文档介绍：机房雷电过电压保护
设
计
方
案
设计单位: 德国OBO培训中心(中国)
2010年1月29日
一、前言
今日已是电子时代,日益繁忙庞杂的事务通过高速电脑、自动化设备及通讯设备得以井然有序,而这些敏感电子设备的工作电压却在不断降低,其数量和规模不断扩大,因而它们受到过压特别是雷电袭击而受到损害的可能性就大大增加,其后果可能使整个系统运行中断,并造成难以估量的经济损失,雷电和浪涌电压成为电子时代的一大公害。
雷电的破坏力极大,-----2km范围内都可能产生危险过电压,损害线路上的设备。随着大量的数据设备和精密仪器应用的范围日益广泛,雷电损害造成的事故有逐年上升的趋势。
目前比较流行的防雷方法是采用外部防雷,即采用避雷针(或避雷带、避雷网)、引下线和接地系统构成外部防雷系统,主要是为了保护建筑物免受雷击引起火灾事故。但是防雷仅有外部防雷是不够的,雷电波会侵入各电气通道(如电源线、信号线的金属管道等),由其产生的高电压和浪涌电压对通讯设备、网络、信息、系统有极大的危害,轻则毁坏线路,重则损害设备,乃至系统瘫痪,造成难以估算的损失,所以必须进行内部防雷,防止雷电和其他内部过电压侵入设备中造成损坏,这是外部防雷系统无法保证的,为了实现内部避雷,需要在进出建筑物的各保护区上的电缆、金属管道上安装连接避雷及过压保护器,并实行等到电位连接,防止由雷电产生的高电压和浪涌电压造成的设备损害。
对于计算机系统特别是计算机房的保护除了做好常规的防雷设施和处理好接地问题外,还应在计算机房内和UPS房内加装相应的过电压保护装置,以消除电网浪涌、雷电感应电压、设备切换等意外事件对设备的冲击和毁坏。要求进入UPS和计算机房内的电源线、信号线应通过防雷、防过压处理,设备外壳、金属门、窗、管道、静电地板等应进行等电位处理。
二、总则
计算机网络设备雷电过电压及电磁干扰防护,是保护通信线路、设备及人身安全的重要技术手段,是确保通信线路、设备运行必不可缺少的技术环节。
本方案的设计依据:
IEC 62305《建筑物的防雷》;
GB 50057-94(2000年版)《建筑物防雷设计规范》;
VDE 0675《过电压保护器》;
GA 173-1998《计算机信息系统防雷保安器》;
GB 50174-93《计算机房防雷设计规范》;
GB2887-89《计算机场地技术条件》等。
本方案中的所采用的雷电过电压保护产品是进口德国原装生产的OBO系列防雷器。
计算机网络机房直击雷防护措施严格依据GB50057-94第二类建筑物设计标准,其避雷针、引下线、地网系统应合乎规定要求。
三、防雷设计方案
计算机网络的瞬态过电压保护设计方案
计算机网络过电压保护必须运用电磁兼容原理将计算机网络局部的防护归结到机房的整体的雷电过电压保护。
雷电保护分区
计算机网络设备所处的建筑物作为一个欲保护的空间区域,从电磁兼容的角度出发,可由外到内分为几个雷电保护区,以规定各部分空间不同的雷电磁脉冲(LEMP)的严重程度。根据雷电保护区的划分要求,机房所在建筑物外部是直接雷的区域,在这个区域内的设备最容易遭受损害,危险性最高,是暴露区,为0区
;建筑物内部及计算机房所处的位置为非暴露区,可将其分为1区、2区,越往内部,危险程度越低,雷电过电压对内部电子设备的损害主要是沿线路引入。保护区的界面通过外部的防雷系统、建筑物的钢筋混凝土及金属外壳等构成的屏蔽层而形成。
防雷保护分区防雷
进入机房建筑物的电源线和通讯线应在LPZ0与LPZ1、LPZ1与LPZ2区交界处,以及终端设备的前端根据IEC 62305-4《雷电防护:建筑物内的电子和电气系统》标准,安装上OBO不同类别的电源类SPD,以及通讯网络类SPD (SPD为瞬态过电压保护器) 。SPD是用以防护电子设备遭受雷电闪击及其它干扰造成的传导电涌过电压的有效手段。
选用和使用SPD原则
1 应在不同使用范围内选用不同性能的SPD。在选用电源SPD时要考虑供电系统的形式、额定电压等因素。LPZ0与LPZ1区交界处的SPD必须是经过10/350us波形冲击试验达
标的产品。对于信号SPD在选型时应考虑SPD与电子设备的相容性。
2 SPD保护必须是多级的,例如对计算机网络设备电源部分雷电保护而言,至少应采取泄流型SPD与限压型SPD前后两级进行保护。
3 为各级SPD之间做到有效配合,当两级SPD之间电源线或通讯线距离未达规定要求时,应在两级SPD之间采用适当退耦措施。
4 建在城市、郊区、山区不同环境下银行营业网点,设计选用过压型SPD时,必须考虑网点供电电源不稳定因素,选用合适工作电压的SPD。
5 对于无