PG电子信息科技 2022-09-05 16:37:50 288 0
关于防雷接地这一部门介绍的比力少。下面我们就沉点介绍一下防雷接地知识。
对于机房的接地 ，我们平时重要是参考三个规范比力多。
《电子推算机机房设计规范》（GB 50174）
《构筑物防雷设计规范》（GB 50057）
《构筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343）
本期我们来通过一个事俘 ，具体相识机房若何做防雷接地？
一、为什么要做防雷接地？
推算机和网络越来越深刻人们生涯和工作中 ，同时也预示着数字化、信息化时期的来临。 这些微电子网络设备的普遍利用 ，使得防雷的问题显得越来越沉要。由于微电子设备拥有高密度、高速度、低电压、和低功耗等个性 ，这就使其对各类诸如雷电过电压、电力系统操作过电压、静电放电、电磁辐射等电磁滋扰极度敏感。若是防护措施不力 ，随时随地可能遭逢沉大损失。
二、机房防雷的必要性
雷击能够产生分歧的粉碎大局 ，国际电工委员会已将雷电灾害称为“电子时期的一大公害” ，雷击、感应雷击、电源尖波等瞬间过电压已成为粉碎电子设备的罪魁祸首。从大量的通讯设备雷击事例中分析 ，专家们以为：由雷电感应和雷电波侵入造成的雷电电磁脉冲(LEMP)是机房设备败坏的重要原因。为此采取的防备准则是“整体防御、综合治理、多沉；ぁ。力争将其产生的风险降低到最低点。
三、机房防雷接地系统设计
一、防雷设计
防雷接地系统是弱电精密设备及机房；さ某烈酉低 ，重要保险设备的高靠得住性 ，预防雷电的风险。中心理房是一个设备价值极度高的场所 ，一旦产生雷击变乱 ，将会造成难以估计的经济损失和社会影响 ，凭据GB50057《构筑物防雷设计规范》和IEC61024-1-1尺度的有关划定 ，中心理房的防雷等级应定为二类尺度设计。
目前大楼总配电室凭据构筑物防雷设计规范 ，提供了第一级防雷 ，因而 ，在本工程网络中心理房市电配电柜前配置第二、三级复合防雷器。
防雷器选取独立？ ，并应拥有失效告警批示 ，当某个？楸焕谆魇可单独更换该？ ，而不必要更换整个防雷器。
二三级复合防雷器的重要参数指标：单相通流量为：≥40KA（8/20μs） ，响应功夫：≤25ns
二、接地系统设计
国度尺度GB50174《推算机机房设计规范》中推算机机房应拥有以下四种地：推算机系统的直流地、互换工作地、互换；さ睾头览妆；さ。
各接地系统电阻如下：
? 推算机系统设备直流地接地电阻不大于1Ω。
? 互换；さ氐慕拥氐缱栌Σ淮笥4Ω；
? 防雷；さ氐慕拥氐缱栌Σ淮笥10Ω；
? 互换工作地的接地电阻应不大于4Ω；
1、机房室内等电位衔接
在机房内设立一环形接地汇流排 ，机房内的设备及机壳选取S型的等电位衔接大局 ，衔接到接地汇流排上 ，用50*0.5铜铂带敷设在活动地板支架下 ，纵横组成1200*1200网格状 ，在机房一周敷设30*3（40*4）的铜带 ，铜带配有专用接地端子 ，用编织软铜线机房内所有金属材质的资料都做接地 ，接入大楼的；さ厣。
工程中的所有接地线（蕴含设备、SPD、线槽等）、金属线槽搭接跨接线均应做到短、平、直 ，接地电阻要求幼于或蹬宗1欧姆。
2、机房屏蔽设计
整个机房屏蔽选取彩钢板进行六面体屏蔽 ，屏蔽板之前选取无缝焊接 ，墙身屏蔽体每边跟接地汇流排接地不少于2处。
