机房防雷工程技术方案.docx
《机房防雷工程技术方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机房防雷工程技术方案.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
机房防雷工程技术方案
机房防雷工程技术方案
技
术
方
案
设计单位：
湖南雷科星防雷技术
防雷证书编号：
21182005007
设计人：
申建波
设计时间：
2010年4月10日
第一部分公司简介
湖南雷科星防雷技术是一家高科技企业，公司致力于防雷产品的销售和防雷工程的设计、施工。
在防雷领域，雷科星是开拓者，是技术前沿的先行者，我们拥有一批从事防雷工作多年的资深专家，也有一批年富力强的新一代高科技人才，我们有扎实的理论功底和丰富的实践体会，以不断学习、不断充实完善自己和精益求精、开拓进取的敬业精神为进展的原动力。
雷科星多年来一直从事综合防雷工程方面的设计、施工，是湖南省第一批取得中国气象局颁发的丙级«防雷工程专业设计资质证»和«防雷工程专业施工资质证»的防雷企业。
有一支体会丰富、技术过硬的设计、施工队伍，具备承接全国各地通信、气象、铁路、金融、广播电视、电力、航天航空、军事、石化等大型防雷工程项目的勘测、设计、施工。
工程业绩：
〔部分〕
衡阳亚新科〔中美〕股份公司三一重工
长沙新奥燃气股份长沙中联重科股份
株洲市工商行政治理局香港加加酱油
衡阳南华大学杭州施威特克信号电源设备厂
广州铁路局电务工厂福建南平通信电源厂
福建南平通信电源厂中国磁记录系统工程公司
长沙电务段贵州省气象局
贵州省气象局福建省气象局
浙江省金华市气象局湖南省怀化市气象局
浙江省温州市气象局湖北省微波局
云南省气象局技术装备中心广州普天通信设备
广西兴安县邮电局广西来宾市邮电局
广州白云机场湖南省湘潭国税系统
株洲市水厂株洲地税局
株洲电力机车厂江西省萍乡市一中
江西省萍乡市一中华南理工大学运算机研究所
武汉移动通信设备公司广西省桂林市通信设备公司
湖南省人民医院急诊及外科大楼衡阳市第一人民医院住院大楼
第二部分雷电概述及破坏性
雷电是由天空中云层间的相互高速运动、剧烈磨擦，使高端云层和低端云层带上相反电荷。
现在，低端云层在其下面的大地上也感应出大量的异种电荷，形成一个极大的电容，当其场强达到一定强度时，就会产生对地放电，这确实是雷电现象。
在气象学中，常用雷暴日数、年平均雷暴日数、年平均地面落雷密度，来表征某个地点雷电活动的 频繁程度和强度。
此外，也使用年雷闪频数来评判雷电活动,它是指1000平方公里范畴内一年共发生雷闪击的次数。
我国一样按年平均雷暴日数将雷电活动区分为少雷区〔<20天〕、多雷区〔20—40天〕、高雷区〔40—80天〕、强雷区〔>80天〕。
我国的雷电活动，夏季最活跃，冬季最少。
全球分布是赤道邻近最活跃，随纬度升高而减少，极地最少。
1．雷电的破坏性
雷电的破坏要紧是由于云层间或云和大地之间以及云和空气间的电位差达到一定程度〔25— 30kV/cm〕时，所发生的猛烈放电现象。
通常雷击有三种形式，直击雷、感应雷、球形雷。
直击雷是带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象。
感应雷是当直击雷发生以后，云层带电迅速消逝，地面某些范畴由于散流电阻大，显现局部高电压，或在直击雷放电过程中，强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压、而发生闪击现象的二次雷。
1〕直击雷破坏：
当雷电直截了当击在建筑物上，强大的雷电流使建〔构〕筑物水份受热汽化膨胀，从而产生专门大的机械力，导致建筑物燃烧或爆炸。
另外，当雷电击中接闪器，电流沿引下线向大地泻放时 ，这时对地电位升高，有可能向临近的物体跳击，称为雷电〝反击〞，从而造成火灾或人身伤亡。
2〕感应雷破坏：
感应雷破坏也称为二次破坏。
它分为静电感应雷和电磁感应雷两种。
由于雷电流变化梯度专门大，会产生强大的交变磁场，使得周围的金属构件产生感应电流，这种电流可能向周围物体放电，感应到正在联机的导线上就会对设备产生强烈的破坏性。
