人員遭受直接雷擊的可能情況 , 雷擊發(fā)生后引發(fā)的問題其 影響對人身安全威脅很大。雷電泄放大地，由于地電阻較大，不能馬上泄放，從而 引起地電位升高，由于機房直流邏輯地線和交流配電保護地線不在一點入地，將兩 個電位值引入機房，這時如果一個操作人員的一只手摸在UPS 輸出負載外殼上（如小型機），而另一只手（或身體）摸在交流配電地線上（如空調(diào)），兩個電位值將 通過操作人員的身體短路，造成操作人員傷亡。美國 1996 年為此而死亡 198 人，廣 東省 1997 年在報導雷擊死亡的 170 人中，有相當一部分人是為此而傷亡的。所以防 雷保護設備的確很重要，但是保護人身安全更重要。二、可

5、能發(fā)生火災問題： 由于雷電流引發(fā)的感應電流數(shù)值非常大，流過建筑物內(nèi)的各類導線由于內(nèi)阻值 存在而產(chǎn)生大量的熱量。引起導線周圍可燃物體的燃燒，進而引發(fā)火災。造成財產(chǎn) 的大量損失。三、設備損壞： 這是基于近些年來伴隨著高新技術的發(fā)展，尤其是電子技術的飛速發(fā)展，各種 先進的測量、保護監(jiān)控、電信和計算機等電子產(chǎn)品正日益廣泛的應用于各行各業(yè) 中，特別是計算機技術與通訊技術的發(fā)展相互結(jié)合，從兩種獨立的技術單元逐漸成 為推動一個新的技術發(fā)展時代相互有機結(jié)合的產(chǎn)物一一計算機通信技術，電子器件 的集成化和超大規(guī)模集成化及新的網(wǎng)絡通信技術的發(fā)展都為信息時代的主導技術支 撐產(chǎn)品一一計算機通信技術的發(fā)展起到了極大的推動

6、和促進作用，但另一方面，這 些微電子儀器設備普遍存在著絕緣強度低，過電壓耐受能力差等致命弱點，一旦遭 受雷擊過壓的沖擊，輕則造成這些電子系統(tǒng)的運行中斷，設備永久性損壞，重的是 這些系統(tǒng)所承負的那些須實時運行的后續(xù)工作的中斷癱瘓所造成的不可估量的直接 與間接的巨大經(jīng)濟損失和影響，對于金融、證券、醫(yī)療、保險、航空、航天、國防 等國家重要關鍵部門，尤其是這樣，而且這樣的雷擊侵害的程度已經(jīng)越來越嚴重。 為此，我們認為對雷電電磁脈沖（LEMP的防護，不但是必要的，而且是必須實施 的。通過實際工作過程的了解，我們以敬佩的心情看到了貴處的領導和工程師們以 高度的責任心和敬業(yè)精神，為計算機信息系統(tǒng)防范雷害、保

7、障系統(tǒng)安全運行工作方 面所做出的大量艱苦、細致的工作。同時我們感謝各位領導所給予我們的指導和展 示我們自己實力的機會，為此我們將竭誠的根據(jù)貴機房擬防護現(xiàn)場的實際基礎環(huán)境 情況，及擬進行保護的機房設備情況的要求，本著“經(jīng)濟、實用、高標準、高起 點、高可靠性”的原則，為貴機房做出一設計方案，供領導工作參考之用，請領導 審閱、指正。第二章 機房概況項目背景需求分析依據(jù)現(xiàn)代防雷技術，我們將防雷保護分為如下幾方面：1、電源系統(tǒng)：UPS電源的保護。電源的保護建議采用 UPS電源輸入端加兩級防 雷保護，包括第一級自點火間隙防雷保護和一級半導體防雷保護，其中分別 為相零、零 - 地、相相之間的雷擊保護。2、通

8、訊系統(tǒng)：由于其技術參數(shù)、接口形式不同，我們會采用相應的菲尼克斯防 雷器件對其進行保護。3、重要終端設備的防雷保護：對于終端設備，建議采用半導體防雷保護，其中 分別為相-地、零- 地、相零之間的雷擊保護。4、均壓等電位的連接 在做設備防雷保護的同時，在防雷區(qū)域內(nèi)全方位的等電位連接，并且將設備 的外殼與等電位相連接。此外，菲尼克斯防雷器件已由中國人民保險公司南京分公司承保產(chǎn)品責任 險，可依法對客戶承擔相應的賠償責任。第三章 設計指導思想和相關技術標準設計原則由于機房雷電防護系統(tǒng)對所保護系統(tǒng)的業(yè)務正常運行具有非常重要的作用，因 此，防雷保護系統(tǒng)應具備先進性、可靠性、易維護、易升級等方面的突出特性。防

9、 雷工程設計及設備的選擇應遵從以下的原則：1 一切為客戶著想原則 無論是多大或多小的系統(tǒng)防護工程，都應以一切為用戶著想的原則做事，以用 戶需求作為準繩 , 本著務實 , 不追求豪華的思想 , 但又具擴展性 , 通過相互間誠懇的 交流, 協(xié)助用戶 , 使其需求最終達到盡善盡美。2可靠性原則 設計系統(tǒng)防雷保護工程應最先考慮的問題就是可靠性。在工程的設計中不一定要求最先進，但一定要用最成熟可靠的產(chǎn)品和技術，有些新技術確實在某些方面有 優(yōu)勢，但還需用更多的時間去考驗，在網(wǎng)絡系統(tǒng)的防雷保護中盡選擇被廣泛應用和 證實的可靠產(chǎn)品和技術。一個中大型計算機系統(tǒng)每天處理數(shù)據(jù)量一般都較大 ,系統(tǒng)每個時刻都要采集大量

