计算机防雷避雷装置装设工程设计书

1 计算机防雷避雷装置装设工程设计书 位分布广泛，计算机网络应用广泛。遭受雷击的几率很高。去年雷季损坏设备 。今年雷击损坏严重，截至到目前为止已有近 损害的报告。通常机房所处的建筑为 楼，楼顶都没有加装室外，如避雷针或避雷带，接地部分为大楼初建时的强电接地。中心机房位于 或 ，面积约方米 ,内置电脑 、 服务器 、 交换机、路由器、 贵重设备 ,雷击时交换机的电源部分及端口，光端机等经常损坏。机房配电系统为：总配电为 380机房电源进线为单相两线或三相 四线，通过接线盒或插座接入市电，其它电脑设备全部接在后端。 如图所示： 结合上图可以看出雷电侵入终端设备的途径主要有以下几条： 2 雷电沿市电回路进入配电线路并最终进入终端设备，造成设备损坏。 雷电沿信号线路而进入信号设备，造成信号设备损坏。 雷电流引起的强电磁感应 造成耐压值较低的信号端口损坏 （ 4）地电位反击造成设备损坏。 因此本方案将以整个供电系统 、 信号线路 为保护对象，将以上几种途径进入的雷电过电压进行泄放和拦截，并以等电位连接为保证，加上良好的 接地，从而形成一个全面完整的防护体系。 第二章 设计依据与防护措施 设计依据 国标建筑物防雷设计规范 国标电子计算机机房设计规范 国标民用电气设计规范 16 国标计算机场地安全要求 通信局（站）接地设计暂行技术规定 89 通信工程电源系统防雷技术规定 国际电信联盟 关建议及标准 a s 信中心内部通信设备接口抗雷击能力 至电信网络的信号接口保护器 3 建设单位提供的资料，及设计人员现场勘察和收集的资料。 防护措施 概括的说，当今电子设备的防雷手段，主要采用 分流 、 接地 、 屏蔽 、 等电位 和 过电压保护 五种方法。 分流： 用避雷针、避雷带和避雷网等将雷电流沿引下线安全地流入大地，防止雷电直接击在建筑物和设备上。 屏蔽 ： 算机系统所有的金属导线 ,包括电力电缆、通信电缆和信号线均采用屏蔽线或穿金属管屏蔽，在机房建设中，利用建筑物钢筋网和其他金属材料，使机房形成一个屏蔽笼。用以防止外来电磁波（含雷电的电磁波和静电感应）干扰机房内设备。 等电位连接： 机房内所有金属物体，包括电缆屏蔽层、光缆屏蔽层、静电地板、机柜柜体、设备外壳、金属管道、金属门窗等金属构件进行电气连接，以均衡电位。 接地： 在计算机网络系统中，为保证其稳定可靠的工作、保护计算机网络设备和人身安全，解决环境电磁干扰及静电危害，需要一个良好的接地系统。国标中对计算机房防 雷接地电阻的要求为小于 4 欧姆。 过电压保护： 电子设备的信号线、电源线上安装相应的雷击及过电压保护器，利用其非线性效应，将线路上过高的脉冲电压滤除，保护设备不被过电压破坏。主要的保护器件为氧化锌压敏电阻、二极或三极放电管、快速箝位二极管等，根据需要进行组合，形成完整的防雷保护器。 4 第三章 设计范围 本方案负责油田各部门机房的防雷设计（包括直击雷防护设计），在本方案中考虑了以下三方面的设计： 1 进线空气开关前加装电源防雷模块（电源防雷） 2 信号线靠近设备端串接信号防雷器（信号防雷） 3 做地网，使地阻 不大于 4 欧姆。 4 等电位均压连接，在机房四周铺设等电排。将贵重设备外壳与之相连。 5 楼顶加装室外避雷装置，避雷针或避雷带，并将避雷针或避雷带引入至地下，单独接地。 第四章 防雷设备（防雷器）选型和应用原则 防雷设备的正确选择和应用，将直接关系到整个系统防雷的质量。如果选择不当，不但难于起到防雷的作用，甚至还会对设备造成不必要的影响，因此，防雷设备的选型和应用将是至关重要。 考虑到电源负荷电流容量较大，为了安全起见及使用和维护方便，电源系统的多级防雷，原则上均选用并联型电源避雷器。 电源避雷器的保护模式有 共模和差模两方式。