3〕静电感应雷：
带有大量负电荷的雷云所产生的电场将会在金属导线上感应出被电场束缚的正 电荷。
当雷云对地放电或云间放电时，云层中的负电荷在一瞬时消逝了〔严格说是大大减弱〕，那么在线 路上感应出的这些被束缚的正电荷也就在一瞬时失去了束缚，在电势能的作用下，这些正电荷将沿着线路产生大电流冲击。
4〕电磁感应雷：
雷击发生在供电线路邻近，或击在避雷针上会产生强大的交变电磁场，此交变电磁场的能量将感应于线路并最终作用到设备上。
由于避雷针的存在，建筑物上落雷机会反倒增加，内部设备遭感应雷危害的机会和程度一样来说是增加了，对用电设备造成极大危害。
因此，避雷针引下线通体要有良好的导电性，接地体一定要处于低阻抗状态。
5〕雷电波引入的破坏：
当雷电接近架空管线时，高压冲击波会沿架空管线侵入室内，造成高电流引入，如此可能引起设备损坏或人身伤亡事故。
6〕开关过电压:
供电系统中的电感性和电容性负载开启或断开、地极短路、电源线路短路等，都能在电源线路上产生高压脉冲，其脉冲电压可达到线电压的3.5倍，从而损坏设备。
破坏成效与雷击类似。
由此产生的雷电及过电压对电子设备的破坏要紧有以下几个方面：
a、过高的过电压击穿半导体，造成永久性损坏；
b、较低而更为频繁的过电压虽在元器件的耐压范畴之内，亦使器件的工作寿命大大缩短；
c、电能转化为热能，毁坏触点、导线及印刷电路板，甚至造成火灾；
2020年超过12722多件案例损坏缘故的分析：
2．雷电防护原理
雷电防护系统由三部分组成，各部分都有其重要作用，不存在替代性。
外部防护，由接闪器、引下线、接地体组成，可将绝大部分雷电能量直截了当导入地下泄放。
过渡防护，由合理的设置防雷器、屏蔽、接地、布线组成，可减少入侵引入的感应雷电流。
内部防护，由均压等电位连接和过电压爱护组成，可均衡系统电位，限制过电压幅值。
概括地说，当今电子设备的防雷手段，要紧采纳分流、接地、屏蔽、等电位和过电压爱护五种方法。
〔1〕分流
利用避雷针、避雷带和避雷网等将雷电流沿引下线安全地流入大地，防止雷电直截了当击在建筑物和设备上。
〔2〕屏蔽
操纵室内所有的电力电缆、通信电缆和信号线均采纳屏蔽线或穿金属管屏蔽，在操纵室建设中，利用建筑物钢筋网和其他金属材料，使其形成一个屏蔽笼。
用以防止外来电磁波〔含雷电的电磁波和静电感应〕干扰操纵室内设备。
〔3〕等电位连接
将操纵室内所有金属物体，包括电缆屏蔽层、金属管道、金属门窗、设备外壳等金属构件进行电气连接，以均衡电位。
〔4〕接地
在操纵室电源系统中，为保证其稳固可靠的工作、爱护操纵室设备和人身安全，解决环境电磁干扰及静电危害，需要一个良好的接地系统。
〔5〕过电压爱护
在电源线上安装相应的过电压爱护器（防雷器），利用其非线性效应，将线路上过高的脉冲电压滤除，爱护设备不被过电压破坏。
要紧的爱护器件为氧化锌压敏电阻、二极或三极放电管、快速钳位二极管等，依照需要进行组合，构成完整的防雷爱护器。
第三部分设计依据
1．设计依据
建筑物防雷设计规范 GB50057-94
建筑物电子信息系统防雷技术规范GB50543-2004
建筑物防雷—防雷装置爱护、级别的选择IEC61024-1-1
质量治理体系认证ISO9001：
2000
民用建筑电气设计规范 JGJ/T16-92
雷电电磁脉冲的防护 IECI312
2．方案设计原那么
本方案依照机房所处的地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律等的基础上，因地制宜地采取防雷措施，防止或减少雷击所发生的财产缺失，以安全可靠、技术先进、经济合理为原那么，设计本方案，以达到对机房弱电系统的防雷爱护。
3．防雷器选型
依照机房弱电系统的重要性及对防雷系统的要求，在对一些知名防雷产品进行分析后，公司决定采纳已在湖南省气象局备案，通过了北京雷电防护装置测试中心和上海雷电设备测试中心测试的，国内最专业、可靠性最高、使用最广泛的防雷产品——雷科星〔LKX〕防雷产品。
〔1〕LKX〔雷科星〕-系列电源防雷器有如下特点：
●适用范畴广—可应用于不同电网制式。
●爱护模式新—相线对中线，中线对地线的爱护模式。