10、 的數(shù)據(jù),并進行處理 ,因此,任一時刻的系統(tǒng)故障都有可能給用戶帶來不可估量的損失 這就要求系統(tǒng)具有高度的可靠性。提高系統(tǒng)可靠性的方法很多,一般的做法如下 :選用備份回路，出現(xiàn)故障時能夠迅速恢復并有適當?shù)膽贝胧?采用熱插拔功能，故障處理無須停機； 采用聲光報警功能；3先進性原則采用當今國內(nèi)、國際上最先進和成熟的技術 ,使新建立的系統(tǒng)能夠最大限度地適 應今后技術發(fā)展變化和業(yè)務發(fā)展變化的需要 ,從目前國內(nèi)發(fā)展來看 ,系統(tǒng)總體設計的先 進性原則主要體現(xiàn)在以下幾個方面：采用的系統(tǒng)結(jié)構應當是先進的、開放的體系結(jié)構；采用的技術應當是先進的 ,可擴充的，能滿足今后日益擴充的需要； 4實用性原則本著一切從用

11、戶實際角度出發(fā)，配置防雷保護系統(tǒng)不是給用戶花錢，而是在保 護用戶的投資，保證網(wǎng)絡系統(tǒng)的正確運行；實用性就是能夠最大限度地滿足實際工 作要，從實際應用的角度來看 ,這個性能更加重要。 5開放性，可擴充、可維護性原則防雷保護技術是不斷發(fā)展變化的，為了保證用戶的投資，所選產(chǎn)品必須符合國 際標準及流行的工業(yè)標準。這樣才能對網(wǎng)絡的未來發(fā)展提供保證。 6經(jīng)濟性原則整個防雷保護的建設要堅持實用為主，根據(jù)投資的強度選擇有實用價值，在滿 足系統(tǒng)需求的前提下 ,應盡可能選用性能價格最好，可靠性高 ,可維護性好的產(chǎn)品，選 用性能價格比高的設備 ,盡快投入使用 ,并使整個系統(tǒng)能安全可靠地運行，以便節(jié)省投 資,以最低成

12、本來完成計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)防雷保護的建設。設計指導思想系統(tǒng)防雷保護的應用涉及很多行業(yè)，在這里我們重點描述的是“計算機信息系 統(tǒng)”的雷電防護設計原則。系統(tǒng)雷電防護設計是一項系統(tǒng)工程，那么從系統(tǒng)論的角 度上講，系統(tǒng)結(jié)構愈合理，系統(tǒng)的各個部分（要素）之間的有機結(jié)合就越合理，相 互之間的作用就愈協(xié)調(diào)，從而才能使整個系統(tǒng)在總體上達到最佳的運行狀態(tài)。具體 到系統(tǒng)防雷保護設計工作中，我們認為防雷設計工作主要的目的是將第一個工作單 元系統(tǒng)的防雷設計工作與第二個工作單元計算機信息系統(tǒng)根據(jù)客觀實際條件有機的 結(jié)合在一起。通過第一工作單元要素，與第二工作單元相應的要素合理配置，同時 還應保障不能造成對第二個工作單元有任

13、何的影響，使之溶為一體，從而發(fā)揮出系 統(tǒng)防護工作最佳效果。具體地說，防護工作的第一步就是首先應確認雷害侵入計算機系統(tǒng)的各種途 徑，（即了解客戶的實際需求），在這個基礎上，依據(jù)系統(tǒng)防雷的科學理論和我們 豐富的防雷設計安裝經(jīng)驗，采取相應的防護措施，進行有針對性的防護，從而達到 在雷電入侵時能夠保障系統(tǒng)安全運行的目的。為此，首先對于計算機信息系統(tǒng)的雷電入侵和危害，我們分別從以下幾點進行 分析：1）電力線是雷電入侵電子設備的重要渠道：1. 1雷電遠點襲擊電力線：我國電力線輸電方式是由發(fā)電廠通過升壓變壓器升壓后，輸電至低壓變壓器， 經(jīng)低壓變壓器的輸出給用戶。由于我國的電壓基本波形是每秒50Hz的正弦波形

14、曲線，在電力線上形成每秒 50次的交變磁場。如遇雷害發(fā)生時，在雷電未擊穿大氣 時，將呈現(xiàn)出高壓電場形式。根據(jù)電學基本原理，磁場與電場之間是相互共存可逆 變化的，那么，雷擊高壓電場通過靜電吸收原理，向大地方向運動。假設電力線桿 有5米高，那么在相對濕度 25%時，要擊穿5米空氣，需要15X 106V雷擊高壓（3000V/mr）i。如果在相對濕度 95%時（下雨時），擊穿 5米空氣需要5X 106V雷 擊高壓（1000V/mm。電力線上的交變磁場對雷云的吸引小于大地的靜電吸引。女口 果，雷云擊穿5米空氣入地，需要很高的電壓，雷電首先擊在電力線上，并從電力 線的負載保護地線入地釋放，這樣就擊穿了設備