3、机房接地装置设计
由于机房接地电阻要求较高 ，在该大楼左近另表增长人为接地装置 ，在地网槽内打入15根镀锌角钢 ，并用扁钢焊接起来 ，并选取降阻剂回填；烤驳缃拥匮∪50mm?多股铜芯线穿管引入。
接地装置的接地电阻要求幼于或蹬宗1欧姆。
四、机房地网造作步骤
一、尺度接地网的造作
在距构筑物1.5~3.0m处 ，以6m*3m矩形框线为中心 ，开挖宽度为0.8m、深0.6~0.8m的土沟 ，两长边中央贯通 ，选取长2.5m的L5（5*50*50）镀锌角钢 ，在沟底的每个交点处垂直打入一根 ，共计6-20根 ，作为垂直接地极；
而后选取4号（4*40）镀锌扁钢将六根角钢焊接连通 ，作为水平接地极；再用4号镀锌扁钢焊在地网框架的中央部位 ，引出至机房表墙角 ，离地高0.3m ，作为PE接地端；最后从该接地端引出16-50平方毫米以上护套地线 ，沿墙边穿墙进入室内 ，连至机房内等电位接地汇集排。
二、利用大楼钢筋做地网
新建或翻建机房时 ，可利用入地混凝土立柱子内的钢筋作接地装置。在立柱内拔取至少4根主筋（对角或对称的钢筋） ，用氧焊接通后再焊在两根伸出柱面的M12以上铜螺纹管上 ，作为接地端 ，引线至机房 ，与等电位接地汇流排连通 ，等电位接地排可设在防静电地板下面。
五、若何做机房防雷接地？
所谓接地 ，即把电路中的某一金属壳与大地边接在一路 ，形成电气回路。主张是为了让电流易于流如入大地 ，对人及设备形成；。
接地的步骤：
直流地悬浮法即直流地不接大地 ，与地严格绝缘；
直流地接地法 ，把推算机等设备中数字电路等的电位点地和网络。
无论选取何种大局 ，均须有接地母线 ，接地地杖 ，在此出格强调建议选取接地埋接地网络板 ，能更好的疏导至大地 ，接地时该把稳如下问题：
? 尽量不要在机房内把直流地和互换工作地短路或混接；
? 不允许互换线路与直流地线平行敷设 ，以预防滋扰或短接；
? 直流地线网应装接在地板下 ，便于边接 ，即可减幼接地电阻 ，便于泄流。
1、接地铜排
室内机房接地选取30*5（宽*厚 ，单元mm）规格之铜片 ，萦绕机房墙壁一周离地面10cm高 ，且与室表接地体母线相衔接。在铜片每隔50 cm钻一幼孔 ，以利于散布在机房各区域的设备进行接地。
2、接地铜板
接地铜板选取宽60mm(厚10mm)之L型铜板固定于楼板 ，此固若金汤板作为所有应与机房接地之设施的总接地。
3、地网
机房有架设高架地板 ，则应以2.5mm之多芯裸铜线缱绻高架地板柱做地网。
六、机房防雷接地工程事俘
一、项目情况
某数据中心理房位于大楼三层 ，面积约1000m?。
本工程配电选取TN-S系统 ，独立设置接地线（PE）。选取大楼结合接地系统 ，并且要求接地幼于1欧姆。
机房内设有职能性接地和；ば越拥 ，共用一组接地装置。
1、；そ拥 ，防雷；そ拥匮右舐サ慕拥。
2、机房内做M网型结构均压等电位网格；渴夷诘鹊缥蛔龇ㄔ诨康匕逑卵鼗褚恢芊笊璧鹊缥煌30×3mm?（均压环） ，铜带用ZR-BVR6mm2与各机房动力配电柜PE排相连 ，并设置100*0.3mm?铜箔等电位网格；慷ι璞傅牡叵摺⒍ι璞傅谋砜恰⒉淮绲慕鹗艄苈贰⒔鹗粝卟郾砜恰⑼扑慊璞副砜恰⒎谰驳绲匕逯Ъ堋⒌醵チ恰⒌染胗肸R-BVR6mm2与等电位铜排网络就近靠得住相连；磕谏柚玫鹊缥欢俗酉 ，机房内等电位端子箱选取ZR-BVR50mm?的电缆与大楼综合接地端靠得住衔接；康鹊缥唤拥厥疽馔既缤1-1所示。
