1、PAGE PAGE 26機房防雷接地工程二一三年十一月目 錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc335225521 第1章 概 述 PAGEREF _Toc335225521 h 3 HYPERLINK l _Toc335225522 1.1 雷電破壞途徑 PAGEREF _Toc335225522 h 4 HYPERLINK l _Toc335225523 第2章 雷電的防護原理 PAGEREF _Toc335225523 h 5 HYPERLINK l _Toc335225524 2.1 直擊雷 PAGEREF _Toc335225524 h 5 HYPERL

2、INK l _Toc335225525 2.2 感應雷 PAGEREF _Toc335225525 h 5 HYPERLINK l _Toc335225526 第3章 防雷措施 PAGEREF _Toc335225526 h 6 HYPERLINK l _Toc335225527 3.1 外部防雷 PAGEREF _Toc335225527 h 6 HYPERLINK l _Toc335225528 3.2 內部防雷 PAGEREF _Toc335225528 h 7 HYPERLINK l _Toc335225529 第4章 設計依據 PAGEREF _Toc335225529 h 9 HY

3、PERLINK l _Toc335225530 第5章 防雷方案設計 PAGEREF _Toc335225530 h 10 HYPERLINK l _Toc335225531 5.1 電源系統防雷措施 PAGEREF _Toc335225531 h 10 HYPERLINK l _Toc335225532 5.2 計算機機房網絡通信系統防雷設計 PAGEREF _Toc335225532 h 10 HYPERLINK l _Toc335225533 5.3 傳輸線路的防雷 PAGEREF _Toc335225533 h 12 HYPERLINK l _Toc335225534 5.4 等電位連

4、接與共用接地 PAGEREF _Toc335225534 h 13 HYPERLINK l _Toc335225535 第6章 實施方法 PAGEREF _Toc335225535 h 16 HYPERLINK l _Toc335225536 6.1 供電線路防感應雷保護措施 PAGEREF _Toc335225536 h 16 HYPERLINK l _Toc335225537 6.2 信號線路感應雷防護措施 PAGEREF _Toc335225537 h 18 HYPERLINK l _Toc335225538 6.3 地網的設計與制作 PAGEREF _Toc335225538 h 19

5、 HYPERLINK l _Toc335225539 6.4 接地電阻的測量 PAGEREF _Toc335225539 h 22 HYPERLINK l _Toc335225540 第7章 配置報價 PAGEREF _Toc335225540 h 25 HYPERLINK l _Toc335225541 第8章 服務與承諾 PAGEREF _Toc335225541 h 26概 述雷電災害是最嚴重的十種自然災害之一。全球每年因雷擊造成人員傷亡，財產損失不計其數，導致火災、爆炸、信息系統癱瘓等事故頻繁發生，衛星、通信、導航、計算機網絡，乃至到每個家庭的家用電器都會受到雷電災害的嚴重威脅。氣象專

6、家介紹，在當前全球氣候變暖的大背景下，像雷暴這種極端天氣出現的頻率、強度都不斷增加，從我國近30年的氣象資料看，雷電災害造成的經濟損失和人員傷亡事故日益嚴重，具有發生頻次多、范圍廣、危害嚴重、社會影響大的特點。中國氣象局統計，僅2006年，全國就發生雷電災害近兩萬起，其中，傷亡事故759起，造成717人死亡, 640人受傷，全年因雷擊引起的火災或爆炸事故234起，造成直接經濟損失超過6億元。數字不小。雷電災害已成為危害程度僅次于暴雨洪澇、滑坡塌方的一大氣象災害。近年來，隨著大量的數據設備和精密儀器應用的范圍日益廣泛，雷電損害造成的事故有逐年上升的趨勢。由于通訊計算機網絡精密設備內部結構的高度集