15、。在高壓線上的表現(xiàn)為擊穿變壓器 的絕緣，在變壓器低壓端與負載的連線上遭雷擊，損失的是用電器。由于變壓器低 壓輸出端是三條相線，做一條地線，當作零地合一線，變成三相四線制零地合一方 式給用電器供電，雷電擊在火線與大地放電，就等于火線與零線放電通過電力線直 接擊穿用電器的電子元件。一般電子設備線與外殼的耐壓為每分鐘VAc1500V,火線與零線耐壓為工業(yè)級 Vdc550-650V,這么低的耐壓一旦遭受遠點雷擊，必將擊壞用電 器。為此，在選擇防雷器時，首先考慮遠點雷擊。1. 2雷電近點電力線的侵入：所謂雷電近點襲擊電力線，實際上是雷電襲擊用電器所在的建筑物避雷針，從 而引起的雷電電磁脈沖的保護問題。雷

16、電打在建筑物避雷裝置上，按照GB5005乙94建筑物防雷設計規(guī)范規(guī)定，定義大樓接閃電能力為波形10 350S三角波，雷擊電流為150KA避雷針引下線由于線路電感的作用，IEC1312定義最多只能將50%的 電流引入大地。100余米高的大樓它的引下線電感為155H左右（1.55-H/米）,IEC1312定義電感大于37.5 JH，則發(fā)生測閃雷擊，也就是說，10 350S直擊雷引下 線只能引下50%勺電流，余下的電流將通過電力線屏蔽槽、水管、暖氣管、金屬門窗 等與地面有連接的金屬物質(zhì)聯(lián)合引雷，但也只引下少部分雷電流，余下總電流的25%在大樓流竄至UPS輸入輸出負載的電源線、局域網(wǎng)線等，擊穿小型機局

17、域網(wǎng)端，最終由邏輯地線處下泄入地。對設備而言，部分雷電流將由UPS輸入電源線對交流地線進行L PE N PE泄放，UPS輸出L PE （邏輯地、N PE泄放，小型機 L PE N-PE'泄放，局域網(wǎng)線對邏輯地線等進行泄放。最終結(jié)果，將擊穿UPS輸出對地線和輸入對地線端、小型機電源對邏輯地線、網(wǎng)口對邏輯地線。為此，必須 對UPS輸入輸出火線零線對交流地和直流邏輯地進行保護，必須對小型機、服務器 及其它重要終端進行等電位保護，對網(wǎng)口進行保護，只有堵死一切雷電導入的端 口，才能有效的保護設備免受雷電的侵害。1. 3錯相位雷害美國空軍電磁兼容手冊中，描述雷電發(fā)生時用肉眼可識別閃電為一組雷擊，每

18、 次不少于26個雷，它有大小和發(fā)生先后的區(qū)別，如果一個高能量雷打在一條火線 上，而另一個低能量雷打在另一條火線上，線線之間就會產(chǎn)生一個電壓差，侵入設 備。這種侵害設備的現(xiàn)象，稱錯相位雷擊，又稱雷電的二次破壞，對三相UPS而言，它的輸入和輸出端，應安裝線與線之間的保護，才能更全面更立體的保護電子 設備。小結(jié)：堵死雷電由電力線入侵電子設備，應該從遠點雷擊、近點雷擊和錯相位 雷擊三種雷擊現(xiàn)象入手，實施全方位的保護，才能在發(fā)生雷擊時，有效的保護設 備。2）雷電作用下，建筑物內(nèi)感應雷害雷電擊在建筑物避雷針上，由避雷針通過引下線，將雷電流泄放大地，引下線 自上而下產(chǎn)生一個變化旋轉(zhuǎn)快速運動磁場，建筑物內(nèi)的電

19、源線、網(wǎng)絡線等相對切割 磁力線，產(chǎn)生感應高壓并沿線路傳輸擊毀設備。以天津某銀行機房為例，假設大樓避雷針引下線或大樓主鋼筋距主機房10米，假設機房為7 7m0di=75KA dt=10 JS7 + 10 75KA則感應高壓 U= 2 10 7 7 Ln= 52500V1010»S由此可知由雷電產(chǎn)生的感應電壓無孔不入，它可以危及機房內(nèi)所有的用電器，在上海一座郵電智能大廈一次雷擊，4臺服務器遭受雷擊，80多條廣域網(wǎng)絡線端口 及4臺網(wǎng)絡交換機的RJ45端口全部損壞；廣東省1996年計算機系統(tǒng)遭受雷擊損失 五億元人民幣。感應雷的能量雖小，但電壓較高。所以，對感應雷害的防護，應該 是全面的防護，

20、但防護的級別可以低一些。3）、雷電作用下的網(wǎng)絡雷害3.1、廣域網(wǎng)絡一般講，廣域網(wǎng)絡通常不遭受直擊雷的破壞，1mm的銅線遭受10KA的雷電襲擊，它自身就斷了。所以，廣域網(wǎng)的雷害主要是感應雷害，擊穿方式為線對線和線7 / 19對機殼（地），在 GA173-1998計算機信息系統(tǒng)防雷保安器標準中，廣域網(wǎng)保護 的最大雷電流為5KA連接廣域網(wǎng)一般有以下幾類，一類是DDN租用專線，一類是ISD專線，一類是幀中繼以及微波通訊方式。對于專線的接收端口，它的耐壓應為5倍工作電壓，即 Vdc25V傳輸速率小于等于 2M插入保安器，使之在雷電作用 下，短路保護5KA電流，而端口殘壓小于25V;而對于話線備份來說，它