二、防雷设计思路
一个齐全的防雷规划蕴含防直接部门和防感应雷击两部门 ，中心理房地点的构筑物已具备防直接雷击防护措施 ，因而本规划只对机房电子设备的配电系统采取相应的防感应雷击措施。
工程推算机互换配电系统选取三级防雷：
第一级在大楼低压配电室内加装防雷器 ，实现第一级防雷（由大楼实现）。
第二级在UPS输入配电柜内加装B级防雷器 ，实现第二级防雷。
第三级在机房UPS输出列头配电柜内加装C级防雷器 ，实现第三级防雷。
三、防雷设计思路
由于网络集成系统防护点多、面广 ，因而 ，为了；す怪物和构筑物内各向电子网络设备不受雷电侵害或使雷击侵害降低到最低水平 ，应从整体防雷的角度来进行防雷规划的设计。此刻都采取综合防雷 ，综合防雷设计规划应蕴含两个方面：直击雷的防护和感应雷的防护 ，短缺任何一方面都是不齐全的 ，出缺点的和有潜在危险的。
1、直击雷的防护
若是无直击雷防护 ，按IEC1312的估算险些所有雷电流都流经进出构筑物的导体型线路（如电源线、信号线等）侵入设备 ，这样的侵害就极度之严沉 ，因而做好直接雷击防护是做感应雷击防护的前提；直击雷防护依照国标GB50057《构筑物防雷设计规范》设计和施工 ，重要使用避雷针、网、线、带及优良的接地系统 ，其主张是；す怪表部不受雷击的粉碎 ，给构筑物内的人或设备提供一个相对安全的环境。
2、电源系统的防护
统计数据资料批注 ，微电子网络系统80%以上的雷害变乱都是由于与系统相连的电源线路上感应的雷电冲击过电压造成的。因而 ，做好电源线的防护是整体防雷中不容忽视的一环。
3、信号系统的防护
只管在电源和通讯线路等表接引入线路上装置了防雷；ぷ爸 ，由于雷击产生在网络线（如双绞线）感应到过电压 ，依然会影响网络的正常运行 ，甚至彻底粉碎网络系统。雷击时产生巨大的瞬变磁场 ，在1公里领域内的金属线路 ，如网络金属连线等城市感应到极强的感应雷击；
另表 ，当电源线或通讯线路传输过来雷击电压时 ，或构筑物的地线系统在泻放雷击时 ，所产生壮大的瞬变电流 ，对于网络传输线路来说 ，所感应的过电压已经足以一次性粉碎网络。即便不是出格高的过电压 ，不成能一次性粉碎设备 ，但是每一次的过电压冲击都加快了网络设备的老化 ，影响数据的传输和存储 ，甚至死机 ，直至彻底败坏。所以网络信号线的防雷对于网络集成系统的整体防雷来说 ，是极度沉要的环节。
4、等电位衔接
集成网络系统主干互换机地点的中心理房应设置均压环 ，将机房内所有金属物体 ，蕴含电缆屏蔽层、金属管路、金属门窗、设备表壳以及所有进出大楼的金属管路等金属构件进行电气衔接 ，并接至均压环上 ，以平衡电位。
5、接地
机房选取结合接地可有效的解决地电位升高的影响 ，合格的地网是有效防雷的关键；康慕岷系赝ǔＳ苫抗怪物基。ê刈⒒沸谓拥兀ㄌ澹┳爸谩⒐ぷ鳎ǖ缌Ρ溲蛊鳎┑赝茸槌。对于敏感的数据通讯设备的防雷 ，接地系统的优良与否 ，直接关系到防雷的成效和质量。若是地网不合要求 ，应改善地网前提 ，适当扩大地网面积和改善地网结构 ，使雷电流尽快地泄放 ，缩短雷电流引起的高过电压的维持功夫 ，以达到防雷要求。
四、电源防雷
