機房防雷接地系統(tǒng)施工全套

[全]機房防雷接地系統(tǒng)施工

按照《民用建筑電氣設計規(guī)》要求。機房設直流工作地、交流工作地、安全保護地及防雷保護地共用一組接地裝置，采用大樓共用接地系統(tǒng)，接地電阻不大于1歐姆。如大樓共用接地系統(tǒng)不能滿足上述要求，需要與大樓防雷接地系統(tǒng)分開單獨做接地網，兩接地網距離需大于10米。l系統(tǒng)靜電泄放接地，在機房地板下采用600mm*600mm網格均壓等電位網，接地網采用30x3銅帶連接而成，并絕緣架空安裝，將各機房的設備、機架、機柜與等電位帶進行最短距離連接，使各機房設備在同一個等電位上。l直流接地采用40*3銅排在機柜位置安裝。1)防雷原理雷擊是年復一年的嚴重自然災害之一。隨著我國現代化建設的不斷提高，通信設備越來越多，規(guī)模越來越大。一方面大型電子計算機網絡，程控交換機組等系統(tǒng)設備耐過電流，耐雷電壓的水平越來越低，另一方面由于信號來源路徑增多，系統(tǒng)較以前更容易遭受雷電波的侵入，致使雷電災害頻頻發(fā)生。據統(tǒng)計，雷電對電子設備的損壞占設備損壞因素的比例高達26%，防雷過電壓已成為具有時代特點的一項迫切要求。2)雷擊的分類雷擊一般分為直擊雷擊和感應雷擊。直擊雷擊——指雷電直接擊在建筑物、構架、樹木、動植物上，由于電效應、熱效應和機械效應等混合力作用，直接摧毀建筑物，構筑物以及引起人員傷亡等。由于直擊雷的電效應，有可能使機房微電子設備遭受浪涌過電壓的危害。感應雷擊（又稱二次雷擊）——指雷云之間或雷云對地之間的放電而在附近的架空線路、埋地線路、金屬管線或類似的傳導上產生感應電壓，該電壓通過傳導體傳送至設備，間接摧毀微電子設備。感應雷擊對微電子設備，特別是通訊設備和電子計算機網絡系統(tǒng)的危害最大，據資料顯示，微電子設備遭雷擊損壞，80%以上是由感應雷引起的。另外還有操作過電壓，即是指當電流在導體上流動時，會產生磁場儲存能量，當負載（特別是電感性大的負載）電器設備開關時，會產生瞬時過電壓，操作過電壓同感應雷擊一樣，可以間接損壞微電子設備。3)雷電防護區(qū)的劃分按照IEC1312-1及GB50057-94要求，應將要保護的空間劃分為不同的防雷區(qū)，以規(guī)定各部分空間不同的雷擊電磁脈沖的嚴重程度和指明各區(qū)交界處的等電位連接點的位置。各區(qū)以在其交界處的電磁環(huán)境有明顯改變作為劃分不同防雷區(qū)的特征。防雷區(qū)宜按以下分區(qū)：1、LPZOA區(qū)：直擊雷非防護區(qū)，本區(qū)的各物體都可能遭到直接雷擊和導走全部雷電流；本區(qū)的電磁場沒有衰減。2、LPZOB區(qū)：直擊雷防護區(qū)，本區(qū)的各物體不可能遭到直接雷擊，但本區(qū)的電磁場沒有衰減。3、LPZ1區(qū)：屏蔽防護區(qū)，本區(qū)的各物體不可能遭到直接雷擊，流經各導體的電流比LPZOB更??；本區(qū)的電磁場可能衰減，這取決于屏蔽措施。4、LPZ2區(qū)等：后續(xù)防雷區(qū)，當需要進一步減小導入的電流和電磁場時，應引入后續(xù)雷區(qū)，并按照需要保護的系統(tǒng)所要求的環(huán)境選擇后續(xù)防雷區(qū)的要求條件。通常，防雷區(qū)的數越高電磁環(huán)境的參數越低。