《数据中心电涌保护器选型使用要求》

Q/LB.□XXXXX-XXXX范围本文件提供了新建、改建、扩建的独立及建筑物内部数据中心电涌保护器的选型使用的建议。本文件适用于数据中心电涌保护器的选型使用。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T18802.12—2024低压电涌保护器（SPD）第12部分：低压配电系统的电涌保护器选择和使用导则术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

数据中心datacenter为集中放置的电子信息设备提供运行环境的建筑场所，可以是一栋或几栋建筑物，也可以是一栋建筑物的一部分，包括主机房、辅助区、支持区和行政管理区等。[来源：GB50174—2017，2.1.1]

电涌保护器surgeprotectivedevice；SPD用于限制瞬态过电压和泄放电涌电流的电器。电涌保护器至少包含一个非线性的元件。SPD具有适当的连接装置，是一个装配完整的部件。SPD按使用场景可分为连接至低压（交流）配电系统、电信和信号网络和特殊应用（含直流）的SPD。[来源：GB/T19663—2022，5.4.7]

少雷区lesskeraunicregion年平均雷暴日数不超过25，或年平均地闪密度不超过2.5次/(km2·a)的地区。[来源：GB/T19663—2022，5.1.5]

中雷区mediumkeraunicregion年平均雷暴日数大于25且不超过40，或年平均地闪密度大于2.5次/(km2·a)且不超过4次/(km2·a)的地区。[来源：GB/T19663—2022，5.1.6]

多雷区morekeraunicregion年平均雷暴日数大于40且不超过90，或年平均地闪密度大于4次/(km2·a)且不超过9次/(km2·a)的地区。[来源：GB/T19663—2022，5.1.7]

强雷区severekeraunicregion年平均雷暴日数超过90，或年平均地闪密度超过9次/(km2·a)的地区。[来源：GB/T19663—2022，5.1.8]

标称放电电流nominaldischargecurrent（In）流过浪涌保护器，具有8/20μs波形的电流峰值，用于浪涌保护器的Ⅱ类试验以及Ⅰ类、Ⅱ类试验的预处理试验。[来源：GB50343—2012，2.0.19]

冲击电流impulsecurrent(Iimp)由电流峰值Ipeak、电荷量Q和比能量W/R三个参数定义的电流，用于浪涌保护器的Ⅰ类试验，典型波形为10/350μs。[来源：GB50343—2012，2.0.21]

限制电压measuredlimitingvoltage施加规定波形和幅值的冲击时，在浪涌保护器接线端子间测得的最大电压峰值。[来源：GB50343—2012，2.0.24]

电压保护水平voltageprotectionlevel（Up）表征浪涌保护器限制接线端子间电压的性能参数，该值应大于限制电压的最高值。[来源：GB50343—2012，2.0.25]一般规定数据中心中SPD的选型及使用应统筹考虑所在区域雷电活动分区、数据中心等级和雷电防护分区。数据中心根据其使用性质、数据丢失或网络中断在经济或社会上造成的损失或影响程度划分为A、B、C三级，见GB50174—2017中的3.1。雷电防护区的划分将需要保护和控制雷电电磁脉冲环境的建筑物划分为LPZOA、LPZ0B、LPZ1、LPZ2～LPZn区，见GB50343—2012中的3.2.2。选型和使用基本要求使用经国家认可的检测实验室检测，符合GB/T18802.11和GB/T18802.21要求的合格产品。选用在遭受雷击后能自动迅速恢复正常状态、可重复使用并可用于共模和差模保护以及安装维护简便的产品。SPD接入后，不改变系统的性能，不影响电力和信号的传送和传输。SPD应具有过流保护装置和劣化显示功能。宜选用具有远程监测功能的SPD，若选用不具有远程监测功能的SPD，宜安装SPD事件计数器。电浪涌保护器宜设置在雷电防护区界面处(图1)。根据雷电过电压、过电流幅值和设备端口耐冲击电压额定值，可设单级电涌保护器，也可设能量配合的多级电涌保护器。LPZ—雷电防护区；(d)—雷电防护区边界的等电位连接端子板；(g)—电源线路；(m、n、o、v)—符合I、Ⅱ或Ⅲ类试验要求的电源电涌保护器；(h)—信号线路或网络；(j、k、1、w)—不同防雷区边界的信号线路电涌保护器；(p)—接地线；IB—直击雷电流；Ipc—部分雷电流。数据中心电涌保护器安装位置示例A级数据中心电源线路SPD交流供电线路线路引入的总配电箱、配电柜在LPZ0A或LPZ0B区与LPZ1区交界处，选用符合I级分类试验的SPD，其电压保护水平（Up）不应大于2.5kV，每一保护模式的冲击电流（Iimp）不应小于20kA；当进线完全在LPZ0B或雷击建筑物和雷击与建筑物连接的供电线路上的失效风险可忽略时，宜采用II类试验的SPD，其标称放电电流（In）不应小于80kA。数据中心辅助区、支持区和行政管理区交流配电箱，选用符合II类试验的SPD，其电压保护水平（Up）不应大于1.5kAV，标称放电电流（In）不应小于40kA。主机房电源SPD标称放电电流（In）和电压保护水平（Up）按表1选取。A级数据中心主机房电源SPD标称放电电流和电压保护水平选取参数

