机房防雷设计方案

1、2014 2014/3/20防雷工程师：郭涛普天天创科技晋中银行防雷设计方案目 录一、前言二、设计依据三、系统总体设计规划四、系统方案具体设计 五、材料清单六、售后服务和承诺公司介绍湖北普天科技有限公司具有近三十年的防雷经验，拥有一批从事多年防雷的专业技术人员，致力于防雷产品的研发、生产、销售及防雷工程设计和施工。公司采用现代最先进的管理制度和模式，并严格按照5S进行生产现场管理。积极实施品牌战略，努力打造一流的防雷品牌。公司建有国内一流的雷电检测实验站、配备完备的雷电检测设备及全面的检测手段，可对防雷产品及原材料进行全方位的检测，加上先进的生产设施和工艺流程，使我们的产品具有卓越的品质保证。

2、本公司已开发电源防雷箱、电源防雷模块、计算机网络防雷器、视频和监控系统防雷器、天馈线路防雷器、音频线路防雷器等六大系列，约一百六十多个品种，以满足客户各种防雷需求。所有产品主要性能符合国际电工委员会标准和相关国家标准、行业标准，并通过信息产业部、铁道部、北京雷电防护装置测试中心等权威机构检测，获得各行业准入许可。 山西普天天创科技有限公司是湖北普天科技有限公司山西省分公司。在山西省已经完成数项重点项目工程，如李阳煤矿、开拓煤矿、鑫顺煤矿、左权阜生煤矿防雷接地工程、大同神泉堡煤检站防雷系统改造工程、榆次市交通银行防雷工程、山西省测绘局浮山县检测基站防雷工程等数项防雷专项工程及设备供应。 山西普天

3、科技随时为您提供咨询和技术服务，也热忱欢迎您的垂询和亲临指导。我们将恪守“诚信创业、推动进步、奉献社会、实现自我”的企业宗旨，为普天下的顾客提供一流的防雷产品和服务。防雷减灾、不断进步是我们崇高的责任 品质一流、顾客满意是我们永恒的追求公司产品现已广泛用于： 通信机房、机站电源电路和信号线路的防雷击保护； 计算机网络电源电路和信号线路的防雷击保护； 楼宇建筑物供电系统以及消防、供水和网络信号线路的防雷击保护； 工业配电柜（板）电源及信号控制线路的防雷和操作过电压保护； 高速公路、铁路、广播电视、电力、航空、金融证券等系统的防雷保护； 野外气象、雷达、水利及环保监测等站、各种数据采集系统的防雷保

4、护； 工业自动化及控制系统的电源和信号线路的防雷保护； 一、 前言当今人类科学技术的发展已进入了高信息化的发展阶段。基于近些年来电子技术的飞速发展，各种先进的测量、保护监控、电信和计算机等电子产品正日益广泛的应用于各行各业中。随着金融电子化建设的步伐不断加快，电子设备被广泛应用于金融网络的运行系统中。这些高精密的电子计算设备富含大量的CMOS半导体集成模块，普遍存在着绝缘强度低，过电压耐受能力差等致命弱点，一旦遭受雷击过压的冲击，轻则造成这些电子系统的运行中断，设备永久性损坏；重要的是这些系统所承负的那些须实时运行的后续工作的中断瘫痪所造成的不可估量的直接与间接的巨大经济损失和影响。

5、为此，我们认为对雷电电磁脉冲（LEMP）的防护，不但是必要的，而且是必须实施的。电涌保护器（防雷器，简称SPD）在保障电子设备的运行安全性方面起到的作用和地位，是随着电子设备的广泛应用，雷击设备事故概率的增加及人们防雷意识的增强，日趋显示了防雷器的重要性。根据GB50057-94建筑物防雷设计规范中第2.0.3条规定，银行应为第二类防雷建筑物，并应按第二类防雷建筑物采取相应的防雷措施。按GB50057-94中第3.3.1条规定：“第二类防雷建筑物防直击雷的措施，宜采用装设在建筑物上的避雷网（带）或避雷针或由其混合组成的接闪器”。银行大楼内弱电系统有各种信息设备，大楼的智能化程度很高。大楼供电系

6、统的正常与否直接关系到各系统中的工作顺利进行、网络系统的稳定性和数据存储的安全性，以及通讯系统的正常工作，系统的防雷有着很重要的作用。因此应对建筑物作好直击雷和感应雷的防护。在IEC1024建筑物防雷和IEC1312雷电电磁脉冲的防护通则标准中，重点提出了防雷分区和等电位连接的概念。根据雷击在不同区域的电磁脉冲强度划分防雷区域，并在不同的防雷区域的界面上进行等电位连接，能直接连接的金属物就直接相连，不能直接连接的如：电力线路和通信线路等，则必须依据不同的防雷区域的科学划分，采用不同防护等级的防雷设备器件，对后续被保护设备进行有效的保护且必须实施等电位连接。实践证明，这种分区分级等电位均压连接，