●设计更安全—故障电流回路由相线与中线完成，不受地阻值高的阻碍。
●通流量大—内置高能放电极、性能可靠。
〔2〕LKX〔雷科星〕-系列信号类防雷器有如下特点：
●多级爱护，通流容量大〔10--15KA〕。
●传输速率高，插入损耗小。
●允通电压限制在损坏接口的电流水平之下。
●内置快速半导体爱护器件，响应速度快。
〔3〕LKX〔雷科星〕-接地模块有如下特点：
●能吸湿保温、能保持与土壤有效接触、接地电阻低。
●耐大工频和冲击电流冲击，电阻稳固。
●耐腐蚀、无毒、使用寿命长、安装简便。
第三部分雷电防护措施
1．方案设计范畴
机房电源系统、网络系统防雷爱护；机房等电位处理；接地地网的制作。
2．方案设计目标
爱护机房的弱电系统免遭感应雷损坏，保证设备的安全和工作的有序进行。
3．机房电源系统防雷设计
a.电源第一级防雷
在机房所在楼层配电间总电源处并联安装一套雷科星LKX-B380/100型三相电源防雷箱，做为电源的第一级防雷爱护，共计1套。
产品技术参数：
型号
LKX-B380/100
标称通流容量In（kA,8/20µs）
60
最大通流容量Imax（kA,8/20µs）
100
爱护水平（kV）
2.5
漏电流0.75U1mA（µA）
≤20
额定工作电压（VAC）
380
响应时刻（ns）
<25
连续工作电压（VAC）
385
工作温度（℃）
-40～+85
b.电源第二级防雷
尽管差不多在楼层总电源进线端安装了第一级的防雷器，然而当较大雷电流进入时，第一级防雷器可将绝大部分雷电流由地线泄放，而剩余的雷电残压依旧相当高，因此第一级防雷器的安装，能够减少大面积的雷击破坏事故，然而并不能确保后接设备的万无一失还存在感应雷电流和雷电波的二次入侵的可能，需要在机房电源电源进线处安装电源第二级防雷器。
具体措施：
在机房总电源处并联安装一套雷科星LKX-B220/80型单相电源防雷箱，做为机房电源的第二级防雷爱护，共计1套。
产品技术参数：
型号
LKX-B220/80
标称通流容量In（kA,8/20µs）
40
最大通流容量Imax（kA,8/20µs）
80
爱护水平（kV）
2.2
漏电流0.75U1mA（µA）
≤20
额定工作电压（VAC）
220
响应时刻（ns）
<25
连续工作电压（VAC）
385
工作温度（℃）
-40～+85
c.电源第三级防雷
尽管差不多安装了第二级的防雷器，然而当较大雷电流进入时，前二级防雷器可将绝大部分雷电流由地线泄放，而剩余的雷电残压依旧相当高，还存在感应雷电流和雷电波的再次入侵的可能，需要在UPS电源进线处安装电源第三级防雷器。
具体措施：
在机房UPS电源进线处并联前装一套雷科星LKX-B220/40型单相电源防雷箱，做为机房电源的第三级防雷爱护，共计1套。
产品技术参数：
型号
LKX-B220/40
标称通流容量In（kA,8/20µs）
20
最大通流容量Imax（kA,8/20µs）
40
爱护水平（kV）
1.8
漏电流0.75U1mA（µA）
≤20
额定工作电压（VAC）
220
响应时刻（ns）
<25
连续工作电压（VAC）
385
工作温度（℃）
-40～+85
c.电源末级精细爱护
机房重要设备如主机、交换机等，其工作电压低，耐压水平低，因此需要安装爱护水平低的防雷器。
具体措施：
在机房主机、交换机等具体设备电源前端各串联安装一个雷科星LKX-E220-4PT/10型电源防雷插座，做为电源的末级精细防雷爱护，共计3套。
产品技术参数：
型号
LKX-E220-4PT/10
标称通流容量In（kA,8/20µs）
5
最大通流容量Imax（kA,8/20µs）
10
额定功率P（kW）
2
爱护水平（kV）
0.7
漏电流0.75U1mA（µA）
≤20
额定工作电压（VAC）
220
响应时刻（ns）
<25
连续工作电压（VAC）
385
工作温度（℃）
-40～+85
电源系统防雷安装示意图：
4．机房网络系统防雷设计
a．网络进线端防雷
进入机房的雷电流除沿电源线路侵入外，网络线路也是其通道之一，因此需要在网络进线端安装防雷器进行爱护。
具体措施：