7、中化，使設備耐受過電壓、過電流的能力下降，更易遭受雷電破壞。輕者可造成計算機終端和通信設備的接口損壞，使通信中斷，大量信息丟失或無法傳輸；重者使網絡主機損壞，導致網絡癱瘓，工作無法進行。雷電破壞途徑直擊雷 在雷雨季節，雷暴活動頻繁的區域內，雷云直接通過人體，建筑物或設備等產生對地放電。這是各種雷電危害中最嚴重的。感應雷擊從雷云密布到發生閃電放電的整個過程中，雷電活動十分頻繁，主要表現為A、靜電感應：在雷云來臨時，雷云低部分布著大量的負電荷，由這些負電荷產生的靜電場。B、電磁感應：閃電電場在閃電通道周圍的空間產生磁場，這種隨時間變化的磁場在附近的各類金屬導體上激發出感應電動勢和感應電流。電磁脈沖

8、輻射閃電放電時，其電流是隨時間而非均勻變化的。閃電的電磁脈沖輻射通過空間以電磁波的形式耦合到對瞬態電磁脈沖極其敏感的現代電子設備，也造成設備故障或損壞設備。地電位反擊在雷暴活動區域內，當雷電閃擊到建筑物的接閃裝置上時，盡管接閃裝置的接地系統十分良好，其接地電阻也很小，但由于雷電流幅值大，波頭陡度高，雷電流流過時也會使接地引下線和接地裝置的電位驟升到上百千伏。如果建筑物的接地引下線與各種金屬導線、管道或用電設備的工作地線間的絕緣距離未達到安全要求，則可能造成接地引下線與各種金屬導線、管道或用電設備的工作地線之間放電，從而使這些金屬導線、管道或用電設備的工作地線上引入反擊電流，造成人身和設備雷擊事

9、故。雷電的防護原理直擊雷 直接雷擊的防護應采用避雷針或避雷帶。按照滾球法計算被保護物應在接閃器的保護范圍內，接地沖擊電阻不大于10。避雷裝置包括：接閃器、引下線和接地裝置。感應雷 感應雷擊防護應主要從線路防護考慮。機房電源進線處應加裝電源避雷器，機房信號進線處應加裝信號避雷器。計算機場地的安全保護接地應不大于4，交流工作接地應不大于4。直流工作接地如果設備有特殊要求，按設備的特殊要求接地，無特殊要求則參照交流工作接地的要求，應不大于4。 機房用電是由配電房集中供電實現的，既：由總配電房內配電柜分動力、空調、照明等多條供電線路分別供至樓內用電系統。因此，對網絡數據及語音、安全防范等系統設備供電線

10、路防感應雷保護也要整體考慮。本方案制定的目的是考慮實際環境因素和用戶實際需要而做出一套比較完整而易于操作的防雷設計及安裝技術的防雷方案，從而達到機房網絡設備、電子設備安全地運行。防雷措施由于雷電的危害巨大，人類一直以來都在研究對雷電的防護措施，目前對雷電進行防護的措施主要包括以下幾種方法。外部防雷 根據GB50057-94建筑物防雷設計規范（2000年版）規范的要求，必須對弱電系統所在建筑物做外部防雷措施。在設計建筑物外部防雷時，對其建筑物設計時必須考慮到樓頂上須設避雷帶及避雷針，另外，建筑物應采用暗敷設引下線(可以利用建筑物構造柱內的主筋做引下線)，其間距不大于25m。另外對中心機房應金屬均

11、壓環，并將其與房內金屬導電外殼等做等電位連接。外部防雷接地裝置建議采用獨立接地裝置，并盡可能與大樓建筑接地在地面下用熱鍍鋅扁鋼進行焊接，每兩幢建筑之間，不少于兩處焊接位置。 內部防雷等電位連接把各種金屬物用粗的導線焊接起來，或把它們直接焊接起來，以保證等電位。也包括物體與結構件之間或者同一物體的各部分金屬外套之間做到電性的連接。傳導傳導的作用是把閃電的巨大能量引導到大地下耗散掉。不是它對保護的對象產生破壞作用。分流分流的做法是將凡是從室外進來的導體（包括電力電源線、電話線、信號線或者這類電線的金屬外殼等）都要并聯一種避雷器至接地線。不僅是在入戶處，在每個需要做防雷保護的儀器設備的入機殼處都要安

