计算机防雷避雷装置装设工程设计书.doc

计算机防雷避雷装置装设工程设计书xxxx单位分布广泛，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xx处。今年雷击损坏严重，截至到目前为止已有近xxx例损害的报告。通常机房所处的建筑为xxx层楼，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xx楼或xx楼，面积约xxxxxx平方米,内置电脑、服务器、交换机、路由器、UPS等贵重设备,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380V三相四线制，主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： 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l 国标建筑物防雷设计规范GB50057-94l 国标电子计算机机房设计规范GB50174-93l 国标民用电气设计规范JGJ/T16-92l 国标计算机场地安全要求GB9361-88l 通信局（站）接地设计暂行技术规定YDJ2689l 通信工程电源系统防雷技术规定YD5078-1998l 国际电信联盟ITU-T（原CCITT）相关建议及标准K.31 Bonding Configurations and Earthing of Telecommunication Installation inside a subscribers Building.K.41 电信中心内部通信设备接口抗雷击能力IEC61644-1-1999 接至电信网络的信号接口保护器l 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。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-地线（L-PE）、零线-地线（N-PE）间的保护；差模保护指相线-零线（L-N）、相线-相线（L-L）间的保护。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。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25mm的导线连接。安装避避雷器时的引线应采用截面积不小于10mm的多股铜导线，建议使用25mm的多股铜导线，并尽可能短（引线长度不宜超过1.0m）。当引线长度超过1.0m时，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1035mm的多股铜导线，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。附注：防雷区的划分根据IEC1312-1雷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：LPZ0A区：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。LPZ0B区：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。LPZ1区：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。LPZ2区：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： 第五章 防雷保护设计方案 针对xxx各部门机房实际情况，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，在楼层配电盘空开前安装第一级电源防雷箱，选用德国原产LEUTRON IP220/380TR作为电源系统的第一级防雷模块。起初级保护作用，将大部分的雷击能量泄放。IP220/380Tr提供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（4KA），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（2.5kV），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4KA到60KA（10/350s）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UPS前端输入处输出处安装第二级电源防雷器，选用德国原产LEUTRON EP3831TR作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）UPS后端输出处服务器、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LEUTRON EP220TR/5KA防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（RJ45）采用国产RJ45-E100/4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IP220/380TR100KA50nsUPS前端三相电源并联EP3831TR40KA25ns设备前端服务器、交换机并联EP220TR/5KA8KA25ns信号线靠近设备处设备通信端口串联DATEPRO-RJ455KA1ns技术参数型号IsoPro220/380Tr(Pk)EnerPro383+1Tr(/Pk)EnerPro220Tr/5kA(/Pk)过压分类BCD额定电压50/60Hz UN V230/400230V/400230V/50Hz最大工作电压50/60Hz V280385V/680275V/50HZ最大允许保险丝强度 A160A gL100 gL16A gL保护电平 KV1.41.51.0响应时间 tA ns5015(N/PE=20)25雷电冲击电流 Iimp kA100(20kA 10/350 )40（15）5Q As106W/R kJ/51036工作温区 T 40+8525+8525+85最大连接线径 m50硬线或35多股线50硬线或35多股线2.5硬线或1.5多股线外壳/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IP 20IP 20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IP220/380/TR/PK总进线空开前个150502电源防雷器EP3831TR/PK机房进线空开前个122103电源防雷器EP220TR/5KA设备前个19504信号防雷器DATEPRO-RJ45外部网络入口个114505接地体地下个14006接地体母线25MM卷19807接地体母线10MM卷18608接地体母线6MM卷1500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：l 沿机房的四面墙角铺设一条440MM的铜带（汇集排）；l 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，须重做地网。）把机房设备的电源PE线、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0.8米，埋地线（角钢）深度2.0米，扁钢距地表距离0.8米，角钢间距5米，距墙面35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）：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16mm的多股铜导线，并尽可能短（引线长度不宜超过1.0m）。当引线长度超过1.0m时，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 mm（不长于1.0m）,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2535mm的多股铜导线，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