21、的工作電壓 為48V加93 2V振鈴電壓共計175V,插入保安器，保安器的啟動電壓 185V,殘留 電壓小于Vdc330V因為調(diào)制解調(diào)器的耐壓為Vdc330V。保護模式為線對地和線對線，廣域網(wǎng)遭受雷擊的概率較大，一般在 28%左右。3.2局域網(wǎng)在局域網(wǎng)的傳輸電纜中，常常采用UTP電纜，UTP電纜的4對線中兩對線（1-2，3-6線對）一對線接收一線發(fā)送，采用RJ45接口方式。既然局域網(wǎng)電纜采用RJ45型是一收一發(fā)，那么，就應按兩對線進行雷電保護。我們做過一次試驗，在一條連接服務器的網(wǎng)線旁邊，約距網(wǎng)線0.5米處，采用雷擊發(fā)生器對網(wǎng)線0.5米處一條金屬線發(fā)射雷電流。由小到大，發(fā)射電流為10KA周邊磁

22、場污染了網(wǎng)線，瞬間服務器端口、芯片被擊穿，這時，示波器記憶感應高壓 為 100V。在機房的綜合布線中，施工人員為了布線工程的美觀漂亮，把很多網(wǎng)線放在墻 壁內(nèi)，沒有考慮對 UTP電纜的屏蔽處理，一旦大樓某些鋼筋泄放雷擊電流都將引起 感應高壓，從而擊毀設備。另外，對于網(wǎng)絡系統(tǒng)，由于雷電引起的電磁脈沖，在機房內(nèi)產(chǎn)生3Gs的變化電磁場，必然引起網(wǎng)卡端口芯片的燒毀。3.3綜合布線從防雷角度上考慮，布線一定要明確表示：電源線不要與網(wǎng)絡線同槽架設，數(shù)據(jù)插座與電源插座保持一定距離；廣域網(wǎng)線纜不要與局域網(wǎng)線纜同槽架設；網(wǎng)線與墻壁布置時，有條件應遠距離安裝；屏蔽槽有厚度要求，并要求兩點接地；4）雷電作用下的二次效

23、應-雷電高壓反擊雷雷電襲擊建筑物避雷針，由引下線將雷電流引入大地，由于大地電阻的存在， 雷電電荷不能快速全部的與大地負電荷中和，必然引起局部地電位升高，交流配電 地和直流邏輯地將這種高電位引入機房，UPS輸出、輸入端被擊穿，小型機及其他網(wǎng)絡設備連接斷口被擊穿。這種反擊電壓少則數(shù)千伏，多則數(shù)萬伏，直接燒壞用電器 的絕緣部分。在通過具體分析了雷害入侵計算機信息系統(tǒng)的各種途徑后，我們得出的結(jié)論 是：防雷保護設計工作不是簡單的避雷設施的安裝和堆砌，而是一項要求高、難度大的系統(tǒng)工程，涉及多方面的因素。為此我們的設計指導思想的主旨是，本著“經(jīng) 濟、實用、高標準嚴要求、高起點、高可靠性”的原則，在遵照執(zhí)行國

24、家有關標 準，國家有關行業(yè)標準的基礎上，還參考和引入 IEC 國際電工委員會的有關防雷技 術標準要求，以期達到更好的防護效果。設計依據(jù)標準I. GB288乙89計算機場地安全要求n. GB5017令93電子計算機機房設計規(guī)范IH. GB50057- 94建筑物防雷設計規(guī)范IV. GB50054-95低壓配電設計規(guī)范V. GA173- 1998計算機信息系統(tǒng)防雷保安器W.GB3482- 3483 83電子設備雷擊試驗VD. GB11032-89交流無間隙避雷器毗.郵電部通訊產(chǎn)品入網(wǎng)檢定認證細則IX. IEC1024 1 : 1990建筑防雷X. IE1312 1 : 1995雷電電磁脈沖的防護通

25、則幻.ITU.TS.K20 : 1990電信交換設備耐過電壓和過電流能力劉.ITU.TS.K21 : 1998用戶終端耐過電壓和過電流能力機房雷電防護設計的理論依據(jù)在我們方案設計工作中除了遵照執(zhí)行相關的國家標準要求外，我們還參考和引 入 IEC/TC- 81 有關標準的核心內(nèi)容做為我們設計的指導思想和理論依據(jù)。 IEC/TC- 81 是在國際電工委員會防雷技術精華的基礎上，制訂的各項防雷技術標準、規(guī)范， 對我們的實際工作具有指導意義。如：在 IEC - 1024 建筑物防雷和 IEC-1312 雷電電磁脈沖的防護通則標準中，重點提出了防雷分區(qū)和等電位連接的概念。 根據(jù)雷擊在不同區(qū)域的電磁脈沖強

26、度劃分防雷區(qū)域，并在不同的防雷區(qū)域的界面上 進行等電位連接，能直接連接的金屬物就直接相連，不能直接連接的如：電力線路 和通信線路等，則必須依據(jù)不同的防雷區(qū)域的科學劃分，采用不同防護等級的防雷 設備器件，對后續(xù)被保護設備進行有效的保護且必須實施等電位連接。實踐證明， 這種分區(qū)分級等電位均壓連接，并以防雷設備來確保被保護設備的防護措施是最好 的解決問題，實現(xiàn)有效防護的方法。關于防雷區(qū)劃分的問題，在 IEC- 1312 標準中有詳細的論述：“防雷區(qū)是指閃 電電磁環(huán)境需要限定和控制的區(qū)域。各區(qū)以在其交界處的電磁環(huán)境有無明顯的改變 作為劃分不同防雷區(qū)的特征，具體到我們擬進行的計算機信息系統(tǒng)的防雷保護中，