12、裝。它的作用是把沿導線傳入的過電壓波在避雷器處經避雷器分流入地，也就是類似于把雷電流的所有入侵通道堵截了，而且不至一級堵截。接地接地是閃電能量的瀉放入地，雖然接地措施在整個防雷措施中是配角，但是如果沒有很好的接地措施，所有的措施包括等電位連接、傳導、分流這三個防雷措施都不可能達到預期的效果。因此接地也是整個防雷措施的基礎，接地的妥當與否，成為歷來防雷技術上特別受重視的項目，它又是最費工、費錢、費力的防雷措施，是防雷工程的重點和難點。屏蔽屏蔽就是用金屬網、箔、殼、管等導體把需要保護的對象包裹起來，形成一個近似于法拉第籠式的保護裝置。從物理意義上來講，就是把閃電的脈沖電磁場從空間入侵的通道阻隔起來

13、。各種屏蔽措施也同樣要接地。設計依據依據國際電工委員會IEC標準和中國GB標準與部委頒發的設計規范的要求，大樓和大樓內之計算機房、程控機機房等設備都必須有完整完善之防浪涌保護措施，保證該系統能正常運作。這包括電源供電系統、不間斷供電系統，電腦網絡、衛星通信設備等裝置，均應有SPD防護裝置保護。設計依據包括有：（1）建筑物防雷設計規范（2000版） GB50057-94（2）電子計算機機房設計規范 GB50174-93（3）雷電電磁脈沖的防護 IEC 6I312（4）過電壓保護器 IEC 61643（5）SPD 通訊網絡防雷器 IEC 61644（6）低壓配電設計規范 GB 50054-95（7

14、）工業與民用電力裝置的過電壓保護設計規范GBJ 64-83（8）電子設備雷擊保護導則 GB 7450-87 （9）電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收GB 50169-92（10）建筑物防雷 IEC 61024（11）建筑與建筑群綜合布線系統工程設計GB/T50311-2000 （12）建筑物電子信息系統防雷技術規范 GB50343-2004防雷方案設計電源系統防雷措施 根據IEC1312防雷及過電壓規范中有關防雷分區的劃分，針對重要系統的防雷應分為三個區，分別加以考慮。只做單級防雷可能會帶來因雷電流過大，而導致的泄流后殘壓過高而破壞設備，或者因保護能力不足引起的設備損壞。電源系統多級保護，可防

15、范從直擊雷到工業浪涌的各級過電壓的侵襲。根據國家有關低壓防雷的有關規定，外接金屬供電線路進入建筑物之前，必須埋地穿金屬管槽15m以上的距離進入建筑物，且要在建筑物的線路進入端加裝低壓避雷器。必須做到在電源的進入端安裝低壓端的總電源防雷器，將由外部線路可能引入的雷擊過電壓、過電流引至大地泄放，以確保后接設備的安全。計算機機房網絡通信系統防雷設計計算機機房網絡通信系統雷電防護包括廣域網雷電防護、局域網雷電防護、無線通信系統雷電防護、光纜通信雷電防護和機房內部設備之間的串口雷電防護等。廣域網遠距離傳輸數據通信，在進入機房設備（調制解調器或其它設備）前端應安裝具備二級保護的防雷保護器，第一級一般為惰性

16、氣體火花間隙放電器，通過RLC解偶后，進入第二級半導體過電壓保護器。需要防護線與線之間、線與大地之間的雷電入侵，保護器的損耗指標應該適應計算機設備的IEEE標準通信的有關要求。數據傳輸線路（X.25、ISDN、DDN等）的防雷保護器必須能夠抵御和吸收（8/20uS感應雷擊）5KA雷電流，須具備線路與大地之間及線與線之間的雷電保護。進行PSDN等防雷設計，必須在使用前詳細了解電涌保護器件及設備的工作要求。例如：PSDN調制解調器有帶鈴壓和不帶鈴壓二類，帶鈴壓調制解調器工作電壓為48v至54v，鈴壓為175v至180v，電涌保護器的保護電壓應大于180v；不帶鈴壓的調制解調器工作電壓為48v至54