雷电活动分区电源SPD主机房市电（柴电）接入端UPS输入端UPS输出端（信息终端前）标称放电电流电压保护水平标称放电电流电压保护水平标称放电电流电压保护水平少雷区á10kA≤1500Vá5kA≤1000Vá5kA≤500V中雷区á20kA≤1500Vá10kA≤1000Vá10kA≤500V多雷区á30kA≤1500Vá10kA≤1000Vá10kA≤500V强雷区á40kA≤1500Vá20kA≤1000Vá10kA≤500V信号线路SPD由室外进入数据中心的信号传输线，即由LPZ0A区进入LPZ1区，其信号线路SPD标称放电电流（In）和电压保护水平（Up）应按表2选取。与室外信号传输线相连的信号线路SPD标称放电电流和电压保护水平选取参数

雷电活动分区标称放电电流电压保护水平模拟线同轴信号线路非同轴或数据线同轴信号线路少雷区á3kA≤600V≤100V中雷区á5kA≤600V≤100V多雷区á5kA≤600V≤100V强雷区á5kA≤600V≤100V数据中心位于中雷区、多雷区和强雷区时，室内局域网或楼内综合布线系统中信号传输线水平敷设长度大于50m且小于100m时，宜在一端设备接口处安装信号线路SPD；若信号传输线水平敷设长度大于100m时，宜在两端设备接口处安装信号线路SPD。室内局域网或楼内综合布线系统在LPZ2内，在设备接口处安装的信号线路SPD的标称放电电流应大于1.5kA。室内局域网或楼内综合布线系统在LPZ1内，在设备接口处安装的信号线路SPD的标称放电电流应大于3kA。数据中心机房处于强雷区且机房建筑物为高大建筑并有避雷针或机房建筑物曾多次发生雷害，室内局域网或楼内综合布线系统即使在LPZ1内，在设备接口处安装的信号线路SPD的标称放电电流应大于5kA。所有信号线路SPD的限制电压小于40V。B级数据中心电源线路SPD交流供电线路线路引入的总配电箱、配电柜在LPZ0A或LPZ0B区与LPZ1区交界处，选用符合I级分类试验的SPD，其电压保护水平（Up）不应大于2.5kV，每一保护模式的冲击电流（Iimp）不应小于15kA；当进线完全在LPZ0B或雷击建筑物和雷击与建筑物连接供电线路上的失效风险可忽略时，宜采用II类试验的SPD，其标称放电电流（In）不应小于60kA。数据中心辅助区、支持区和行政管理区交流配电箱，选用符合II类试验的SPD，SPD的其电压保护水平（Up）不应大于1.5kV，标称放电电流（In）不应小于30kA。主机房电源SPD标称放电电流（In）和电压保护水平（Up）选取见表3。B级数据中心主机房电源SPD标称放电电流和电压保护水平选取参数