共模保护指相线 零线 的保护；差模保护指相线 相线 的保护。对于低压侧各级保护，除选择共模的保护方式外，还应尽量选择包括差模在内的保护。 5 残压特性是电源避雷器的最重要特性，残压越低，保护效果就越好。但考虑到我国电网电压普遍不稳定、波动范围大的实际情况，在尽量选择残压较低的电源避雷器的同时；还必须考虑避雷器有足够高的最大连续工作电压。如果最大连续工作电压偏低，则易造成避雷器自毁。 电源系统低压侧有不同的保护级别，应根据保护级 别的不同，选择合适通流容量和电压保护水平的电源避雷器，并保证避雷器有足够的耐雷电冲击能力。原则上，每一级的交流电源之间连接导线超过 25m 以上，都应做该级相应的保护。 电源低压侧保护用的电源避雷器，应该选择有失效警告指示，并能提供遥测端口功能的电源避雷器，以方便监控、管理和日后维护。 电源避雷器必须具有阻燃功能，在失效、或自毁时不能起火；且必须具有失效分离装置，在失效时，能自动与电源系统断开，而不影响通信电源系统的正常供电。 电源避雷器的连接端子，必须至少能适应 25导线连接。安装避避雷器时的引线应采用 截面积不小于 10多股铜导线，建议使用 25多股铜导线，并尽可能短（引线长度不宜超过 当引线长度超过 ，应加大引线的截面积。引线应紧凑并排或绑扎布放。 电源避雷器的接地：接地线应使用不小于 10 35多股铜导线，并尽可能就近与交流保护地汇流排、或总汇流排、接地网直接可靠连接。 根据防雷区的划分和实际情况合理地设计各级电源防雷体系，并选择适当的防雷器。 6 附注： 防雷区的划分 根据 电电磁脉冲的防护标准，计算机系统的防雷保护区分为四个区域，各区交界处应作相应的 防雷处理。各区划分如下： ： 直击雷作用区，处于建筑物避雷针系统保护区以外的区域，由于本区内所有物体均有可能遭受直接雷击，并可能导走全部雷电流；另外本区能所有物体均处于雷电电磁场最强处，故对于雷电的感应最强。 ： 感应雷主作用区，处于建筑物避雷针系统保护区内，但未经空间电磁屏蔽，雷电作用电磁场并不衰减，处于此空间的所用可导电物体均可感应较强雷电流的区域。 ： 建筑物屏蔽区，本区内各物体不可能遭受直击雷，流往各导体的雷电流比 0B 区进一步减小，本区内电磁场也可能会衰减，取决于建筑物的 屏蔽措施。 ： 房间屏蔽区，对于计算机主机房所处空间，应采用屏蔽措施，以进一步减小空间电磁场的干扰。 当金属导线（电源线、信号线等）穿越不同的保护分区时，因电磁感应的作用，会产生较高的过电压，影响室内设备的安全。因此，需安装相应的过电压保护器，对设备进行保护。在不同的保护分区，所采用的防雷器级别是不同的。同时，需要作相应的等电位处理。 防雷保护分区和防雷器的分级应用如下图所示： 7 第五章 防雷保护设计方案 针对 部门机房实际情况，以及前面分析地雷电侵入途径我们提 出防雷方案如下。并请参考下图： 本楼层 配电盘进线（单相三线），为防止沿市电回路侵入的雷电流，在 楼 8 层 配电盘空开前安装第一级电源防雷箱，选用德国原产 80初级保护作用，将大部分的雷击能量泄放。 80供 4 级电涌保护 ,在一个模块内实现过压保护分类 B，不必使用退藕元件。第一步当氧化锌电涌保护器响应后，由于冲击电流的作用，再加上氧化锌电涌保护器上的电压，只要冲击电流达到一定水平（ 4即可 触发火花间隙，使其电压保护水平降到火花间隙放电后电压保护水平上（并且释放氧化锌电涌保护器；第二步：密封充气高性能火花间隙可泄放并承受从 4 6010/350s）雷电冲击电流。这样 ,既能保证通过足够大的雷击电流 ,又能将残压将到设备的承受范围以内 . （ 2）机房内 端输入处输出处安装第二级电源防雷器，选用德国原产1为电源系统的第二级防雷保护。降低防雷器响应速度，同时可以保护机房内的其它设备。 （ 3） 端输出处服务器、交换机等设备前端安装第三级 电源防雷器，选用选用德国原产 雷器作为电源系统的第三级精细保护。降低残压，抑制冲击，提高设备寿命。 （ 4） 数据 信号线（ 用国产 信号防雷器加以保护。保证路由器的网络端口。 （ 5） 沿机房四周铺设等电位排，将电源地与信号地共地。 表 1：防雷设备选型表 防雷设备安装位置 保护对象 连接方式 型号规格 通流 容量 响应 时间 总进线空开前 三相四线电源 并联 8000 509 端 三相电源 并联 10 25备前端 服务器、交换机 并联 25号线靠近设备处 设备通信端口 串联 1术参数 型号 80k) 过压分类 B C D 额定电压 50/60 V 230/400 230V/400 230V/50大工作电压 50/60 V 280 385V/680 275V/50大允许保险丝强度 A 160A 00 6A 护电平 应时间 50 15(N/0) 25 雷电冲击电流 100(2010/350 ) 40（ 15） 5 Q 10 6 W/R 510 36 工作温区 T 40+85 25 +85 25 +85 最大连接线径 m 50 硬线或 35 多股线 50 硬线或 35 多股线 线或 股线 外壳 /颜色 灰底 /黄色 聚氨酯阻燃材料 /黄色 聚氨酯阻燃材料 /黄色 保护等级 0 0 安装 35 电气导轨 35 电气导轨 35 电气导轨 防雷器部分预算清单 项目 名称 型号规格 安装位置 单位 数量 单价 金额 1 电源防雷器 80/K 总进线空开前 个 1 5050 2 电源防雷器 1K 机房进线空开前 个 1 2210 3 电源防雷器 备前 个 1 950 4 信号防雷器 部网络入口 个 1 1450 5 接地体 地下 个 1 400 6 接地体母线 25卷 1 980 7 接地体母线 10卷 1 860 8 接地体母线 6卷 1 500 10 总计 注 :以上报价只含一个信号保护器 第六章 接地 和等电位连接 1 等电位连接工程 等电位连接，就是把建筑物内、附近的所有金属物以及其它大型埋地金属物、电缆金属屏蔽层、电力系统的地线和建筑物的接地、设备外壳地，计算机信号工作地等全部用电气连接的方法连接起来，使整个建筑物及其内部设备形成一个良好的等电位体，从而避免了当雷电流泄放不及时电源地、信号地、外壳地之间的电位差，使设备免于遭受高电位反击和雷击伤人事故。并且，避雷器地需与建筑物地相连，使之成为等电位。 接地和等电位连接方式，可参看下图： 等电位的工程实施如下： 沿机房的四面墙角铺设一条 4 40铜 带（汇集排）； 把铜带与建筑物的主钢筋相连；（建筑物无主体钢筋或无地线，须重 11 做地网。） 把机房设备的电源 、设备地线、等电位接地线等与汇集排连接。 2 地网施工 地阻不合标准（ 4或无 ），须进行地网施工；地沟开挖深度 ，埋地线（角钢）深度 ，扁钢距地表距离 ，角钢间距 5 米，距墙面 3 5米沿机房做一环形状地网，使地阻不大于 4 欧姆；将地网线引入室内，在合适的地方作铜汇集排（如下图所示）： 1000800200010050425 5000800100焊接4 0 4 扁钢5 0 5 0 5 角钢800800800150300焊接4 0 4 扁钢人工接地体安装示意图 12 第八章 安装施工说明 电源防雷设备的引线应采用截面积不小于 16多股铜导线 ，并尽可能短（引线长度不宜超过 当引线长度超过 ，应加大引线的截面积。引线应紧凑并排或绑扎布放。信号防雷设备接地线截面积不小于 2.5 不长于 ,并且不能与信号线绑扎布放。 电源防雷箱的接地线应使用不小于 25 35多股铜导线，并尽可能就近与交流保护地汇流排、或总汇流排、接地网直接可靠连接，且 不能折弯或盘绕。 防雷箱正常工作的条件必须满足 : 电网供电电压必须不超出