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机房防雷接地系统

    机房防雷电分为直击雷、传导雷和感应雷防护。对直击雷的防护主要由建筑物所装的避雷针完成;机房的防雷(包括机房电源系统和弱电信息系统防雷)工作主要是防感应雷和传导雷引起的雷电浪涌和其他原因引起的过电压。
    现代防雷技术强调全方位防护、综合治理、层层设防。信息系统(国际电工委员会标准将各种类型的电子系统,如计算机、大楼设备、工业和商业自动化控制系统等归纳为信息系统)的防雷及过电压保护是一种系统工程,必须贯彻整体防护思想,综合运用分流(泄流)、均压(等电位)、屏蔽、接地和保护(箝位)等各项技术,构成一个完整的防护体系,才能取得明显的效果。

    1、分流(泄流):是对于可能出现的直击雷,要做好建筑防雷,靠接闪器经引下线和接地装置,或通过导电连接和接地良好的金属构架,将雷电流分流流散入地,而不流过被保护设备和部件;雷电流通过的部分阻抗要低流散要好,以降低电位,避免引起对系统设备的反击。

    2、均压(等电位):是指对于同一楼层同一部位的不同的电缆外皮、设备外壳、金属构架(构件)、管道做好电气搭接,以均衡电位。

    3、屏蔽:是采用屏蔽电缆,利用各种人工的屏蔽箱盒、法拉第屏蔽笼等和各种可以利用的自然屏蔽体来阻挡、衰减施加在系统设备上的过电压能量。

    4、接地:是指将所有金属构架(构件)、管道、电缆金属屏蔽层、穿线铁管连在一起,与屏蔽笼及总接地网就近连接;计算机网络系统设备的防雷接地、工作接地、保护接地宜采用共地方式;或者计算机的逻辑接地采用引外接地,为防反击再将其与主接地网暂态共地。

    5、(箝位)保护:是在电源线、信号线、接地线等过电压可能侵入的所有端口,装设必要的浪涌过电压保护装置;在网络系统引出的信号线、电源线上装设多级保护,包括粗保护和细保护,将侵入网络系统的冲击过电压箝制到设备耐压允许的水平。

    雷电过电压保护的基本原理是在瞬态过电压的极短时间内,在被保护区域内的所有导电部件之间建立一个等电位,这种导电部件包括了供电系统的有源线路和信号传输线,也就是说为了保证信息系统免遭雷击,要在极短的时间内,将高达数倍于十千安的雷电流从电源传输线和信号传输线分流或传导入地。

    组成雷电防护的外部防雷、内部防雷和过电压保护三大部分是相互配合、各行其责,缺一不可的。如下图:

    计算机房设备的雷击损坏 95 %以上是由感应雷击所引起,其主要途径:

    室外传输线路遭受雷击 ; 闪电带来的电磁脉冲辐射; 地电位反击 ; 工业过电压;

防雷器的安装     

    防雷器应安装在所有外部线路(通信、供电等采用金属传输介质)进入机房内的设备端口,视具体情况采用 1 至 3 级防雷。

机房综合接地方案

   接地系统是机房环境的重要组成部分,它不仅直接影响机房通信设备的通信质量和机房电源系统的正常运行,还起到保护人身安全和设备安全的作用。 接地系统是由接地体、接地引入线、地线盘或接地汇接排和接地配线组成。接地系统的电阻主要由接地体附近的土壤电阻所决定。如果土壤电阻率较高,无法达到接地电阻小于 4 欧姆的要求,就必须采用人工降低接地电阻的方法。  

   机房接地系统设计目标
      在采用分散接地方式时,接地电阻要求如下:
     ( 1 )工作接地电阻 ≤4Ω
     ( 2 )保护接地电阻 ≤4Ω
     ( 3 )防雷接地电阻 ≤10Ω
     ( 4 )综合接地系统要求(小于 1 欧姆):
     ( 5 )计算机系统安全保护接地电阻和静电接地小于 2 欧姆
   接地的种类
    工作接地:电力系统由于运行和安全的需要,常将中性点(N线)接地,利用大地作为工作回路的一条导线。这种接地方式称为工作接地。

    保护接地:保护接地就是将设备正常运行时不带电的金属外壳(或构架)和接地装置之间作良好的电气连接。如果不作保护接地,当电气设备其中一相的绝缘破损,产生漏电而使金属外壳带上相电压时,人一接触就会发生触电事故。实行保护接地后,设备的金属外壳和大地已有良好的连接。如果发生漏电,只要接地电阻符合规定的要求,就能成为保障人身安全、防止电事故发生的有效措施。

    重复接地:将零线上的多点与大地多次作金属性连接。

    静电接地:将带静电物体或有可能产生静电的物体、非绝缘体,通过导静电体与大地构成电气回路的接地叫防静电接地。在洁净、干燥的房间内,人的走步、移动设备,各自磨擦均会产生大量静电。如果没有良好的接地,不仅仅会产生对电子设备的干扰,甚至会将设备芯片击坏。作了静电接地,静电一旦产生,就导入地中,以消除其聚集的可能。

    逻辑接地:(也称直流工作接地、信号接地)计算机以及一切微电了设备,大部分采用 CMOS 集成电路,工作于较低的直流电压下,为使同一系统的电脑、微电子设备的工作电路具有同一 " 电位 " 参考点,将所有设备的 " 零 " 电位点接于同一接地装置,它可以稳定电路的电位,防止外来的干扰,这称为直流工作接地。 

    防雷接地:为把雷电流迅速导入大地,以防止雷害为目的的接地叫作防雷接地。为使雷电浪涌电流泄入大地,使被保护物免遭直击雷或感应雷等浪涌过电压、过电流的危害,所有建筑物、电气设备、线路、网络等不带电金属部分、金属护套、避雷器以及一切水、气管道等均应与防雷接地装置作金属性连接。

    屏蔽接地:将电缆屏蔽层或金属外皮接地达到电磁适应性要求的接地称为屏蔽接地。在智能建筑内,电磁兼容设计是非常重要的,为了避免所用设备的机能障碍,避免会出现的设备损坏,构成布线系统的设备应当能够防止内部自身传导和外来干扰。这些干扰的产生或者是因为导线之间的耦合现象,或者是因为电容效应或电感效应。其主要来源是超高电压,大功率辐射电磁场,自然雷击和静电放电。这些现象会对用来发送或接收很高传输频率的设备产生很大的干扰。因此对这些设备及其布线必须采取保护措施,免受来自各种方面的干扰。

机房综合防雷系统示意图:


 

 
 
 
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