电源系统防雷选取三级防雷的方式。对机房配电箱的防雷应采取不少于二级；(细；) ，既在机房的主配电箱的输入一套装置二级防雷器 ，在机房配电箱输出端每一路装置三级防雷器。即在配电柜中总开关前端装置二级防雷器 ，这样既节俭空间 ，釉祓到了美观、易守护的作用 ，并别离在市电配电柜、UPS配电柜各自的总开关前端装置三级防雷器 ，以；せ磕诘纳璞。
五、接地系统
本机房有四种接地大局 ，即：推算机专用直流逻辑地、互换工作地、安全；さ亍⒎览妆；さ。
1、推算机机房接地系统
在机房活动地板下方装置铜排网 ，将机房所有推算机系统非带电壳体接入铜排网并由此引入大地；拷拥叵低逞∪∽ㄓ媒拥叵低 ，专用接地系统由大楼提供 ，接地电阻≤1Ω。
2、机房内等电位接地具体做法：
用3mm×30mm的铜带 ，在机房活动地板下交叉排成方格 ，其交叉点与活动地板支持的地位交错分列 ，交点处压接在一路 ，并在铜带下用垫绝缘子固定。在机房离墙400mm的距离沿墙选取3mm×30mm紫铜条造成一个M型或S型的地网 ，紫铜条间的接驳位用10mm镙母压接后烧铜焊 ，通过35mm2铜缆引下线驳接构筑物的结合接地体 ，这样就形成一个法拉第笼式接地系统 ，并保障接地电阻不大于1Ω。
机房等电位衔接：将天花龙骨、墙身龙骨、活动地板支架、非推算机系统的管、金属的门、窗等均做等电位衔接 ，并别离取多点通过16m m2的地线接入机房接地铜排网。
3、互换工作地
在电力系统中运行必要的接地（配电柜中性点接地） ，应不大于4欧姆。与变压器或发电机直接接地的中性点衔接的中性线称零线；将零线上的一点或多点与地再次做电气衔接称沉复接地。互换工作地是中性点靠得住地接地。傍边性点不接地时 ，若一相碰地而人又触及另一相时 ，人体所受到的接触电压将超过相电压 ，而傍边性点接地时 ，且中性点的接地电阻很幼 ，则人体受到电压相当于相电压；同时若中性点不接地时 ，由于中性点对地的杂散抗阻很大 ，因而接地电流很；相应的；ど璞覆荒苎杆俣陆氐缭 ，对人及设备产生风险；反之则行。
4、安全；さ
安全；さ厥侵机房内所有机械设备的表壳以及电动机、空调机等辅助设备的机体（表壳）与地之间做优良的接地 ，应不大于4欧姆。当机房内各类电器设备的绝缘体败坏时 ，将会对设备和操作及维建人员的安全组成威胁。所以应使设备的表壳靠得住接地。
5、防雷；さ
即机房的防雷系统的接地 ，通常以水平连线和垂直接地桩埋设地下 ，重要是把雷电电流由受雷装置引到接地装置 ，应不大于10欧姆。
防雷装置可分为三个根基部门：即接闪器、引下线和接地装置 ，接闪器即接受雷电电流的金属导体。本规划只将加装防雷器的引下线与动力配电柜内的接地铜排衔接。要求接地电阻≤4Ω。
六、防雷设计规划
1、直击雷的防护
机房地点大楼已有避雷针、避雷带等表部防雷设施 ，不再作表部防雷补充设计。如之前无直击雷防护 ，需在机房顶层做避雷带或是避雷网 ，若机房在空阔地带 ，视情况还需装置避雷针 ，避雷针、避雷带必须做好引下线 ，接入地网。
2、电源系统的防雷
（1）、对于网络集成系统的电源线防护 ，首先 ，进入系统总配电房的电源进线 ，应选取金属铠装电缆敷设 ，电缆铠装层的两端应优良接地；若是电缆没有铠装层 ，则就将电缆穿钢管埋地 ，钢管两端接地 ，埋地的长杜爪不幼于15米。由总配电房至各大楼的配电箱以及机房楼层配电箱的电力线路 ，均应选取金属铠装电缆进行敷设。这样能够大大削减电源线感应过电压的可能性。