雷电活动分区电源SPD主机房市电（柴电）接入端UPS输入端UPS输出端（信息终端前）标称放电电流电压保护水平标称放电电流电压保护水平标称放电电流电压保护水平少雷区——á5kA≤1000Vá5kA≤500V中雷区á10kA≤1500Vá10kA≤1000Vá5kA≤500V多雷区á20kA≤1500Vá10kA≤1000Vá10kA≤500V强雷区á40kA≤1500Vá10kA≤1000Vá10kA≤500V少雷区，当交流供电总配电箱与数据中心主机房电源配电柜处于同一楼层或室内电源馈线水平长度小于50m时，主机房电源配电柜输入端可不设电源SPD。信号线路SPD由室外进入数据中心的信号传输线，即由LPZ0A区进入LPZ1区，其信号线路SPD标称放电电流（In）和电压保护水平（Up）应按表4选取。与室外信号传输线相连的信号线路SPD标称放电电流和电压保护水平选取参数

雷电活动分区标称放电电流电压保护水平模拟线同轴信号线路非同轴或数据线同轴信号线路少雷区见注见注见注中雷区á3kA≤600V≤100V多雷区á5kA≤600V≤100V强雷区á5kA≤600V≤100V表中少雷区是否设信号线路SPD，可根据下列因数酌情考虑，并按中雷区加以防护：数据中心的建筑物为孤立建筑，信息网络设备曾遭雷击；数据中心附近有曾遭雷击的高大建筑物或构筑物；与外界相连的信号传输线架空引入，或用无接地外护套的电缆引入；数据中心附近有发电厂和变电站等高压电站的影响，以及交流电气化铁路系统的牵引电流影响。建筑物内的局域网和综合布线系统，信号线路SPD的选取见5.2.2.2。C级数据中心电源线路SPD交流供电线路线路引入的总配电箱、配电柜在LPZ0A或LPZ0B区与LPZ1区交界处，应选用符合I级分类试验的SPD，其电压保护水平（Up）不应大于2.5kV，每一保护模式的冲击电流（Iimp）不应小于12.5kA；当进线完全在LPZ0B或雷击建筑物和雷击与建筑物连接的供电线路上的失效风险可忽略时，宜采用II类试验的SPD，其标称放电电流（In）不应小于50kA。数据中心辅助区、支持区和行政管理区交流配电箱，应选用符合II类试验的SPD，其电压保护水平（Up）不应大于1.5kV，标称放电电流（In）不应小于20kA。主机房电源SPD标称放电电流（In）和电压保护水平（Up）应按表5选取。C级数据中心主机房电源SPD标称放电电流和电压保护水平选取参数

雷电活动分区电源SPD主机房市电（柴电）接入端UPS输入端UPS输出端（信息终端前）标称放电电流电压保护水平标称放电电流电压保护水平标称放电电流电压保护水平少雷区——见注见注见注见注中雷区á10kA≤1500Vá5kA≤1000Vá5kA≤500V多雷区á10kA≤1500Vá10kA≤1000Vá10kA≤500V强雷区á20kA≤1500Vá10kA≤1000Vá10kA≤500V“—”当交流供电总配电箱与数据中心主机房电源配电柜处于同一楼层或室内电源馈线水平长度小于50m时，主机房电源配电柜输入端可不设电源线路SPD。“注2”此处可不设电源线路SPD，但若数据中心场地曾遭雷击，低压电力线路架空引入，数据中心场地附近有曾遭雷击的高大建筑物、构筑物或高压电力线路，可按中雷区原则选取。信号线路SPD由室外进入数据中心的信号传输线，当由LPZ0A区进入LPZ1区，信号线路SPD标称放电电流（In）和电压保护水平（Up）选取见表4。数据中心位于中雷区、多雷区和强雷区时，当数据中心的室内局域网或楼内综合布线系统中信号传输线水平敷设长度大于50m时，宜在一端设备接口处安装信号线路SPD，其标称放电电流和限制电压选取见按5.2.2.2。其他要求SPD的选用考虑使用场景的情况，SPD之间的连线长度满足以下要求：当电压开关型SPD至限压型SPD之间的线路长度小于10m、限压型SPD之间的线路长度小于5m时，在两级SPD之间应加装退耦装置。当SPD具有能量自动配合功能时，SPD之间的线路长度不受限制；SPD两端连接应采用短直连线，连接总长度不应大于0.5m；SPD连接至被保护端和未被保护端的线缆不应平行靠近布线，连接至被保护端的线缆和接地连接导体不应靠近布设，保护端至被保护的电子设备的连接应当尽可能短或者采用屏蔽措施。电涌保护器与同一线路上游的电涌保护器在能量上配合，能量要求应由制造商提供。若无此资料，II类试验的电涌保护器，其II类试验的标称放电电流(In)不应小于5kA；Ⅲ类试验的电涌保护器，其复合波发生器的开路电压(Uoc)不应小于6kV。维护与管理电涌保护器投入使用后，应建立健全维护管理制度，由熟悉雷电防护技术的专职或兼职人员负责维护管理。对电涌保护器进行定期维护和日常维护，措施如下：定期维护宜在每年雷雨季节到来之前开展，由具有雷电防护（检测）能力的单位完成。日常维护的周期为每季度一次，如遇下列情况之一应增加一次维护。接入数据中心环境和设备监控系统、防漏检巡检主机，有告警提示；未安装或未接入数据中心环境和设备监控系统、防漏检巡检主机，强雷暴天气后，数据中心所在楼体施工、楼体周边土方施工；雷击事故发生后。建立电涌保护器维护管理存档，包含但不限于如下资料：安装竣工资料；出厂检测合格证和使用说明书；定期维护报告；日常维护记录；雷击事故和处理记录（有发生）。应根据SPD使用现场环境情况（雷击次数、温湿度、供电电压质量等因素）定期更换。恶劣环境（高雷暴日数、户外高温高湿、系统电压长期接近Uc值、系统频繁出现工频过电压）：3~5年更换。良好环境（低雷暴日数、室内稳定条件）：5~8年更换。异常情况：当SPD外观出现严重损伤（如裂纹、烧焦）、状态指示灯提示失效或检测发现性能下降时，应立即更换。