27、 就是要根據(jù)計算機信息系統(tǒng)所在的建筑物按需要保護的空間劃分不同的防雷區(qū)域， 以確定各防雷區(qū)空間的雷電電磁脈沖（LEMP的強度，來確定不同防雷區(qū)所應采取的具體防護措施和防護手段。在計算機信息系統(tǒng)所在的建筑物一般是這樣劃分防雷區(qū)的：(一) LPZQ區(qū)：本區(qū)內(nèi)的各類物體都可能遭到直接雷擊，因此各物體都可能導走全部電流，本區(qū)內(nèi)的電磁場沒有衰減。(二) LPZCB區(qū)：本區(qū)內(nèi)的各類物體很少遭到直接雷擊，但本區(qū)內(nèi)電磁場沒有衰減。(三) LPZ1 :本區(qū)內(nèi)的各類物體不可能遭受直接雷擊，流經(jīng)各類導體的電流比 LPZCB區(qū)進一步減小。由于建筑物的屏蔽措施，本區(qū)內(nèi)的電磁場得到了初 步的衰減。(四) LPZ2:為進一

28、步減少所導引的電流或電磁場而引入的后續(xù)防雷區(qū)，應按照需要保護的計算機信息系統(tǒng)所要求的環(huán)境選擇后續(xù)防雷區(qū)的要求和條 件。在明確防雷區(qū)劃分的基礎上，結(jié)合我們擬進行保護的計算機信息系統(tǒng)來分析， 其中心機房是由以下幾部分構成：(1)電源系統(tǒng)，其中又分UPS電源系統(tǒng)及市電供電系統(tǒng)( 2)計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)( 3 )通信系統(tǒng)(4)輔助系統(tǒng)，其中包括空調(diào)、照明、消防、門禁等。依據(jù)防雷分區(qū)的概念，結(jié)合機房的具體情況，那么我們工作的主要目的就非常明確了，即：確保各系統(tǒng)，特別是直接影響業(yè)務的系統(tǒng)的正常運行，不受雷電所造成的過電流、過電壓的干擾和破壞，保護機房不致被雷電襲擊，首先是要堵塞所有 的雷擊入侵渠道，實行分區(qū)和

29、等電位連接的原則，并結(jié)合機房的實際情況正確按規(guī) 范實施。根據(jù)防雷分區(qū)的概念，我們知道，不同防雷區(qū)之間的電磁強度不同，因此首先作好屏蔽措施，在一定程度上可以防止雷電電磁脈沖的侵入，在此基礎上，作好穿 越防雷區(qū)界面上不同線路的防雷保護，是我們系統(tǒng)防雷工作的重點。機房所在建筑物的外部接閃體承擔了大部分的雷電電磁的能量，是防雷系統(tǒng)中重要的一環(huán)，并與內(nèi)部防雷工作有著直接的聯(lián)系。在前面我們分析雷害的入侵渠道 時已做了明確的闡述，如：“雷電作用下，建筑物內(nèi)感應雷害”及“雷電作用下的 二次效應雷電高壓反擊雷”，基于當時建筑物防雷要求與現(xiàn)在防雷標準的差異， 特別是考慮作為國家重要關鍵部門的特定作用，為穩(wěn)妥起見，

30、我們必須強調(diào)對計算 機信息系統(tǒng)的直擊雷保護問題。綜上所述，我們可以借用 IEC/TC-81 的技術定義將系統(tǒng)防雷工作總結(jié)為： DBSE 技術一即分流(Dividi ng )、均壓(Bon di ng)、屏蔽(Shieldi ng )、接地( Earthing )四項技術加之有效的防護設備的綜合，如果從設計階段開始體現(xiàn)這種 綜合系統(tǒng)的防護設計原則必將起到事半功倍的理想防護效果。從嚴格的意義上講，目前我們擬進行的機房的防雷電保護工作，在實施的過程必須考慮使用環(huán)境的特殊情況。譬如，機房所在的建筑物的主樓供電系統(tǒng)、主變配 電室是否屬于機房專門使用。雖然大樓的建筑物避雷裝置可確保建筑物本身免遭雷 擊損壞

31、和人身安全，但由于大樓的綜合管線，如上下水管、電力供電線等等的綜合 聯(lián)接問題，市政建設管線與大樓的相互關系，如入戶線的屏蔽問題等原因，加之大 樓內(nèi)其它部門所作的改造、搭接，實難于逐一考證，就整幢建筑物是否為一完善的 均壓系統(tǒng)就難以確定。為此，我們將重點保護的范圍集中確定在LPZ0B 防雷區(qū)計算機信息系統(tǒng)中心機房的范圍內(nèi)，并且以 LPZCA防雷區(qū)與機房范圍的界面為一屏障，在 這里將所有可能雷電入侵渠道全部切斷。運用實施DBSE技術，并合理選用防雷設備，來實現(xiàn)我們的目的即對計算機信息系統(tǒng)中心機房實現(xiàn)系統(tǒng)防雷保護。第四章 機房雷電防護總體方案1電源系統(tǒng)的防雷與過電壓保護由于貴處機房電力供給是由大樓的

32、建筑物主配電引入。電源高壓端的防雷保護 已由電力供電部門實施。因此，對于 UPS電源系統(tǒng)的雷電防護，我們采取以下的防 雷保護方案：UPS配電回路設計選用原產(chǎn)德國菲尼克斯防雷器件，安裝在防雷配電箱內(nèi)，（我 們嚴格按照計算機信息系統(tǒng)防雷保安器、交流無間隙金屬氧化物避雷 器的要求組裝。）采取兩級輸入防雷系統(tǒng)保護 。（具體方案詳見原理圖）UPS電源系統(tǒng)的防雷保護從機房目前的情況來分析，供電線路穿越各級防雷區(qū)，考慮到機房各種不同用 電設備的耐過壓的能力，我們建議采用如下的電源系統(tǒng)防雷方案，以達到最佳的防 護效果和最經(jīng)濟的投入。由于機房 UPS不間斷電源設備是用于為機房內(nèi)計算機信息 系統(tǒng)各用電設備提供穩(wěn)定