17、v，電涌保護器的保護電壓應不小于54v。如果兩類電涌保護器混裝，將對前者造成通訊信號短路，對后者造成防雷工作能力喪失。局域網雷電防護的重點是做好局域網網線的屏蔽，同時加強終端設備局域網端口的雷電防護。局域網絡通常以雙絞線傳輸數據，無屏蔽保護，布線也往往不盡規范，除了有可能遭受感應雷擊的襲擊外，交流線路的干擾也會對網絡系統造成影響。在局域網絡的兩端安裝避雷器，可有效地防止各種過電壓對設備造成的破壞。局域網的網口應該采取雷電防護措施，服務器、網絡交換機、集線器等端口應加設專用電涌保護器。出戶的局域網線及BNC遠程局域網也須安裝電涌保護器。485數據線接口、422數據線并口、RS232數據串口、TT

18、Y傳感器數據接口等，均應安裝匹配的電涌保護器，匹配原則應參照防雷標準和計算機通信協議。無線通訊經常在建筑物上架設天線，屬于地面特別突出物，是雷電釋放的危險途徑。饋線進入設備前應加裝電涌保護器。電涌保護器的插入損耗要求較小，所以一般只能使用間隙放電器件進行有效防護。光纜一般不會傳導雷電，但光纜金屬護套和金屬芯線可能引入雷電燒毀設備，必須在進入設備之前，使芯線和護套接地，以達到避雷的目的。傳輸線路的防雷GB50198-94民用閉路監視電視系統工程技術規范的規定，傳輸部分的線路在城市郊區、鄉村敷設時，可采用直埋敷設方式，當條件不充許時，可采用通信管道或架空方式。采用通信管道或架空方式時，應注意傳輸線

19、纜與其它線路其它線路共溝的最小間距和與其它線路共桿架設的最小垂直間距。比如與220V交流配電線的最小間距為0.5m，與通訊電纜的最小間距為0.1m，與110KV電力線的最小垂直間距為2.5m，與1KV以下電力線的最小垂直間距為1.5m，與廣播線的最小垂直間距為1.0m，與通信線的最小垂直間距為0.6m等等。直埋敷設方式防雷效果較好，而架空線比較容易感應雷擊。為避免首尾端設備損壞，在使用架空線傳輸時，應在每一支撐桿上做接地處理，架空線纜的吊線和架空線纜線路中的金屬管道均應接地。中間放大器輸入端的信號源和電源均應分別接入合適的避雷器。傳輸線埋地敷設也并不能完全阻止雷擊設備的發生，統計數據顯示雷擊造

20、成埋地線纜故障大約占總故障的30左右，即使雷擊比較遠的地方，也仍然會有部分雷電流流入電纜。所以采用帶屏蔽層的線纜或線纜穿鋼管埋地敷設，保持鋼管的電氣連通。對防護電磁干擾和電磁感應非常有效，這主要是由于金屬管的屏蔽作用和雷電流的集膚效應。如電纜全程穿金屬管有困難時，可在電纜進入終端和前端設備前穿金屬管埋地引入，但埋地長度不得小于15m，在入戶端將電纜金屬外皮、鋼管同防雷接地裝置相連。等電位連接與共用接地5.4.1等電位連接是現代防雷技術重要的防護措施之一。將進入中心大樓的各類管線的屏蔽層、機架等在進入大樓前進行等電位連接后接地。在進入設備前再進行二次等電位連接后接地。將各種進入大樓的電纜的外層和

21、其它管線外層在進入大樓前進行等電位連接后接地。5.4.2將分開的外導電裝置用等電位連接導體連接后接地，以減少系統設備所在的建筑物金屬構件與設備之間或設備與設備之間因雷擊產生的電位差。利用鋼筋混凝土結構的建筑物內所有金屬構件的多重連接建立一個三維的連接網絡是實現等電位連接的最佳選擇。為方便等電位連接施工，應在一些合適的地方預埋等電位連接預留件。進入系統所在建筑物的各類水管、采暖和空調管道等金屬管道的金屬外層在進入建筑物處應做等電位連接，燃氣管道入戶后應在法蘭盤連接處插入一塊絕緣板，并在絕緣板兩端用開關型SPD連接后戶內金屬管道要參加等電位連接，并與建筑物組合在一起的大尺寸金屬件連接在一起，按GB