参考文献[1]GB/T19663—2022信息系统雷电防护术语[2]GB50057—2010 建筑物防雷设计规范[3]GB50174—2017 数据中心设计规范[4]GB50343—2012 建筑物电子信息系统防雷技术规范[5]GA267—2000计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范安徽省防雷协会团体标准编制说明标准名称数据中心电涌保护器选型使用要求负责起草单位合肥中盈信息工程有限公司单位地址安徽省合肥市庐阳区阜阳北路121号参与起草单位安徽省气象灾害防御技术中心、马钢集团设计研究院有限责任公司、铜陵市广播电视台、滁州学院、安徽金力电气技术有限公司标准起草人（全部起草人，应与标准文本前言中起草人排序一致）序号姓名单位职务职称电话1张恒军合肥中盈信息工程有限公司总经理工程师135056078032朱浩安徽省气象灾害防御技术中心副科长高级工程师158569664393刘后飞合肥中盈信息工程有限公司总经理助理工程师152127805764花桂梅合肥中盈信息工程有限公司副总经理经济师138056968045裴艳合肥中盈信息工程有限公司副总经理工程师159569245196夏克修马钢集团设计研究院有限责任公司技术部主任高级工程师186055515377施秋月马钢集团设计研究院有限责任公司信息化管理工程师157155581178周银海铜陵市广播电视台副台长高级工程师189562644059陶峰铜陵市广播电视台技术服务中心主任工程师1537562765610王玉亮滁州学院智慧空天信息产业学院院长副教授1585501039511杨震安徽金力电气技术有限公司总经理工程师1395517636912张俊合肥中盈信息工程有限公司技术研发部部长工程师1525690375013王宏丞合肥中盈信息工程有限公司交付保障部部长工程师1885605834714石文静合肥中盈信息工程有限公司平台拓展部经理助理工程师1871506018615何明安徽金力电气技术有限公司主管助理工程师18756918795161718编制情况1.编制过程简介本标准由安徽省防雷协会提出并归口。2024年11月20日，收到安徽省防雷协会关于《数据中心电涌保护器选型使用要求》团体标准立项通知后，合肥中盈信息工程有限公司牵头组织成立标准起草小组，起草小组成员有：张恒军、朱浩、刘后飞、花桂梅、裴艳、夏克修、施秋月、周银海、陶峰、王玉亮、杨震、张俊、王宏丞、石文静、何明。并组织小组成员认真学习地方标准编写规范和地方标准制定流程。工作内容：张恒军负责总体框架的编写。前期工作情况：项目主持单位作为数据中心建设行业领先的解决方案提供商，从事数据中心建设、雷电防护装置检测和运维，专注于数据中心相关设备和软件系统的研发与实践多年，构建了涵盖数据中心雷电防护工程设计、工程实施、雷电防护装置检测、智能运维及风险评估的完整技术服务体系。累计承接数百个数据中心全场景雷电防护建设项目，服务案例覆盖政府、金融、通信等多个关键领域，项目验收合格率始终保持行业领先水平，持续为行业客户提供全系统检测与预防性维护服务。在不断的深耕中，进一步明确数据中心电涌保护器选型使用的关键点。2024年12月，项目承担单位召集前期参与数据中心防雷工程建设的相关单位和人员成立本标准的编制组，收集整理了前期工作成果，并进一步梳理和汇总了前期工作中遇到的问题及解决方案。通过召开会议明确了目标任务，确定了编制方案及编制计划，在前期工作总结和提交申报团标的技术规范初稿基础上进行了修改完善，同时严格按照《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》（GB/T1.1-2020）的要求，形成了标准的工作组讨论稿。