33、、可靠和高質(zhì)量的用電環(huán)境唯一的重要設備，并且是由市UPS不間斷電供電輸入機房的主要途徑，所以我們將電源系統(tǒng)防護的重點放在了對 電源的保護上。在計算機專用配電柜、UPS電源做兩級輸入防雷保護。具體的防護措施為：參考 IEC1312的描述，在LPZQ區(qū)，雖然不會被直接雷擊擊中，但遠端雷電閃擊沿電力線 傳來雷電電磁脈沖的強度沒有衰減，本區(qū)內(nèi)的電磁場也沒有減弱。在三級防雷保護 中，第一級防護為粗保護，選用PHOENIX CONTAC的雷擊電流放電器 FLT系列產(chǎn)品，對直擊雷進行防護，吸收 90%勺大能量雷電流，此產(chǎn)品為 PHOENIX司的專利產(chǎn) 品，獨有的自點火放電技術；第二級為中級保護，選用浪涌電壓

34、雷電放電器，即半 導體放電器，對雷電流進一步吸收；對終端設備的防雷保護為細保護，同樣采用浪 涌電壓放電器，將殘余的雷電流基本吸收，通過地線泄入大地。在第一級我們采用德國菲尼克斯公司的相一零之間3只FLT 35 CTRL-0.9/I ，零一地1只FLT 100 N/PE CTRL-1.5。此器件為低壓電源中的使用而特別設計，它 是用于主配電系統(tǒng)的采用了密封和自點火技術的B級防雷及電涌保護器。它通過一個電子點火裝置來控制放電間隙的點火電壓。并且通過了100KA（ 10/350us）雷擊測試電流的測試，以抵御脈寬10X 350波形，單相35KA雷電沖擊，殘壓為900伏。 模塊化設計使它便于安裝與維護

35、，當器件老化后，本系統(tǒng)設有聲光報警系統(tǒng)，并可 將此信息遠程傳送，及時提醒操作人員更換，對這部分器件采用的是可帶電插拔更 換結(jié)構（熱插拔），無需在維護時切斷電源，方便不能隨意關機用戶使用。在第二級我們采用德國菲尼克斯公司的 VAL- MS 230 IT過電壓保護器件，進行 有效的吸收，同時還將起到吸收線路上的感性負載和容性負載的“通”“斷”引起 的浪涌電壓及對相電壓可能的誤輸入線電壓的保護，最終輸入UPS 一個潔凈的電源。在本系統(tǒng)中我們除了考慮到相線對零線及地線的保護外，還考慮到遠點雷擊完 成火線與零地合一線的三級保護，近點雷擊，完成火線與交流配電地線的保護，由 自點火放電型雷擊電源放電器 FL

36、T-35 CTRL-0.9/l（三只）與FLT 100 N/PE CTRL-1.5 （一只）組成新的間隙放電，和 VAL230IT過電壓保護器件組成UPS輸入端二級保護 系統(tǒng)。在錯相位雷擊時，由相相之間并聯(lián)VAL400半導體過壓保護器，由 VAL400半導體過壓保護器進行殘壓吸收，最后送給 UPS-個穩(wěn)定的電壓工作環(huán)境。電源系統(tǒng)的全部防雷器件集中安裝在低壓配電系統(tǒng)中，組成兩級輸入防護的防 雷系統(tǒng)，用于UPS電源系統(tǒng)的保護。由于VAL-400、VAL-230IT等器件屬易損件，當器件老化后，本系統(tǒng)設有聲光 報警系統(tǒng)，并可將此信息遠程傳送，及時提醒操作人員更換，對這部分器件采用的 是可帶電插拔更換

37、結(jié)構（熱插拔），無需在維護時切斷電源，方便不能隨意關機用 戶使用。2、終端設備的防雷保護外事辦機房設備包括服務器、交換機、路由器等，為了確保設備萬無一失，而 感應雷害又無孔不入，同時因考慮到電網(wǎng)的浪涌可能帶來對設備的沖擊。（天津市 外事辦終端設備共計11臺）因此我們還將采用以上的防護機理實施同樣電源終端防 雷保護，以確保整個計算機信息系統(tǒng)的核心部分的安全運行。3、通訊系統(tǒng)的防雷與過電壓保護通訊系統(tǒng)防雷包括由戶外引至戶內(nèi)的通訊線路，主要線路包括網(wǎng)絡通訊線路、專線、微波通信線（天饋線）等；（由于網(wǎng)絡通訊線路、專線線路是由光纖引入可不 予考慮），根據(jù)貴方提供的機房情況看：三層有一條微波天饋系統(tǒng)存在感

38、應雷隱患，需要做防雷保護，因此我們建議選 用菲尼克斯的CF-UB-280DC-SB-SET對其進行保護。機房有一條DDN專線存在感應雷隱患，需要做防雷保護，因此我們建議選用菲 尼克斯的D-LAN-A/RJ45-BS對其進行保護。此外，機房還有一套 ADSL設備存在感應雷隱患，需要做防雷保護，因此我們 建議選用菲尼克斯的D-FM-A/RJ45-BB對其進行保護。4、接地系統(tǒng)防雷器件首先起到的作用是對雷電流的吸收和泄放作用，同時也是一種“等電 位連接器”。所有的防雷產(chǎn)品器件的防護原理均是在雷擊發(fā)生的瞬間內(nèi)，迅速啟動 響應，保證設備、大地、建筑物及其附屬設備之搭接構成一等電位體，從而避免過 電壓的損