22、50054的要求做總等電位連接之后，接向總等電位連接帶，并可靠連通接地。5.4.3在建筑物入口處，即LPZOB與LPZ1區交界處進行總等電位連接后接地，在后續的雷電防護區交界處按總等電位連接的方法進行局部等電位連接，連接主體應包含系統設備本身（含外露可導電部分）、PE線、機柜、機架、電氣和電子設備的外殼、直流工作地、防靜電接地、金屬屏蔽線纜外層、管道、屏蔽槽、電涌保護器SPD的接地等均應以最短的距離就近與這個等電位連接帶直接連接。連接基本方法應采用網型（M）結構或星型（S）結構。網型結構的環行等電位連接帶應每隔5m經建筑物墻內鋼筋、金屬立面與接地系統連接。當采用S型等電位連接網格時，系統的所有

23、金屬組件除在接地基準點，即ERP處連接外，均應與共同接地系統的各組件有足夠的絕緣（大于10KV，1.2/50s）。5.4.4宜利用建筑物的基礎鋼筋地網作為共同接地系統。如建筑物沒有基礎鋼筋地網，宜在建筑物四周埋設人工垂直接地體和水平環型接地體。接地體的接地電阻不宜大于。原則上應在各雷電防護區界面處做等電位連接，但由于工藝要求或其它原因，被保護設備的安裝位置不會正好設在界面處而是設在其附近，在這種情況下，當線路能承受可能發生的電涌電壓時，電涌保護器安裝在被保護設備處，而線路的金屬保護層工屏蔽層宜首先在界面處做一次等電位連接接地。5.4.5埋于土壤中的人工垂直接地體宜采用銅包鋼或者角鋼；銅包鋼直徑

24、不應小于10mm，扁鋼截面不應小于100mm，其厚度不應小于4mm；角鋼不應小于40X40X4mm；鋼管壁厚不應小于3.5mm。人工垂直接地體的長度宜為2.5m。人工垂直接地體間的距離及人工水平接地體間的距離為5m，當受條件限限制時可適當減小。人工接地體在土壤中的埋設深度不應小于0.5m，在凍土區人工接地體應埋設在凍土層以下。接地體應遠離由于磚窯、煙道等高溫影響土壤電阻率升高的地方。實施方法供電線路防感應雷保護措施電源線路第一級電源防雷：根據國家有關低壓防雷的有關規定，外接金屬線路進入建筑物之前必須埋地穿金屬管槽15m以上的距離進入建筑物，且要在建筑物的線路進入端加裝低壓避雷器。必須做到在電源

25、的進入端安裝低壓端的總電源防雷器，將由外部線路可能引入的雷擊高電壓引至大地泄放，以確保后接設備的安全。作為系統電源進線端的主級防雷器，在雷擊多發地帶至少應有80KA的通流容量，可將數萬甚至數十萬伏的雷擊過電壓限制到數千伏，防雷器可并聯安裝在廠房的總配電柜內的電源進線處或配房低壓輸出端。具體措施：在總配電柜采用并聯安裝一套HYPERLINK /a/gb2312/product/dianyuanfangleiqi/dianyuanfanglei/2010/0802/29.html三相電源防雷模塊，通流量為60KA,用于機房供電系統的電源第一級的防雷初級保護。電源線路第二級防雷保護措施對通過電源初級

26、防雷器的雷電能量進一步泄放，可將幾千伏的過電壓進一步限制到1點幾千伏，雷電多發地帶需要具有60KA的通流容量，防雷器可并聯安裝在樓層配電柜處。具體措施：在機房UPS不間斷電源處，并聯安裝一套HYPERLINK /a/gb2312/product/dianyuanfangleiqi/dianyuanfanglei/2010/0802/25.html單相電源防雷模塊,通流量為60KA,用于UPS電源第二級防雷保護。電源線路末級防雷保護措施 第三級防雷即用電設備的末級防雷，這也是系電子統防雷中最容易被忽視的地方，現代的設備都使用很多的集成電路和精密的元件，這些器件的擊穿電壓往往只是幾十伏，若不做第三