在兩個防雷區(qū)的界面上應將所有通過界面的金屬物做等電位連接，并宜采用屏蔽措施。4)設計依據依據國際電工委員會IEC標準、法國NFC標準、德國VDE標準和中國GB標準與部委頒發(fā)的設計規(guī)的要求，大樓和大樓之計算機房、程控機機房等設備都必須有完整完善之防浪涌保護措施，保證該系統(tǒng)能正常運作。這包括電源供電系統(tǒng)、不間斷供電系統(tǒng)，電腦網絡、衛(wèi)星通信設備等裝置，均應有SPD防護裝置保護。設計依據包括有：《建筑物防雷設計規(guī)》GB50057-94《電子計算機房設計規(guī)》GB50174-93《防雷器材指標要求》GB11032-89《雷電電磁脈沖的防護》IEC1312-3《電器裝置安裝工作盒接地裝置施工及驗收規(guī)》GB50169-92《計算機信息系統(tǒng)防雷保安器》GA473-1998《通訊系統(tǒng)過電壓過電流防護技術要求》YD/T695-93《計算機信息系統(tǒng)防雷保安器》行業(yè)標準GA173-1998《通訊局（站）雷電過電壓保護工程設計規(guī)》行業(yè)標準YD/T5098-2001《民用建筑電氣設計規(guī)》行業(yè)標準JGJ/T16-92《等電位連接安裝》圖集02D501-2《利用建筑物金屬體做防雷與接地裝置安裝》圖集03D501-3《建筑物防雷設施安裝》圖集03D501-35)總體設計方案①方案設計原則嚴格按照國標、部頒標準以及相關的國際標準實施防雷工程。根據電子及電氣設備的不同功能及保護程度確定防護要點，作分類保護。在做好系統(tǒng)防雷的基礎上，達到最大節(jié)約資金的目的。②常見雷擊原因分析一般情況下，某種設備與外界的聯(lián)系可分為三種（如下圖），電源線、信號線及設備地線，因而，無論浪涌過電壓產生的形式如何，其最終會通過這三個途徑中一種或幾種對設備放電，造成設備損壞。因此對于任何一個需要保護的空間的設備，只要截斷該需要保護的空間與外界浪涌過電壓的途徑，即可達到防護的要求。因此，設備因雷擊損壞，其損壞的原因可歸納為兩點：線路傳導過電壓及地電位反擊。6)沿線路傳導的過電壓的防護A、線路傳導過電壓的形成線路傳導過電壓的形成可分為二種：雷電磁場感應電感、電容性負載的起動近點雷電磁場感應是近年通信系統(tǒng)設備損壞的主要途徑。當建筑物遭受雷擊或在建筑物近旁發(fā)生雷擊時，強大的脈沖電流會在周圍空間產生交變磁場(以雷電中心1.5km-2km的圍都可產生危險的過電壓)，處于磁場中的導體因此而感應出高電壓，沿線路產生的過電壓竄入設備，造成設備損壞。其形成過程如下。電感或電容性負載起動，即通常所說的開關操作過電壓。電壓在極短的時間發(fā)生瞬變，電壓時間特性曲線的陡度(du/dt)較高，形成幅值較高的脈沖電壓加載在供電線路上，沿線路竄入設備，造成設備損壞。其形成原理如下圖。當U0取值為24V時，適當的L與CS，加載在設備上端的脈沖電壓幅值即可達4000V，這遠遠超過了脆弱電子設備的耐受能力。B、線路傳導過電壓的防護根據傳導過電壓形成的三種方式及其傳播途徑，對于通信設備其防雷保護可從兩個方面進行考慮：電源線路過電壓防護。根據IEC防雷分區(qū)原理及機房的特殊性，其供電線路過電壓的防護可采用三級防雷保護來實現。