39、壞，實現(xiàn)均壓等電位的關鍵就是整個機房的地線系統(tǒng)。所以說接地系統(tǒng)在系統(tǒng)防雷中非常重要的。3.1接地系統(tǒng)理想的建筑物避雷系統(tǒng)的接地裝置，包括從接閃器及引下線的理想狀態(tài)最好是 無任何電阻，一旦雷擊發(fā)生，避雷針接閃時，不論雷電流有多大，接地裝置上任何 一點對大地的電勢差為零，因此，接地的阻值應盡可能的小。依據(jù)國家標準GB50174- 93電子計算機機房設計規(guī)范規(guī)定，交流工作接地和 安全保護接地，接地電阻均不應大于 4門，直流工作接地中，接地電阻應按計算機系 統(tǒng)具體要求確定；（GBJ79-85中規(guī)定電信站接地電阻要求w 11 ）。據(jù)IEC1024標準機房交流工作接地、安全保護接地、直流工作接地、防雷接地

40、 等四種接地宜共用一組接地裝置。但是由于某些計算機設備的工作狀態(tài)差異不同，接地系統(tǒng)共地很難實現(xiàn)時，我 們建議應該采用等電位理論，達到瞬間等電位方式，常態(tài)獨立接地方式（即機房接 地系統(tǒng)與其他交流地、安全保護地、防雷地進行軟連接）3.2地線裝置現(xiàn)狀目前機房的市電供電系統(tǒng)采用三相五線制，送入機房。機房地線接地電阻應 <1門。地線與大樓避雷系統(tǒng)接地網(wǎng)相連，具體接地電阻不詳，需要進行現(xiàn)場測量。 地線為計算機系統(tǒng)的獨立接地網(wǎng)，從現(xiàn)場情況看，機房應做等電位連接，安裝均壓 等電位帶。3.3機房設備對接地系統(tǒng)的要求安裝要求UPS電源輸入為三相四線制，輸出為三相五線制，輸出端為隔離變壓 器型，保證中線對地線

41、電壓小于1V,滿足計算機系統(tǒng)的需要。3.4均壓等電位連接另外，機房的各種地線間及地線與大樓結(jié)構的主鋼筋之間，必須進行有效的連 接，即全部采用共用接地系統(tǒng)，當雷電引起地電位高壓反擊時，整個大樓及機房呈 現(xiàn)系統(tǒng)等電位，防雷系統(tǒng)呈現(xiàn)工作狀態(tài)，保證網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全。關于機房設備的金屬外殼接地在相關的國標與部標中均提出：機房設備的金屬（導電）外殼必須接地的規(guī)定（通常稱為保護接地，也就是用導線將外殼與PE線相連）。這一要求的目的是將設備外殼與地線（P日進行等電位連接，這樣不但保證了操作人員的安全（觸摸外殼時不會發(fā)生觸電的危險）；同時還將被保護設備的外 殼（對于輸入、輸出線）的電位處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)，并將電磁

42、干擾的大部分雜散 電流導入大地。3.5線路的屏蔽關于均壓等電位帶的實施，我們建議在機房的地板下設均壓等電位地線帶，以 25mM 3mm的紫銅帶，在各室內(nèi)分別形成網(wǎng)型（M型）結(jié)構的均壓等電位帶，且作好 此帶的絕緣支撐，最終以星形（S型）形式與機房的直流邏輯地線接通，另外機房 UPS供電系統(tǒng)電源插座及信號地均在最近的距離內(nèi)與均壓等電位帶相連，避免因設備 間電勢差而使設備損壞。關于線路的屏蔽情況我們是這樣考慮的：感應雷擊很多是由于傳輸線路在交變 磁場中產(chǎn)生感應高壓，使計算機系統(tǒng)遭到破壞，對傳輸線路采取屏蔽措施，是降低 感應雷擊破壞的有效方法。目前機房內(nèi)的大部分線路采用穿管布線（金屬軟管或硬 管），但

43、從實際情況看，綜合布線的金屬護管的屏蔽接地需改進，使每根護管兩端 有效接地，并與均壓等電位帶連接，最大限度的減少感應雷擊侵入的渠道。3.6法拉第籠的問題當機房的均壓等電位帶與大樓的鋼筋網(wǎng)相連時，形成一個稀疏的法拉第籠?；?著我們建議機房裝修時做防靜電處理，墻壁采用防靜電鋁塑板，并與機房共地系統(tǒng) 相連。使機房的形成一個法拉第籠。注：1.接地引下線的連接必須在防雷配電柜前進行；2.UPS電源插座必須就近與均壓等電位相連接。第五章 系統(tǒng)防雷方案的優(yōu)勢分析通過前面詳細的設計方案的表述及對我們所采用的產(chǎn)品技術指標及產(chǎn)品的技術 原理特點的介紹，我們依托德國菲尼克斯公司防雷產(chǎn)品進行用戶具體防護方案優(yōu)點 包括