在网线进线端安装RJ45接口的LKX-SC100-RJ45型运算机网络防雷器进行爱护，共计1个。
产品技术参数：
型号
LKX-SC100-RJ45
标称通流容量In（kA,8/20µs）
5
最大通流容量Imax（kA,8/20µs）
10
接口类型
RJ45
爱护水平（V）
20
传输速率（Mbps）
155
响应时刻（ns）
<1
插入损耗（dB）
0.2
工作温度（℃）
-40～+85
b．核心交换机防雷
交换机是整个网络系统的核心，其工作电压低，易受感应雷电流和浪涌电流阻碍，需要安装相应防雷器进行爱护。
具体措施：
在核心交换机、分交换机处各安装相应24口RJ45接口LKX-SC100-RJ45/24E型集线式网络防雷箱，以防止感应雷电流侵入交换机，共计2台。
产品技术参数：
型号
LKX-SC100-RJ45/24E
标称通流容量In（kA,8/20µs）
5
最大通流容量Imax（kA,8/20µs）
10
接口类型
RJ45
端口数量
24口
爱护水平（V）
20
传输速率（Mbps）
155
响应时刻（ns）
<1
插入损耗（dB）
0.2
工作温度（℃）
-40～+85
网络系统防雷安装示意图：
5．等电位连接措施
在机房的静电地板下面设置一圈3*30mm扁铜，作为机房等电位连接载体，以排除各点的等电位差。
机房内所有防雷设备地线、金属外壳、门窗、静电地板、强弱电桥架等先连接到等电位网上再与接地相连接，采纳S型接地点式。
等电位连接示意图
剖面图：
平面图：
6．连接线标准
电源防雷器连接线采纳10mm²多股铜线，地线采纳16mm²多股铜线；
信号防雷器地线采纳10mm²多股铜线；
等电位网与接地的连接采纳25mm²多股铜线。
7．接地地网制作
采纳1500mm长的热镀锌角钢、接地模块，制作一个阻值不大于1Ω的接地地网。
垂直截了当地体〔热镀锌角钢、接地模块〕之间间隔为3000mm，水平接地体用4×40mm的热镀锌扁钢，水平接地体与垂直截了当地体须焊接牢固。
垂直截了当地体按接地装置剖面布置图开坑，挖深600-800mm，宽400mm，角钢垂直打入地下，使接地电极的顶部高出地面100mm，接地模块水平放置，然后用水平接地体焊接连通。
水平接地体应钝角弯曲引上地面上300mm，然后与引下线焊接，接地线为φ10mm的热镀锌圆钢。
接地体在焊接时，扁钢搭接长度为宽度2倍，并应焊接3个棱边，圆钢与扁钢焊接处的搭接长度不应小于100mm。
接地体的焊接点或无镀锌部分，均应做防腐处理，涂沥青油或防锈漆防腐。
接地体安装完成后，逐层回填泥土，在接地体周围不得填入砖石、焦渣、垃圾之类的杂物，并保证接地体阻值不大于1Ω。
接地地网安装示意图：
剖面图
平面图
第四部分工程实施打算
1、施工之前把预备工作做好，把所需的工具、材料、配件、产品等按清单全部预备到位，并将其运到现场，放置在指定的位置。
2、防雷产品的安装。
3、接地的制作。
4、检查、修改。
5、双方验收。
6、整个工程完成约需8天的时刻。
第五部分售后服务承诺
本公司是本省的专业防雷知名企业，拥有一流的防雷专业技术人员，本公司重承诺、重信誉、重服务。
售后服务主导思想是〝坚持质量第一，用户至上〞的精神，确保工程项目及产品售后服务发挥其应有的效能。
我公司设立专门的售后服务部门，有专门的工程师为用户提供售后服务和技术支撑。
针对贵单位机房防雷工程项目工程本公司作出以下承诺：
1．本公司所使用的LKX雷科星产品，自安装之日起一年包换、五年保修。
2．凡由本公司施工的防雷工程，保证防雷系统及被爱护系统的安全有效运行，如防雷系统显现故障，自接到通知之时起，2小时内作出响应，24小时内到达用户现场予以修理，解除故障。
3．修理用的产品、零部件，未体会收合格的不准用于修理。
修理人员未经培训考核合格不准上岗。
4．本公司免费提供防雷技术人员培训和防雷技术咨询。
可随时或书面解答产品使用和系统操作方面的疑问，必要时派人员到现场服务。
以下情形不属保修范畴
因不正常操作及人为或自然灾难而引起的损坏。
自行才拆卸改换机内任何部分〔如线路、零件等〕后造成的损坏。
非我方指定的专业技术人员指导安装而引起的故障。
升级会员 