7、并以防雷设备来确保被保护设备的防护措施是实现有效防护的主要方法。在明确防雷区划分的基础上，结合我们拟进行保护的区域来分析，主要由以下几部分构成：（1） 直击雷防护（2） 电源系统（3） 通讯、网络系统（4） 接地系统对银行大楼的各个功能区进行分区防雷击保护，某功能区出故障不影响其他区域的正常工作。据用户总电源和各机房的防雷要求，参照我们以往的实践经验，将提出以下方案实施该工程项目。二、 设计依据本方案在编写过程中主要参考了以下标准及规范： 建筑物防雷设计规范GB50057-94（2000年版） 建筑物电子信息系统防雷技术规范

8、GB50343-2004 建筑防雷IEC102411990 雷电电磁脉冲的防护通则IEC131211995 通信电源防雷设计规范YD5078-98 电子计算机场地通用规范GB/T2887-2000 通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范（YD/T5098-2001） 计算机场地安全要求GB288789 电子计算机机房设计规范GB5017493 低压配电设计规范GB5005495 计算机信息系统防雷保安器GA1731998 电子设备雷击试验GB3482348383 交流无间隙避雷器GB1

9、103289 电信交换设备耐过电压和过电流能力ITU.TS.K201990 用户终端耐过电压和过电流能力ITU.TS.K211998l 建筑物防雷设施安装99D562(99年版) 电子设备雷击保护导则GB7450-87 工业与民用电力装置的过电压保护设计规范GB64-83同时借鉴了有关IEC、ITU及UL标准及规范，确保本方案建议书的科学性及合理性要求。三、 系统总体设计规划防雷保护设计工作不是简单的避雷设施的安装和堆砌，而是一项要求高、难度大的系统工程，涉及多方面的因素。雷电防护是一项系统工程，防雷应从工程的系统设计，选择性能可靠的

10、产品，合理可靠的工程安装，适时适量的运行维护及工程的管理水平等诸多因素来保证。为此我们的设计指导思想的主旨是，本着“安全、经济、实用”的原则，在遵照执行国家有关行业标准的基础上，还参考和引入IEC国际电工委员会的有关防雷技术标准要求，以期达到更好的防护效果。银行大楼内置弱电子系统设备有：计算机网络系统、卫星接收等若干系统，依据国家规范，采用第二类建筑物的防雷措施。防雷工程分为直击雷和雷电感应两大部分。直击雷防御系统的主要作用，是捕捉雷电闪击点，保护建筑物及室外部份设备免受雷电的直接打击。直击雷防御系统的主要组成部分为：接闪器（避雷针、带、网）、引下线、接地装置。雷电感应防御系统的主要作用，是降

11、低雷击时的冲击电位差和雷电电磁感应强度，保护电子设备免受雷击过电压和雷电电磁脉冲的危害。雷电感应防御系统的主要组成部分为：电磁屏蔽、电涌保护器、等电位连接。在防雷工程设计时应系统地、因地制宜地将直击雷防御和雷电感应防御有机地结合起来，才能保证整体防雷工程的有效性,因此整体防雷工程应从以下几个要素着手。1）捕捉雷电闪击：在大楼顶部安装接闪器，让雷电按指定的途径泄放入地。避免微波接收天线等直接接受雷电流而受损。2）雷电流的安全输送：利用引下线引导强大的雷电流安全入地。3）雷电能量的对地安全释放：利用良好的接地网系统尽快地泄放雷电能量。降低雷电流的落地电位差，尽可能降低地电位反击能量。4）雷电电磁波

12、的屏蔽：利用建筑物的钢筋混凝土墙体、专用屏蔽罩及各种设备自身的金属屏蔽层，衰减雷电电磁脉冲产生的强大磁场对设备中的电子芯片的电磁危害。5）防止雷电波通过电力线缆、通信线缆、天馈线缆及其他金属线缆对设备造成的过电压损害：利用相应的电涌保护器，在线路的入口处，进行雷电能量拦截。使到达设备的雷电过电压，在设备可承受的范围之内。6）防止不同地网及相邻金属导体之间产生电位差：采用共地、等电位连接、地网均压等措施。防止雷击电位差对设备的危害。总结上述六点要素可归纳为：接闪、引流、泄放、屏蔽、箝位、均压。防雷保护的主要原则  防雷器安装位置离被保护设备越近越好  等电位连接 