44、以下幾點：1產(chǎn)品的優(yōu)勢歐洲尤其是德國在防雷電電磁脈沖產(chǎn)品方面在全世界防雷產(chǎn)品領域中始終保持 著傳統(tǒng)的優(yōu)勢。在美國 IEEE ?？?1998年 4 月號的一篇文章中美國人提出“美國在 瞬態(tài)過電壓保護方面已落后德國 10到15年，.”。由IEC的TC81防雷專業(yè)委員 會的文獻了解到目前世界上能夠模擬出完全類似真實雷電電流(10/350 S)的實驗室共有 5 家，全部在歐洲并且有 3 家在德國，其中德國菲尼克斯公司全資擁有的菲尼 克斯電磁兼容測試試驗室(PHOENIX TEST-LABS )既是德國國家級實驗室同時屬 于歐洲聯(lián)合試驗室的主要成員。并且我國目前最好的電磁兼容實驗室航天部 501 所的

45、EMC 實驗室也是由德國公司提供的。中國科學院高壓實驗室曾向壓敏電阻的主要供應商美國通用電氣、日本松下電 工咨詢好的防雷器供應商，美國通用電氣推薦： PHOENIX CONTACT、DEHN、 0B0，而日本松下電工推薦 PHOENIX CONTACT、0B0、DEHN。從北京圖書館聯(lián)機檢索到的德國電氣工程師雜志 ETZ 上了解到在德國的市場上 PHOENIX CONTACT 和 DEHN 共同擁有 78%的占有率，而 OBO 和其他大約 15家 生產(chǎn)廠商占有 22%，而在歐洲市場上 PHOENIX CONTACT 大約占 45%的市場 DEHN 大約占 20%、 OBO 占 9%、法國占 S

46、OULE 占 8%。國際電工委員會 IEC 的 TC81 委員會是主管防雷保護的委員會，它頒布了許多 的國際標準和規(guī)定。在 TC81 委員會的 5人執(zhí)委中有 PHOENIX CONTACT 和 DEHN 及澳大利亞、法國 SOULE 和英國 FURSE 的科學家，并且在 TC81 下屬的 6 個工作 組中有 4 個組的組長是德國 PHOENIX CONTACT 公司的科學家，還有一個組的組 長是澳大利亞的科學家。2最先進的系統(tǒng)防雷技術理念根據(jù) IEC 國際電工委員會 TC81 防雷專業(yè)委員會頒布的雷電防護的基本標準 IEC1024-1建筑物防雷和IEC1312-1雷電電磁脈沖的防護通則，雷電分

47、為直 接雷擊和感應雷擊，雷電直接打在建筑物的避雷針上，由引下線將雷電流引入大地 的同時，引下線上由于雷電流的通過產(chǎn)生快速的運動磁場，用電器相對切割磁力線 產(chǎn)生感應高壓，破壞用電設備。雷電流的波形 8/20卩S。由于感應雷擊的脈沖寬度較 窄，所以雷電流小，破壞力低。直接雷擊是雷電直接打在各種電力線、信號線上，由此直接將雷電高壓引入機 房，直接破壞機房內(nèi)的設備，雷電流波形 10/350卩S由于直擊雷脈沖較寬，雷電流 較大，所以破壞力巨大，屬于相對毀滅性破壞。直接雷擊的防護是 IEC1312 標準的 重點規(guī)范和防雷規(guī)定。因為，直接雷擊引起感應雷擊，直接雷擊的能量是感應雷擊 能量的數(shù)十倍。根據(jù)國家GB

48、50057-94建筑物防雷設計規(guī)范的規(guī)定，對國民經(jīng)濟有重要意 義的智能大廈屬于 2類防護單位，應該執(zhí)行 10/350卩S波形，且要防護雷電流 150kA對建筑物的破壞。建筑物內(nèi)部的計算機機房用電設備也必須承受10/350卩S75kA 的雷電流的沖擊 IEC1312 的標準。所以，在考慮機房系統(tǒng)雷電防護時，應首 先考慮機房內(nèi)10/350卩S 75kA的直接雷擊防護，其次在考慮 8/20卩S感應雷擊的防 護。另外，經(jīng)中華人民共和國主席令第二十三號，由中華人民共和國主席江澤民同 志簽發(fā)批準（一九九九年十月三十一日九屆人大第十二次會議）國務院頒布中華 人民共和國氣象法已于二零零零年一月一日起公布執(zhí)行。

49、在該法的第五章“氣象 災害防御”一章中的第三十一條最后一自然段中明確指出“安裝的雷電災害防護裝 置應當符合國務院氣象主管機構規(guī)定的使用要求”。另外配套法的相應執(zhí)行標準文 件已起草完成。天津市政府已于 1999 年 12 月下發(fā)天津市防御雷電災害管理辦 法的通知中明確要求“對有可能遭受雷擊的建（構）筑物和其他設施，均應安裝 防雷裝置，以避免或減輕雷電災害”。為此，參照 IEC1020及IEC1312標準，把直 擊雷的防護確定為雷電防護首要任務已勢在必行。3全面的系統(tǒng)電磁脈沖防護設計與用戶需求的適配按照 IEC 國際電工委員會 TC81 防雷技術委員的推薦方法，在具體的保護設計 及設備安裝調(diào)試過程中，良好的防雷產(chǎn)品只在系統(tǒng)的防護工作中起30的效用，而70的工作量是在詳實的用戶現(xiàn)場勘查。切實可行的方案設計及配套的實施方案及 執(zhí)行這些后續(xù)技術工作中，我們始終以這一工作程式進行用戶的服務，另外防雷產(chǎn) 品器件、裝置組配生產(chǎn)過程雷電過壓的沖擊檢測試驗，我們認