（2）、在电源线路上装置电源防雷器 ，是必不成少的防护措施。凭据IEC防雷规范中有关防雷分区的要求 ，将电源系统分为三级；。
① 可在系统总配电房的配电变压器低压侧装置流通容量80KA~100KA的一级电源防雷箱。
② 在各大楼的总配电箱装置通流容量为60KA~80KA的二级电源防雷箱；
③ 在机房的沉要设备（如互换机、服务器、UPS等）的电源进线处装置通流容量20~40KA的三级电源防雷器；
④ 在机房节造中心硬盘刻录机及电视墙设备电源处用插座式防雷器。
所有防雷器均应优良接地。选用防雷器要把稳接口的大局和接地的靠得住性 ，沉要场所应设置专用的接地线 ，切不成将防雷接地线与避雷针接地线并接 ，且要尽量远离、分隔入地。
3、信号系统的防雷
（1）、网络传输线重要使用的是光纤和双绞线。其中光纤不必要出格的防雷措施 ，但若室表的光纤是架空的 ，那么必要将光纤的金属部门接地。而双绞线屏蔽成效较差 ，因而感应雷击的可能性比力大 ，应将此类信号线敷设在屏蔽线槽中 ，屏蔽线槽应优良接地；也可穿金属管敷设 ，金属管应全线维持电气上的连通 ，并且金属管两端应优良接地。
（2）、在信号线路上装置信号防雷器 ，对防感应雷是一种卓有成效的法子。对于网络集成系统 ，可在网络信号线进入到广域网路由器之前装置专用信号防雷器；在系统主干互换机、主服务器以及各分互换机、服务器的信号线入口处罚别装置RJ45接口的信号防雷器（如RJ45-E100）。信号防雷器的选型应综合思考工作电压、传输速度、接口大局等。避雷器重要串接在线路的两端设备的接口处。
① 服务器输入端口处装置单口 RJ45 端口信号避雷器 ，以；し务器。
② 24口网络互换机串联 24 口的 RJ45 端口信号避雷器 ，预防因雷击感应或电磁场滋扰沿双绞线窜入而毁坏设备。
③ 在DDN专线接管设备上装置单口RJ11端口信号避雷器 ，；DN 专线上的设备。
④ 在卫星接管设备前端装置同轴端口天馈线避雷器 ，以；そ庸苌璞。
（3）、对于监控系统机房的防雷；
① 在硬盘录像机的视频线出线端加装视频信号防雷器或选取机架式视频信号防雷箱,12口全； ，装置方便。
② 在矩阵与视频宰割器的节造线进入端加装节造信号防雷器(DB-RS485/422)。
③ 机房电话线选取音频信号防雷器 ，串接在电话机前端电话线处 ，装置方便 ，易守护。
④ 在报警器前端信号线接入处装节造信号防雷器 ，对报警器信号线做有效的防雷；。
把稳：所有防雷器均应优良接地 ，选用防雷器要把稳接口的大局和接地的靠得住性 ，沉要场所应设置专用的接地线 ，切不成将防雷接地线与避雷针接地线并接 ，且要尽量远离、分隔入地。
4、机房等电位衔接
在机房防静电地板下 ，沿着地面上安插40*3紫铜排 ，形成关合环接地汇流母排。将配电箱金属表壳、电源地、避雷器地、机柜表壳、金属屏蔽线槽、门窗等穿过各防雷区接壤的金属部件和系统设备的表壳 ，以及对防静电地板下的隔离架进行多点等电位接地就进至汇流排。并选取等电位衔接线4-10mm2铜芯线螺栓紧固的线夹作为衔接资料。同时在机房找出构筑物主钢筋 ，经测试确与避雷带衔接优良 ，用14mm镀锌圆钢通过铜铁转换接头将接地汇流母排与之衔接起来。形成等电位。选取结合接地网 ，主张是解除各地网之间的电位差 ，保障设备不因雷电的回击而败坏。
