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          機房防雷及安全接地系統解決方案

          來源:騰訊新聞 作者:未知 更新時間:2023/2/7 9:17:49

          摘要:

          1、概述

          隨著科學技術的迅猛發展,設備電子化的步伐在不斷地加快,電子設備(包括計算機)已被廣泛地應用于各行各業中,人類對電子設備尤其是計算機設備的依賴越來越嚴重。而電子元器件的微型化、集成化程度越來越高,各類電子設備的耐過電壓能力下降,遭雷電和過電壓破壞的比例呈不斷上升的趨勢,對設備與網絡的安全運行造成嚴重威脅。

          雷電是一種隨機的自然現象,它具有極大的破壞力,對人類的生命、財產安全造成巨大的危害。隨著電子技術的快速發展,集成電路對電壓和電流脈沖的敏感程度越來越高。特別是近兩年,全球氣候不穩定,雷電災害較以往更加頻繁。除了直接雷擊的影響外,90%以上是由于感應雷擊造成的。雷電引起的沖擊電壓和電流成為網絡設備損壞、人員傷亡、通信中斷的又一主要因素。所以,建立一整套完善而又易于操作的防雷系統,以保證電子設備和人身的安全是十分必要的。

          接地系統是涉及多方面的綜合性信息處理工程,是計算機機房建設中的一項重要內容,不僅影響到計算機設備本身的正常運行,而且還直接關系到計算機設備和工作人員的安全。接地系統是否良好是衡量一個機房建設質量的關鍵性問題之一。

          計算機接地系統是為了消除公共阻抗的耦合,防止寄生電容耦合的干擾,保護設備和人員的安全,保證計算機系統穩定可靠運行的重要措施。如果接地與屏蔽正確的結合起來,是在抗干擾設計上最經濟而且效果最顯著的一種,因此,為了能保證計算機系統安全、穩定、可靠的運行,保證設備、人身的安全,針對不同類型計算機的不同要求,應設計相應的接地系統。

          2、機房電源系統防雷設計

          防止由電源線侵入的感應雷破壞機房信息系統,應在電源線路引入的配電箱處裝設過電壓保護器。

          主級防雷:在機房配電箱電源進線處安裝高容量防雷器,當感應雷襲來時,主級防雷器可迅速被擊穿,將雷擊高壓浪涌就近泄入大地,從而保護機房設備。

          次級防雷:為了防止雷電殘壓侵入設備,在設備電源線進線處安裝小容量防雷器或防雷插座,可進一步減小感應雷電的影響,保護電子設備免受損壞。

          3、機房信號系統防雷設計

          信號防雷器安裝在各類信號線入端,用于保護與通訊網絡、數據網絡和計算機網絡相連接的重要設備。所有信號防雷器都采用了無放射性三極放電管與快速箝位二極管相結合的兩級保護技術,使得:

          放電容量(非破壞性)在8/20us波中>5KA;

          保護反應時間

          >

          在持續性故障時具有失效保護短路功能;

          由于采用三極放電管,三極同時放電特性保證即使在接地不良的情況下也能提供有效保護。它們能夠承受不斷的浪涌沖擊波而不會損壞,在下列情況下,它們會安全斷開:

          長時間持續過壓;

          異常強烈的雷電沖擊;

          在數據處理設備的防雷保護方面,我們必須考慮網絡的兩個顯著特點,即:

          極低的工作電壓

          很高的傳輸頻率

          4.為了使防雷器最好地起到保護作用,安裝信號防雷器時必須考慮所有的系統特征:

          防雷器裝置接地:保護裝置必須盡可能短的路徑,通過具有足夠的截面的導體連接至接地網絡;

          接地/屏蔽網絡:所有設備的電氣接地端必須互相連接,以限制電位差;

          防雷器與被保護設備的相對位置:應與設備有幾米的距離,或在設備進線的入口處;

          防雷器的連接:按規定方向連接進線(或電纜)和被保護的出線(或設備);屏蔽層不應構成接地網絡。

          5.設備電力線另外加裝保護:

          針對具體設備保護,應該考慮以下參數:

          被保護設備的線對數目;

          線路類型及保護級別;

          接線方式:通常有繞線式、卡線式、RJ11或RJ45和螺絲緊固式幾種。

          具體安裝方法:

          1.機房所有通過該防雷區界面的金屬物做等電位連接。

          2.電源系統防雷擊電磁脈沖設施:在配電柜總輸入和UPS前端進線及出線處。機柜末端加一級防雷,大樓總配電柜進線處加裝一級防雷,具體接線見電氣設計圖紙。

          3.所有信號防雷器須滿足以下條件:

          1).放電容量(非破壞性)在8/20us波中>5KA;

          2).保護反應時間

          >

          3).在持續性故障時具有失效保護短路功能。

          4).在下列情況下,它們要安全斷開:

          3.1長時間持續過壓

          3.2異常強烈的雷電沖擊

          4.金屬槽(管)兩端及中間每隔5米應接地;機房內金屬門、窗及其金屬構件等,均應可靠接地。

          4、接地系統構成及其要求

          機房或設備間的接地,按其不同的作用分為直流工作接地、交流工作接地、安全保護接地。此外,為了防止雷電的危害而進行的接地,叫做防雷保護地;為了防止可能產生或聚集靜電荷而對用電設備等所進行的接地,叫做防靜電接地;為了實現屏蔽作用而進行的接地,叫做屏蔽接地或隔離接地。

          埋入土壤中或混凝土基礎中作散流用的導體稱為接地體。從引下線斷接卡或換線處至接地體的連接導體稱為接地線。接地體和接地線統稱為接地裝置。在接地裝置中,用按地電阻來表示與大地結合好壞的指標。上列各種接地的接地電阻值,在國家標準《計算站場地技術要求》及《數據中心設計規范》(GB50174—2017)規定:電子計算機機房接地裝置的設置應滿足人身的安全及電子計算機正常運行和系統設備的安全要求,計算機機房應采用下列四種接地方式:

          交流工作接地,接地電阻應不大于4Ω;

          安全保護接地,接地電阻應不大于4Ω;

          直流工作接地,接地電阻應按計算機系統具體要求確定,一般不大于1Ω;

          防雷接地,應按現行國家標準《建筑防雷設計規范》執行。

          責任編輯:Cherry

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