1、機(jī)房防雷接地系統(tǒng)方案一、前言2二、方案設(shè)計(jì)依據(jù)：2三、防雷設(shè)計(jì)思路3四、電源防雷5五、接地系統(tǒng)5（1）、計(jì)算機(jī)機(jī)房接地系統(tǒng)5（2）、機(jī)房?jī)?nèi)等電位接地具體做法：5（3）、交流工作地6（4）、安全保護(hù)地6六、防雷保護(hù)地6七、防雷設(shè)計(jì)方案7（1）、直擊雷的防護(hù)7（2）、電源系統(tǒng)的防雷7（3）、信號(hào)系統(tǒng)的防雷8（4）、機(jī)房等電位連接9（5）、接地網(wǎng)制作設(shè)計(jì)10一、前言 隨著通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，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

2、，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。值得我們關(guān)注的是雷電不僅僅破壞系統(tǒng)設(shè)備，更為重要的是使系統(tǒng)的通訊中斷、工作停頓、聲譽(yù)受損，其間接損失無法估量。 二、方案設(shè)計(jì)依據(jù)： 1GB5017493電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范 2GB5005794建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 3GB5005495低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范 4GA1731998計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)防雷保安器 5GB3482348383電子設(shè)備雷擊試驗(yàn) 6IE131211995雷電電磁脈沖的防護(hù)通則 7ITU.TS.K201990電信交換設(shè)備耐過電壓和過電流能力 8ITU.

3、TS.K211998用戶終端耐過電壓和過電流能力三、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

4、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

5、；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

6、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

7、，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1。（2）、機(jī)房?jī)?nèi)等電位接地具體做法：用3mm30mm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

8、沿墻采用3mm30mm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1。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

9、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?。幌鄳?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。六、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

10、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4。七、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

11、，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)。 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80KA100KA的一級(jí)電源防雷箱（如ZS150E-400）； 在各大樓的總配電箱安裝通流容量為60KA80KA的二級(jí)電源防雷箱（如ZS150E-300）； 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2040K

12、A的三級(jí)電源防雷器（如ZSPD TT20KC/2）； 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(如FACP-10) 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

13、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。 服務(wù)器 100M 輸入端口處安裝單口 RJ45 端口信號(hào)避雷器（如RJ45-E100），以保護(hù)服務(wù)器。 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（如RJ45-E100/24），避免因雷擊感應(yīng)或電磁場(chǎng)干擾沿雙絞

14、線竄入而毀壞設(shè)備。 在DDN專線接收設(shè)備上安裝單口RJ11端口信號(hào)避雷器(RJ11-TELE/2)或（RJ45-DDN/4），保護(hù)DDN 專線上的設(shè)備。 在衛(wèi)星接收設(shè)備前端安裝同軸端口天饋線避雷器(CoaxB-N-JK)，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) 在硬盤錄像機(jī)的視頻線出線端加裝視頻信號(hào)防雷器(CoaxB-CCTV)或采用機(jī)架式視頻信號(hào)防雷箱(CoaxB-CCTV/12),12口全保護(hù)，安裝方便。 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)。 機(jī)房電話線采用(RJ11-TELE/2)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

15、維護(hù)。 在報(bào)警器前端信號(hào)線接入處裝控制信號(hào)防雷器(DB-RS485/422),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

16、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 1 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1；采用專用接地裝置時(shí)，其接地電阻值不應(yīng)大于4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； （ 1 ）接地電阻值要求 R 1 ； （ 2 ）接地體應(yīng)離機(jī)房所在主建筑物 35m 左右設(shè)置； （ 3 ）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 35m 設(shè)置一個(gè)垂直接接地體，垂直接地體采用 50505mm 的熱鍍鋅角鋼