弱电工程机房建设防雷接地系统.docx

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1、弱电工程机房建设防雷接地系统一、机房防雷接地系统简介随着通信技术、计算机网络技术的飞速发展，计算机和网络越来越深入人们生活和工作中，同时也预示着数字化、信息化时代的来临。这些微电子网络设备的普遍应用，使得防雷的问题显得越来越重要。由于微电子设备具有高密度、高速度、低电压、和低功耗等特性，这就使其对各种诸如雷电过电压、电力系统操作过电压、静电放电、电磁辐射等电磁干扰非常敏感。如果防护措施不力，随时随地可能遭受重大损失。值得我们关注的是雷电不仅仅破坏系统设备，更为重要的是使系统的通讯中断、工作停顿、声誉受损，其间接损失无法估量。二.机房防雷的必要性雷击可以产生不同的破坏形式，国际电工委员会已将雷电

2、灾害称为电子时代的一大公害，雷击、感应雷击、电源尖波等瞬间过电压已成为破坏电子设备的罪魁祸首。从大量的通信设备雷击事例中分析，专家们认为：由雷电感应和雷电波侵入造成的雷电电磁脉冲(LEMP)是机房设备损坏的主要原因。为此采取的防范原则是整体防御、综合治理、多重保护。力争将其产生的危害降低到最低点。三、机房防雷接地系统设计(1)、防雷设计防雷接地系统是弱电精密设备及机房保护的重要子系统，主要保障设备的高可靠性，防止雷电的危害。中心机房是一个设备价值非常高的场所，一旦发生雷击事故，将会造成难以估量的经济损失和社会影响，根据GB5005794建筑物防雷设计规范和IEC61024l-l标准的有关规定，

3、中心机房的防雷等级应定为二类标准设计。目前大楼总配电室根据建筑物防雷设计规范，提供了第一级防雷，因此，在本工程网络中心机房市电配电柜前配置第二、三级复合防雷器。防雷器采用独立模块，并应具有失效告警指示，当某个模块被雷击失效时可单独更换该模块，而不需要更换整个防雷器。二三级复合防雷器的主要参数指标：单相通流量为：40KA(820s),响应时间：25ns(2)、接地系统设计国家标准GB2887-2000电子计算机场地通用规范及GB50174-2008计算机机房设计规范中计算机机房应具有以下四种地：计算机系统的直流地、交流工作地、交流保护地和防雷保护地。各接地系统电阻如下：0计算机系统设备直流地接地

4、电阻不大于1Q。0交流保护地的接地电阻应不大于4Q;0防雷保护地的接地电阻应不大于10;0交流工作地的接地电阻应不大于4Q;1）机房室内等电位连接在机房内设立一环形接地汇流排，机房内的设备及机壳采用S型的等电位连接形式，连接到接地汇流排上用50*0.5铜粕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材料都做接地，接入大楼的保护地上。工程中的所有接地线（包括设备、SPD.线槽等）、金属线槽搭接跨接线均应做到短、平、直，接地电阻要求小于或等于1欧姆。2）机房屏蔽设计整个机房屏蔽采用彩钢板进

5、行六面体屏蔽，屏蔽板之前采用无缝焊接，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，在该大楼附近另外增加人工接地装置，在地网槽内打入15根镀锌角钢，并用扁钢焊接起来，并采用降阻剂回填。机房静电接地采用50mm2多股铜芯线穿管引入。接地装置的接地电阻要求小于或等于1欧姆。四、机房地网制作方法1、标准接地网的制作在距建筑物L53.Om处，以6m*3m矩形框线为中心，开挖宽度为0.8m、深0.60.8m的土沟，两长边中间贯通，采用长2.5m的L5（5*50*50艘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;然后采用4号（4*40）镀

6、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间部位，引出至机房外墙角，离地高03m,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。2、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。在立柱内选取至少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、计算机机房防雷接地需注意事项：（1）、考虑到雷电或其他电信设备的干扰，计算机房不宜设置在大楼的顶层或靠外