13、所有外接线路需进行防雷保护工程设计原则是综合治理，整体防御，多重保护，层层设防。对整个弱电系统进行完整的防雷接地设计。四、 系统方案具体设计 该项目防雷保护系统工程主要分为电源线路防雷保护和接地系统两部分。1、电源系统的雷电防护目前，经实际运行经验验证，由电源系统耦合进入的感应雷击造成设备的损坏占雷击灾害损失60以上的概率。因此，对电源系统的防雷保护措施是整个防雷工程中必不可少的一个环节。要防止由外输电线路的感应雷电波和雷电电磁脉冲的侵入，使其在进入机房电子设备之前将其泄放入地。对于机房的电源系统的雷电防护，我们采取以下的防雷保护方案：第一级电源防雷保护：在大楼配电室的总开关输出端，

14、安装B级电源防雷器。主要作用是将雷电流的大部分能量泻放入地。第二级电源防雷器：在UPS的输入端，安装C级电源防雷器。泻放线路上剩余的雷电流，并进一步限制线路上的浪涌过电压在UPS电源的承受能力之内。第三级防雷PDU：在设备的末端加装防雷PDU，进一步过滤残留过电压，保护设备。2、接地系统（1）接地方式大楼中弱电系统众多，各个系统都有独自的接地要求，按功能分有防雷地、静电接地、屏敝接地、机房直流接地、工作交流地（N线）、安全保护地等，为了各接地装置之间不能经土壤击穿和避免相互干扰，防雷接地与其它接地装置在土壤中需隔开较大的距离（如20m）。由于城市中大楼的接地装置受到场地的限制，无法实现上述距离

15、间隔，因此按照现行的国家相关防雷标准，应将上述接地实现共用接地系统。明确地讲，所说的共用接地系统是将防雷地、工作交流地（N线）、静电接地、屏敝接地、机房直流接地、安全保护地等做在一个接地装置上（通常是大楼基础地），接地电阻值取其中的最低值。完全的共地系统不仅采用公共的接地装置，而且采用公共的接地系统，共地使电子设备无法受到地电位反击。智能建筑必须有良好的接地装置以及良好的接地系统。在智能建筑的共用接地系统是以大楼基础接地为接地装置，以暗装的法拉第笼中的钢筋笼栅为接地系统的骨架，并将各种已与此笼栅做了等电位连接的设备金属外壳、金属管道、电气和信号线路的金属护套、桥架等连接到一起，构成了多种大小不

16、同的金属接地（等电位连接）网络。在垂直方向上，最下层为大楼基础地，向上是各个楼层的楼层地，在楼层内设有机房接地母排（环形或接地线），信息系统首先接到机房接地母排上，然后由此引向楼层地，再经大楼接地骨架接到最底层的接地装置上。（2）机房接地各大楼内机房电子设备的接地方式按下述进行：根据GB50174-93标准要求，计算机机房接地装置应满足下列接地要求：交流工作接地，接地电阻不大于4；安全保护接地，接地电阻不大于4；直流工作接地，接地电阻应按计算机系统具体要求确定；防雷接地，接地应接现行国标50057<<建筑物防雷设计规范>>执行。安装机房专用地网一个好的地网是所有防雷措施

17、的前提，不可缺少、不可避免。所有机房地网的安装必须严格按照国家标准实施，甚至要根据实际情况超标准实施，唯有这样才能确保机房在防雷方面万无一失。大楼主体不仅是机房地网的替代体，更是直击雷的承受体和传导体。当雷电击中避雷针时，强大的雷电流通过楼体钢筋传导泄放，如果机房的等电位与大楼钢筋连接，很可能会将雷电流引入机房设备中，从而对机房设备造成损害。如今，在有条件的情况下，机房地网一般是单独安装，即做机房专用地网，如此一来机房的防雷将会万无一失。不过，大楼主体作为地网也是规范中允许的，因为大楼主体对地电阻一般较低，能很好的泄放雷电流，不一定会对设备造成损害，而且可以节省另外安装地网产生的资源浪费。从国

18、家层面考虑，这是安全与经济的平衡点；但从专业角度讲，这是安全隐患。如今的电子设备越来越精密，也越来越脆弱，指望设备自身的雷电承受能力强于雷电冲击，无异于掩耳盗铃。所以，防雷做的好，是机房无论日常还是恶劣天气都能平稳运行的保障。专用地网的安装:等电位连接安装方法机房静电地板下应做等电位连接排，采用30×3铜排，沿计算机机房墙体四周安装环形均压环，以起到等电位连接作用，并将均压环连接到机房所在楼层共用接地排或楼层弱电等电位汇集点上。静电接地、屏敝接地、机房直流接地、工作交流地（N线）、安全保护接地等直接连接到均压环上。各设备接地按照就近原则，最短距离连接到该均压环上。第五章 防雷设备清单序号名称型号单位数量1铜排30*384米2铜箔50*0.3210米3铜包钢绞线PT-DJ95100米4接地模块PT-D500A30块5降阻剂PT-J20030袋6铜包钢接地棒PT-D20015根