第一級電源防雷器一般采用通過Ⅰ級分類測試實驗的SPD，第二級可采用限壓型SPD，限壓型防雷器其核心原器件為壓敏電阻，壓敏電阻具有通流量較大（國外壓敏電阻一般情況下其最大通流量為40KA），低殘壓的特點。通信線路過電壓防護為達到對設備的有效保護，依據IEC防雷分區(qū)原理信號部分也可采用多級保護方式將雷電流幅值降到設備耐受能力圍。在LPZ0與LPZ1的交界處進行初級防雷保護；在LPZ1與LPZ2的交界處，采用精細保護防雷器。7)地電位反擊根據GB50057-94（2000版）第6.3.4條“……全部的雷電流的50%流入建筑物防雷裝置的接地裝置，其另50%分配于引入建筑物的各種外來導電物、電力線、通信線等設備”。電流分配圖如下：從圖中可以看出當建筑物遭受雷擊時，約有50%的雷電流通過建筑物的地網泄入，另外約有50%的雷電流通過與等電位連接帶相連的接地導線進入設備，因此當雷擊發(fā)生時，地網電位被抬升，與匯流排相連的設備外殼的地電位也隨之升高，進入設備通信線的低電位與機架或地線之間的高電位存在高電位差而發(fā)生反擊放電，從而使電子設備損壞（地電位反擊過程見下圖）。8)現場勘探情況及分析據氣象資料表明地區(qū)年平均雷暴日為87天，已被劃為多雷區(qū)（小于15為少雷區(qū)，15-40為中雷區(qū)，40-90為多雷區(qū)，90以上為強雷區(qū)）。9)具體方案根據計算機系統(tǒng)的要求，建議設計時除考慮交流工作接地、安全保護及防雷保護接地之外，還應單獨考慮一組計算機專用直流工作接地，其接地電阻R小于1歐姆。本工程工作接地同大樓的聯(lián)合接地共用。主機房的導體必須與做可靠的聯(lián)接，不得有對地絕緣的孤立導體。機房絕緣體的靜電電壓不得大于1KV。機房接地端引入一根BVR35到計算機機房，連接到機房離墻0.8米設置的一圈均壓環(huán)（40×3銅排）。將機房的各種接地（如安裝保護地、防雷地）等都接到等電位均壓環(huán)上。機房靜電地板、吊頂等支路采用BVR6電線連接。機房接地電阻﹤1歐姆機房的等電位措施主要是減少各設備之間由于點位不均導致的設備間放電而造成的設備損壞。在本次項目中采用等電位接地方式,工作地和保護地的接地體分開,在機房放置接地銅板一塊(作為工作地),每架設備用25平方接地線單獨連到此接地體。在靜電地板下縛設環(huán)形銅條(見圖紙),用75平方接地線連到底樓接地體,用作靜電釋放系統(tǒng)。10)機房屏蔽系統(tǒng)機房吊頂為鋁合金微孔板吊頂、地面為鋼質抗靜電地板、墻面為輕鋼龍骨彩鋼板墻板，施工中將它們全部做導線連接，集中接地。這樣實際上相當于給整個機房加裝了一個屏蔽罩，達到防電磁輻射和抗電磁場強干擾有關技術要求。按照圖示計算機房電涌保護方案：A（樓層進線處）：一體化防雷箱B（UPS電源前）：MC1-40K385/3+NPEC（UPS電源后）：MC1-40K385/1+NPE11)機房防雷系統(tǒng)設計電源防雷器電源系統(tǒng)第一級防雷保護第一級防雷器，安裝在中心機房所在大樓樓總配電箱前端，就近取一柱子鋼筋焊接出接地端子，將原電源保護地、避雷器地線用25mm2多股軟銅線與接地端子連接，進行零線重復接地。電源第二級防過壓保護第一級的防雷器殘壓高。在雷擊經過第一級大量電流泄地后，就需要工作電壓更低，響應時間更快的第二級保護器，其作用是防感應雷擊和工業(yè)浪涌。