27、級的防雷，由經過一級防雷而進入設備的雷擊殘壓仍將有千伏之上，這將對后接設備造成很大的沖擊，并導致設備的損壞。作為第三級的防雷器，要求有10KA以上的通流容量。具體措施：在機房內重要設備（如：網絡交換機、硬盤錄像機、電視墻、空調等設備）取電處安裝電源末級，用于重要設備的電源末級防雷保護。通過以上對大樓內電子設備的層層保護，可確保設備的供電線路的防感應雷及雷電電磁脈沖的安全。信號線路感應雷防護措施 由于信號系統，尤其是與信號傳輸線相連接的設備接口工作電壓較低，而且耐壓水平也很低，對于由信號傳系統傳輸線引入的感應雷電波特別敏感，極易損壞。因此，在網絡數據及語音、安全防范等系統設備的信號接口處安裝相應

28、的信號避雷器是非常必要的。網絡數據線路防雷保護措施 在交換機與服務器相連的1000Mbps的超五類雙絞線兩端各安裝一個信號避雷器,用來保護交換機和各臺服務器免遭雷電電磁脈沖的侵害。 光纖為非金屬信號線路而不能感應雷電壓，但其光纜加強鋼筋可感應雷電電磁脈沖應對它進行可靠接地。地網的設計與制作等電位連接均等電位 等電位連接盒均壓環制作 根據機房面積，采用銅牌在機房地表做網狀均壓環，最后各線路接地線接入等電位連接箱，對設備進行均壓保護。本機房長9m，寬8m，采取機房周圍一圈，中間“”字形鋪設。銅排30*3mm接地 接地是防雷系統重要的組成部分，只有將雷電流的能量泄放到大地，才能可以保證電子設備免遭雷

29、擊災害；等電位連接的目的，在于減小需要防雷的空間內各金屬部件和各系統之間的電位差，防止雷電反擊。因此必須建立完善的接地系統及等電位連接。接地系統（地網）設計，根據GB50057-94的要求，我們可以用銅包鋼接地極與熱鍍鋅扁鋼作為材料，制作地網。地網的一般要求，建筑接地不大于30，電源接地不得大于10，普通弱電系統接地不得大于4；如果采用聯合接地方式，則要求要不大于1。而在實際施工過程中，視具體的情況，采用不用的組合，優化材料，可以達到優化設計的目的。具體實施方法 根據實際情況，在建筑物大樓四周離外墻3m遠處設置閉合人工地網，水平接地體采用熱鍍鋅扁鋼，垂直接地體采用銅包鋼接地極和非金屬低電阻接地

30、模塊相結合的方式。地網由垂直接地體（ 16*1500mm銅包鋼接地極），接地模塊（ 500*400*45mm）構成，如果土質條件差，比如土壤電阻率大于300m的情況下，應該增加長效降阻劑，或在周圍和回坑泥土中加入一定比例的食鹽、鐵屑、木炭、爐灰、氮肥渣、電石渣、石灰等。避雷線彎曲處不得小于90，彎曲半徑不得小于圓鋼直徑的10倍。地網的埋深，不得小于0.5m，垂直接地體之間的間隔，一般為垂直接地體的深度的兩倍。人工地網，一定要預留接地端，作為系統接地點及測試點使用。接地體（地網）埋設位置應盡量在距建筑物3m以外，當接地體裝置埋設在距建筑物出入口或人行道小于3m時，應采用在接地裝置上面敷設5090mm厚度瀝青層，其寬度應超過接地裝置（地網）2m，當接地遇有白灰焦渣層而無法避開時，應換土或用水泥砂漿進行保護。銅包鋼 YBD-01B 接地模塊YBD-02M接地系統接地電阻的測量接地電阻測試要求a. 交流工作接地，接地電阻不應大于4；b. 安全工作接地，接地電阻不應大于4；c. 直流工作接地，接地電阻應按計算機系統具體要求確定；d. 防雷保護地的接地電阻不應大于10；e. 對于屏蔽系統如果采用聯合接地時，接地電阻不應大于1。使用與操作1、測量接地電阻值時接線方式的規定儀表上的E端鈕接5m導線，P端鈕接20m線，C端鈕接40m線，導線的另一端分別接被測物接地