2025年1—3月，标准的工作组讨论稿历经4次会议讨论，参阅和结合了国家标准《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343—2012）、国家标准《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）、国家标准《低压电涌保护器(SPD)第12部分：低压配电系统的电涌保护器选择和使用导则》（GBT18802.12-2024）等多项标准，对本标准内容部分进行了全面的梳理和完善，重新规划和统一了相关内容，标准编制起草单位通过会议形成了征求意见稿，并由标准编制起草单位会议通过。2.制定标准的必要性和意义数据中心是承载着大量关键业务以及敏感数据的重要设施，为保护数据中心电力系统和电子设备免受电涌和过电压的损害，对安装在数据中心不同位置和环境SPD的类型和参数有不同的要求，SPD的选用至关重要。现行的标准无专门针对数据中心电涌保护器选型使用要求的技术规范。《数据中心设计规范》(GB50174-2017)标准“8.4防雷与接地”数据中心的防雷接地设计仅提供了指导性和原则性的设计规定，对数据中心内各级配电系统和信号系统电涌保护器的设计没有规定，只提出应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057和《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343的有关规定，未对数据中心的防雷检测（维护）提出相关要求，在数据中心防雷检测（维护）过程中，对检测（维护）项目和结果的判定没有统一、规范的技术要求，容易遗漏重大防雷安全隐患。《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010），规定了不同防雷分类建筑物的低压电源线路引入的总配电箱、配电柜处电涌保护器的选型使用，没有对数据中心电子信息系统设备电涌保护器选用按分类进行规定，仅规定了特殊需要保护的设备耐冲击电压额定值（不大于1.5kV）。《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2012）对电涌保护器的选择规定，也仅对建筑物内电子信息系统进行要求，没有针对数据中心的特点，进行分级选用，如电源线路SPD电压保护水平不大于1.5kV，没有针对数据中心设备多样化进行分级规定。《低压电涌保护器(SPD)第12部分：低压配电系统的电涌保护器选择和使用导则》GBT18802.12-2024，提出应根据环境条件及设备和SPD可接受的失效率来选择SPD；在入口处,可根据侵入的电涌应力选择符合Ⅰ类、Ⅱ类或Ⅲ类试验要求的SPD，考虑电涌电流所引起的电应力大小是正确选择SPD的关键。本标准的制定可弥补该方面空白，提升数据中心雷电灾害风险防范能力，为数据中心防雷装置设计提供科学参考。同时，随着技术的发展和新材料的出现，电涌保护器的性能也在不断提升，数据中心电涌保护器选型使用要求的制定，能够及时反映技术进步的成果，推动更加高效、安全的电涌保护器解决方案的应用，从而提高数据中心防雷电波入侵及电力系统的抗干扰能力，减少设备损坏和数据丢失的风险。3.制定标准的原则和依据，与现行法律法规、标准的关系。（1）科学性本标准根据安徽省数据中心雷电灾害防御需求，结合数据中心的等级、环境特征等实际情况，参考现行国家、行业标准、安徽省地方标准和相关技术指南等规定。（2）可行性在标准编写前，根据从事金融、能源、学校、企业等多项数据中心雷电防护工程设计和施工、雷电防护装置的检测和运维服务，以及参与数据中心防雷工程建设的相关单位的经验总结，同时调研全省数据中心雷电灾害防御现状，包括雷电防护装置的设置、电涌保护器的选用等，参考了大量相关的国家标准和