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某部隊機房防雷工程
時間:2015-11-30  瀏覽:

現代防雷技術,包括防止直接雷擊、防止和抑制雷電電磁脈沖兩大方面,基本內容就是令雷擊能量安全的泄放與轉換,單獨一種防雷保護措施不能解決雷擊問題,良好的防護應采取接閃、均壓、搭接、分流、屏蔽接地、布線等綜合防雷措施, 全面防止雷電以各種方式對建筑物及設備造成危害。

將建筑物需要保護的空間劃分為幾個防雷保護區,有利于指明對防雷電電磁脈沖(LEMP)有不同敏感度的空間。有利于根據設備的敏感性確定合適的連接點。

區域劃分為:

防雷保護區LPZO——在本區內的物體處于直接雷擊下,這里的導體可能傳導全部的雷電流。LPZO區內產生未衰減的電磁場。

防雷保護區LPZI——在本區內的物體不處于直接雷擊下,區內導體傳導的雷電流與LPZO區比較將減小(取決于建筑物本體結構的屏蔽效果)。LPZI區內的電磁場可能被衰減。

防雷保護區LPZ2——本區內是具有更高屏蔽要求的空間,如屏蔽室內或金屬機殼內。

此外,如果要求進一步的屏蔽和聯結,可設置更高層次的保護區。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

一、項目說明

機房主要設備均采用微機、交換機、服務器和路由器等新型微電子設備。這些設備對電磁干擾、浪涌電壓、靜電、防雷電沖打擊和雷電電磁脈沖(LEMP)等防護能力提出了更高的要求。由于全球氣候的變化,需要建立完善的防雷體系。

應甲方要求,我公司對某部隊機房進行雷電防護工程設計,主要包括電源線路的防護和接地的設計。

二、設計依據

1、GB50057-94《建筑物防雷設計規范》;

2、GB50343 2000版《建筑物電子信息系統防雷技術規范》;

三、現場情況

機房內的設備為24口交換機二臺,IBM服務器二臺,UPS電源功率為10kW,網絡信號進線為光纖進線,電腦數臺。

四、方案設計

(一)國際電工委員會在IEC61312《雷電磁脈沖防護》和IEC-5-534《過電壓保護器件》標準中提出了雷電保護區的劃分問題,強調用在雷電保護區0-1區(暴露區域和暴露區與非暴露區的界面)的雷電過電壓保護器(SPD)要求采用10/350µs的沖擊電流波形進行耐模擬直擊雷測試,該類雷電過電壓保護器件,一般由高性能火花隙組成,它的特點是放電能力強,可最大限度地消除電網后續電流,疏導10/350µs的模擬雷電沖擊電流(無論這些電流是遠處的雷電過電壓還是直擊雷引起的)。

雷電侵入的形式如前言所述

以一方程式為例

當雷擊只與線路的垂直距離為S時,導線上的感應過電壓最大值是Ug為

Ug=25×I×Ha/S

其中

I——雷電流峰值

ha——導線平均高度

可知,Ug與I成正比,Ug與Ha成正比。Ug與S成反比,S增大時,感應過電壓就減少。科學通過實踐可知,以雷擊中心1.5KM的范圍內都會產生危險過電壓。

從防雷保護區LPZO區到最內層保護區LPZZ區,必須實行分級保護,從而將過電壓降到設備能承受的水平,對于信息系統則分為粗保護和精細保護。

在機房所在樓層電源配電箱進線前端安裝一臺I型模塊式電源電涌保護器DK-380AC100,作為電源線路的一級防護。

在機房UPS電源電源進線前端安裝一臺B63型電源電涌保護器DK-220AC80,作為電源線路的二級防護。

(二)等電位聯結是用連接導線或過電壓保護器將處在需要防雷的空間內的防雷裝置,建筑物的金屬構架、金屬裝置、外來的導體、電氣裝置、電信裝置等連接起來。

可采用以下方法完成等電位連接:

1、在那些自然連接不能保證電氣貫通的地方用連接導線連接。

2、在那些不允用連接導線的地方,采用過電壓保護器跨接。

3、必須盡可能在靠近進戶點處對外來導體作等電位連接,預計大部分雷電流將流過這些連接點。

電力線路的所有導體本身應做直接或非直接等電位連接。相線應僅通過過電壓保護器連到避雷接地裝置上。在TN系統中,PE線或PEN線應直接連到避雷接地裝置上。 

在網絡中心應構成一個閉合的、環形的等電壓連接網絡,所有的接地端口應就近,以最短和最直的途徑與這個網絡連接。

在機箱內設置接線排,將電源、信號SPD的接地線接至接線排上,采用35mm2銅線作為接地環線將各匯集排連接,并就近接至接地端子。采用4 mm 2銅線將機房內各設備金屬外殼連接至于匯集排上。

(三)接地裝置的優劣不僅與接地電阻值有關,還與接地方式有關,環形接地方式優于獨立式接地方式。環形接地的沖擊阻抗小于獨立式接地的阻抗,并有利于改善建筑物內的地電位分布,減少跨步電壓。此外,環形接地便于與各種入戶金屬管道相連,并可利用自然接地體降低綜合的接地電阻。

防雷和電力設備接地的目的均以安全為主,其手段是降低接地阻抗和維持等電位。防雷接地的阻抗必須考慮沖擊阻抗,盡量采用環網的接地形式,凡是能夠與防雷共用接地的電氣設備均宜直接將兩個系統的接地導體相連,這是維持等電位的最好方法。

如果在聯合接地系統中,防雷接地系統中的雜散電流干擾信號侵入微電子接地系統,影響了微電子設備的運行。則可采取暫態聯系接地方式,即在微電子接地系統與防雷接地系統之間用一地網電位均衡器連接起來,常態時兩地網之間是斷開的。在雷擊時自動連接,防止閃絡和擊穿放電,粗保護量級根據所屬保護區的級別,而精細保護則要根據電子設備的敏感度來進行選擇。

在機房外采用40×4熱鍍鋅扁鋼作為水平接地體,沿可開挖處布設,采用50×5×1500熱鍍鋅角鋼作為垂直接地體,與扁鋼做可靠焊接。增加3套DK-AG電解地極作為降阻主材料。

DK-AG電解地極是我公司采用世界上最先進電解接地系統技術和本公司的專利技術而成,該技術及產品能在任何土壤條件下向地表縱深方向降低土壤接地電阻率,從而達到良好的接地效果,使用本產品將最大限度地降低接地電阻值。

DK-AG電解地極是由三節直徑ф63mm,長1m的銅管組成,共有6個呼吸排泄孔。銅管內填充無毒化合物晶體,埋于地下70cm~ 80cm后,呼吸孔吸收土壤中的水份,使電解地極中的化學晶體變為電解溶液,從該孔排出,這些溶液在特殊回填土的吸取作用下,均勻的流入土壤,在土壤中形成了成片導電良好的電解離子土壤。特別是在(巖)石頭上,土壤少的地區,電解液可向(巖)石山縱深方向滲透,使原來導電率極差的高山地質結構。形成了一個良好的電解質均壓等電位導電通道,大大的降低原土壤中的接地土壤電阻率,最大程度地減少了接地極與周圍土壤的電阻率。DK-AGc電解地極具有接地電阻隨時間增長而阻值降低的特點,效果明顯,施工簡單,占地面積少,有效期長達幾十年以上。

 

 

 

 

 

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