5、接地网造作设计
接地是避雷技术极度沉要的环节之一 ，无论是直击雷或感应雷 ，最终都是把雷电流引入大地。因而 ，对于敏感的数据（信号）通讯设备而言 ，没有合理而优良的接地系统是不能靠得住避雷的。因而 ，对接地电阻 >1Ω 的大楼地网 ，需依照规范要求整改 ，以提高机房接地系统的靠得住性。凭据具体情况 ，通过沿机房大楼成立分歧大局的接地网（蕴含水平接地体、垂直接地体）来扩大接地网的有效面积和改善地网的结构。
选取共用接地装置时 ，共用接地电阻值不应大于1Ω；
选取专用接地装置时 ，其接地电阻值不应大于4Ω。
根基要求如下：
1 ）在大楼周围做接地网 ，用较少的资料和较低的装置成本 ，实现最有效的接地装置；
2）接地电阻值要求 R ≤1Ω ；
3）接地体应离机房地点主构筑物 3~5m 左右设置；
4）水平和垂直接地体应埋入地下 0.8m 左右 ，垂直接地体长 2.5m ，每隔 3~5m 设置一个垂直接接地体 ，垂直接地体选取 50×50×5mm 的热镀锌角钢 ，水平接地体则选 50×5mm 的热镀锌扁钢；
5）在地网焊接时 ，焊接面积应 ≥6 倍接触点 ，且焊点做防侵蚀防锈处置；
6）各地网应在地面下 0.6~0.8m 处与多根构筑立柱钢筋焊接 ，并作防侵蚀、防锈处置；
7）泥土导电机能差时选取敷设降阻剂法 ，使接地电阻 ≤1Ω ；
8）回填土必须是导电状态较好的新粘土；
9）与大楼基础地网多点焊接 ，并预留接地测试点。
以上是一种传统的廉价实用的接处所式 ，凭据现实情况 ，接地网资料也能够选用新型技术接地装置 ，如免守护电解离子接地系统、低电阻接地？椤⒊ば纸拥匕舻鹊。
五、机房防雷接地当苦衷项
1、思考到雷电或其他电信设备的滋扰 ，推算机房不宜设置在大楼的顶层或靠表墙侧 ，特殊情况限度的 ，应设置屏蔽层预防雷电滋扰。对于出格沉要的推算机系统 ，应试虑设置独立的屏蔽机房。构筑物（蕴含推算机机房）内设备及管线接地装置应依照有关规范执行 ，做好等电位联结；
2、预防雷电风险还应防雷击引起的电磁脉冲 ，推算机房的配电箱应设置SPD（防电磁浪涌）；ぷ爸 ，预防机房供电电源由于雷击电磁脉冲而造成断电。另表 ，对于沉要的系统主机 ，其通讯电缆也应设置SPD；ぷ爸 ，由于通讯电缆数量通常比力多 ，因而通讯线的；ど柚糜ζ揪菥咛逑质登榭龊侠砩柚；
3、电气接地系统宜选取TN－S接地系统 ，PE线与相线分隔 ，机房电源接入处应做沉复接地；
4、机房接地通常分为互换工作接地、直流工作接地、安全工作接地、防雷；そ拥。凭据《构筑物防雷设计规范》的要求 ，防雷设计选取共用接地系统时 ，各接地系统宜共用一组接地装置。信息系统的所有暴露导电物（各类箱体、壳体、机架等金属组件）应成立一等电位联结网络。
因而 ，电气防雷设计应在推算机房设置专用的等电位联结排 ，通过引下线与大楼总等电位联结排衔接。凭据共用接地系统的层层等电位准则 ，选取结构主钢筋作为引下线 ，更合用于共用接地系统。另表强调 ，大楼接地系统的接地电阻不应大于１Ω。
起源：弱电讲堂 微信公家号
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