經過第二級的保護，雷擊電流絕大部分泄地，殘壓降至1KV左右。由于保護器的瞬間導通使線路與地連接，這樣設備外殼（接地）與部電路之間電位相等而免遭破壞。此級選用“地凱二級”防雷器一個，安裝在中心機房所在層配電箱電源線路進線端。電源第三級防過壓保護有了第三級保護，殘壓、過電流過濾得比較干凈，設備以及人身安全得到更好的保障。第三級選用“地凱三級”防雷器一個，安裝在中心機房電源開關進線端。等電位連接保護措施為了徹底消除雷電引起的毀壞性的電位差，就特別需要實行等電位連接。我們在中心機房防靜電地板下，沿墻角布置銅牌環(huán)繞機房一周，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、機柜外殼、服務器外殼、UPS外殼、金屬屏蔽線槽、門窗、吊頂等穿過各防雷區(qū)交界的金屬部件和系統(tǒng)(設備的外殼)，以及對防靜電地板下的隔離架進行多點等電位接地至匯流排。并采用等電位連接線6mm2銅芯線螺栓緊固的線夾作為連接材料。同時在機房找出建筑物主鋼筋，經測試確與避雷帶連接良好，用?14鍍鋅圓鋼通過銅鐵轉換接頭將接地匯流母排與之連接起來。所有接線端子與線緊固后并作錫焊處理；所有焊口塔接0.1m，雙面密焊，防腐處理，恢復所鑿柱面。1）

機房均壓接地匯集線宜采用銅材，即銅排或線。8、防雷接地保護措施1）不論是防直擊雷還是感應雷，不論是采用避雷針還是采用專用防雷器，都必須有良好的接地裝置。因此接地技術是防雷系統(tǒng)安全的重要環(huán)節(jié)，中心機房的地線應充分考慮防雷、防靜電、防電磁等要求，應將各設備的外殼牢靠接地。同時，應滿足人身安全及電子計算機正常運作和系統(tǒng)設備的安全要求，須遵循以下幾個原則：A)交流工作接地，接地電阻應用小于4Ω；B)安全保護接地，接地電阻應用小于4Ω；C)直流工作接地，也稱邏輯地，為了使電子儀器設備正常工作，機器的所有電子線路必須工作在一個穩(wěn)定的基準電位上，就是零電位的參考點。通過接地使干擾泄漏，達到衰減和消除干擾的目的，其接地電阻的大小應視不同的電子設備要求而定；D)防雷接地，接地電阻小于4Ω。2）將所有防雷地、交流工作地、直流工作地及保護接地與機房建筑物框架主鋼筋連接起來，并做好防腐處理，構成綜合共用地網。3）總之,只有將直擊雷、感應雷、接地網、防雷器選擇及配合、連接線及等電位連接等因素考慮到系統(tǒng)防雷之，充分利用電磁兼容的分區(qū)防雷，消除等電位反擊等綜合環(huán)節(jié)，使雷災的可能性降至最低，從而保障信息通信暢通。9、通訊、網絡系統(tǒng)的防雷與過電壓保護建筑物遭受雷擊后，除了進入建筑物的信號線路會分流一部分雷電能量外，還會因處于雷電通道附近而產生浪涌電壓，通?？梢愿哂?KV，信號線路本身工作電壓低，一個高于50V的浪涌脈沖就足以損壞端口，除電源雷擊事故外，此類雷擊事故也是最常見的。進入建筑物的信號線路金屬部分應通過各種有效措施接地，需進行防感應雷保護的信號線路包括：跨越多個雷電區(qū)域或聯(lián)接重要設備的銅芯線纜、雙絞線、光纖等。為盡量避免上述災害情況的發(fā)生，需針對不同的設備選用相應的數據通訊信號避雷器作為通訊線路上防感應雷電壓波的保護措施。10、機房接地系統(tǒng)機房接地系統(tǒng)是為了消除公共阻抗的聚合，防止寄生電容蝸合的干擾，保護設備和人員的安全，保證計