计算机房由于其在整个系统中的重要地位, 所以它的各种环境, 配电、通风、洁净度、温度等都有相应的规定。例如整体机房方面就有相应的国家标 (GB2887-2010) , 计算机房的防雷主要是防雷电电磁脉冲。主要内容包括: (1) 总电源系统的雷电防护 (2) 分电源系统的雷电防护; (3) 计算机主机电源系统的雷电防护; (4) 计算机主机网络系统的雷电防护; (5) 等电位联接; (6) 防雷接地; (7) 计算机主房屏蔽等措施。
雷电是一种具有极大破坏力的自然天气现象。
当发生雷击时、瞬间电压可高达数百万伏、瞬间电流可高达数十万安培。雷击后在雷击中心1.5~2km半径范围内都可能产生危险过电压损害线路上的设备。
(1) 直击雷:所谓直击雷, 是指雷电直接击在建筑物、构架、树木、动植物上, 因电效应、热效应和机械力效应等造成建筑物等损坏以及人员伤亡。
(2) 感应雷:感应雷, 是指雷云放电时在附近导体上产生的静电感应和电磁感应等现象称之为感应雷击。
感应雷虽然没有直击雷猛烈, 但其发生的几率比直击雷高得多。直击雷只在雷云对地闪击时才会对地面造成灾害, 而感应雷则不论雷云对地闪击或者雷云对雷云之间闪击, 都可能发生并造成灾害。此外直击雷一次只能袭击一个小范围的目标, 而一次雷闪击则可以在较大的范围内多个小局部同时产生感应雷过电压, 并且这种感应高压可以通过电力线、电话线等传输到很远, 致使雷害范围扩大。装有避雷针的建筑物, 可以避免雷击损坏建筑物, 但是在雷电从建筑物顶端泄放入大地或者附近发生雷击的时候, 雷电电磁脉冲可以通过避雷针的引下线和接地系统地线产生很强的电场, 建筑物内的所有金属物品均会产生感应电压, 这些感应电压的高低随着金属形状、距地线的距离和雷击大小而变 (根据IEC 6131 2标准, 当雷击击中建筑物时, 即使装有避雷针, 直击雷电流的50%通过引下线和接地系统入地, 仍然会有大约50%的雷击能量仍会分配到各线路系统) 一旦电源输入线、电话线、网络线或其它电子设备的金属引出、引入线感应到瞬间高压, 避雷针就无能为力了。
雷击防护:就是通过合理、有效的手段将雷电流的能量尽可能的引入到大地, 是疏导, 而不是堵雷或消雷。一个完整的防雷系统包括两个方面:直接雷击的防护和感应雷击的防护。缺少任何一面都是不完整的、有缺陷的和有潜在危险的。外部避雷。由避雷针 (或避雷带、避雷网) 、引下线和接地系统构成外部防雷系统, 主要是为了保护建筑物免受雷击引起火灾事故及人身安全事故;内部防雷系统则是防止雷电和其它形式的过电压侵入设备中造成损坏, 这是外部防雷系统无法保证的, 为了实现内部避雷, 需对建筑物进出各保护区的电缆、金属管道等安装过电压保护器进行保护并良好接地。
(1) 多级保护原则:即根据电气、微电子设备的不同功能、受保护的程序和所属保护区域确定防护要点作分类保护;根据雷电和操作瞬间过电压危害的可能通道, 对电源线和数据、通信线路都应做多级层保护。
(2) 外部无源保护:在LP Z0级保护区即外部作无源保护, 主要依靠避雷针 (网、线、带) 和接地装置。保护原理:当雷云放电接近地面时, 它使地面电场发生畸变。在避雷针 (线) 顶部, 形成局部电场强度畸变, 以影响雷电先导放电的发展方向, 引导雷电向避雷针 (线) 放电, 再通过接地引下线, 接地装置将雷电流引入大地, 从而使被保护物免受雷击。这是人们长期实践证明的有效的防直击雷的方法。建筑物的所有外露金属构件 (管道) , 都应与防雷网 (带, 线) 可靠焊接。
(3) 电源部分防护:雷电侵害主要是通过线路侵入。对高压部分电力局有专用高压避雷装置, 电力传输线把对地的电力限制到小于6000V (IEC62.41) , 而线对线则无法控制。用分流 (限幅) 技术即采用高吸收能量的分流设备 (电涌保护器) 将雷电过电压 (脉冲) 的能量分流泄入大地, 达到保护目的, 所以, 分流、等电位技术中采用防护器的品质、性能的好坏是直接关系网络防护的关键, 因此, 选择合格优良的电涌保护器至关重要。
(1) 《建筑物防雷设计规范》GB50057—2010。
(2) 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343。
(3) 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169—92。
(4) 《建筑物防雷》IEC61024。
(5) 《雷电电磁脉冲的防护》IEC61312。
(1) 在计算机主机房大楼总配电房总开关处安装一类分类试验产品防雷器REP-X EL 3 85 M 25 0, (标称工作电压) U n=3 8 0 V, (电压保护水平) U p≤1.5 k V, (冲击电流) Iimp=25k A, (响应时间) △t≤10 0ns;产品特点:内置失效脱扣装置, 当保护器因过热、击穿失效时, 能自动将其从电网脱离, 具有失效指示功能;作为电源线路的第一级雷电防护; (2) 在各楼层总配电柜处安装二类分类试验产品防雷器REP-XEL385M40, (最持续运行电压电压) U c=38 5V, (电压保护水平) U p≤2.0k V, (标称放电电流) In=4 0 k A, 作为电源线路的第二级雷电防护; (3) 在计算机主机房及各办公室电脑电源开关处安装一套单相电源防雷器, 型号:RE P-X E L 3 8 5 M 2 0/2, (最大持续运行电压电压) Uc=385V, (电压保护水平) U p≤1.2 k V, (标称放电电流) I n=2 0 k A, (响应时间) △t≤25ns;作为电源线路的第三级雷电防护。
(1) 在机房的网络交换机处安装24口机架式网络防雷器, 型号:R E P-X 0 6-24 RJ4 5E 100 (标称工作电压) U n=5 V, (电压保护水平) U p≤13 V, (标称放电电流) In=5k A, (响应时间) △t≤1n s;作为控制机房网络交换机网络线路的雷电防护。
等电位连接是现代防雷技术重要的防护措施之一。
(1) 在配电房、控制机房内所有等电位连接线、静电接地及SPD接地线先汇集到等电位连接板再与汇入地网。
(2) 将分开的外导电装置用等电位连接导体连接后接地, 以减少系统设备所在的建筑物金属构件与设备之间或设备与设备之间因雷击产生的电位差。
根据GB50343中有关规定, 所有进入建 (构) 筑物的电源线路与信号线路应分管 (或槽) 敷设, 线路的屏蔽层两端接地;安装信号、电源防雷器均采用现场建筑物地线, 现场无法取得接地点时, 应设立地网, 所有接地点其接地电阻值应小于4Ω。
摘要：计算机房系统的雷电防护。雷电的危害、防雷设计依据、防雷设计方案、等电位连接、防雷接地及要求。
关键词：计算机房系统的雷电防护
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