7、墙侧，特殊情况限制的，应设置屏蔽层防止雷电干扰。对于特别重要的计算机系统，应考虑设置独立的屏蔽机房。建筑物（包括计算机机房）内设备及管线接地安装应按照相关规范执行，做好等电位联结；（2）、防止雷电危害还应防雷击引起的电磁脉冲，计算机房的配电箱应设置SPD（防电磁浪涌）保护装置，防止机房供电电源由于雷击电磁脉冲而造成断电。另外，对于重要的系统主机，其通讯电缆也应设置SPD保护装置，由于通讯电缆数量一般比较多，因此通讯线的保护设置应根据具体实际情况合理设置；(3).电气接地系统宜采用TNS接地系统，pe线与相线分开，机房电源接入处应做重复接地；(4)、机房接地一般分为交流工作接地、直流工作接地、安

8、全工作接地.防雷保护接地。根据建筑物防雷设计规范(2000年版)的要求，防雷设计采用共用接地系统时，各接地系统宜共用一组接地装置。信息系统的所有外露导电物(各种箱体、壳体、机架等金属组件)应建立一等电位联结网络。因此，电气防雷设计应在计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连接。根据共用接地系统的层层等电位原则，采用结构主钢筋作为引下线，更适用于共用接地系统。另外强调，大楼接地系统的接地电阻不应大于1o六.如何作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起，形成电气回路。目的是为了让电流易于流如入大地，对人及设备形成保护。接地的方法：有直流地悬浮法即直流地

9、不接大地，与地严格绝缘；直流地接地法，把计算机等设备中数字电路等的电位点地和网络，无论采用何种形式，均须有接地母线，接地地杖，在此特别强调建议采用接地埋接地网络板，能更好的引导至大地，接地时应注意如下问题：0尽量不要在机房内把直流地和交流工作地短路或混接；0不允许交流线路与直流地线平行敷设，以防止干扰或短接；0直流地线网应装接在地板下，便于边接，即可减小接地电阻，便于泄流。（1）接地铜排室内机房接地采用30*5（宽*厚，单位mm）规格之铜片，围绕机房墙壁一周离地面IOCm高，且与室外接地体母线相连接。在铜片每隔50cm钻一小孔，以利于分布在机房各区域的设备进行接地。（2）接地铜板接地铜板采用宽

10、60mm（厚IOmm）之L型铜板固定于楼板，此铜墙铁壁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之多芯裸铜线缠绵高架地板柱做地网。七.机房防雷接地案例方案分析（1）、概况根据用户需求，拟在指挥办公楼做保护地网系统。因通信机房、师蓝军指挥所、自动化机房、信息中心机房核心设备比较集中，所有同时做等电位均压带和法拉第笼保护；法拉第笼为600*60Omm的网格。因三楼设备间、五楼设备间、配电房、师指挥所主室、雷达营指挥所以电脑及交换机为主，故只做等电位均压带，并使每个设备都可以直接得到有效的保护，详见电子计算机机房设计规范(GB50174-2008);建筑物防

11、雷设计规范(GB50057-1994);通信局(站)防雷与接地工程设计规范(YD5098-2005);建筑物电子信息系统防雷技术规范(GB50343-2004)。在信息中心机房后面约22米处做大地地栅网，每个房间内地网通过一条50平方的连接线串联汇集到大地地栅网，地网接地电阻要求小于1Q。(2)、方案说明1、强电防雷及防过电压系统强电防雷主要是防感应雷，防止雷击过程中，通过电源线缆感应的大电流，穿入机房，损坏设备，由于本项目所在地属于强雷区，所以必须要好防雷工作，以确保设备、人身安全。在电子计算机机房设计规范GB50174-2008中,对机房防雷有非常严格的要求，必须严格执行。由于机房属于LP

12、Zn防雷区。机房防雷主要是防感应雷，防止雷击过程中，通过电源线缆感应的大电流，穿入机房，损坏设备。因此在各个机房采用三级防雷措施。针对本次工程，第一级防雷器为A级防雷器（100KA）,防雷器安装在配电柜进线处；第二级防雷器为B级防雷器（40KA）,自制防雷箱，安装在机柜外，总开出线引入到第二级防雷箱，再引入UPS防雷开关上，能将大能量的浪涌电流限制在后续保护系统可允许的范围；第三级防雷器为C级防雷器（20KA）,防雷器安装在UPS输出端。使输出的箝位电压达到规定值，从而保护了设备，而且还能有效地抑制电网中的尖峰干扰，使供电系统更加稳定，确保供电系统安全可靠。在机房内用30*3mm铜排做均压带及

13、局部等电位连接，且与大地地栅网可靠连接，确保系统安全可靠。机房天花主龙骨、地板支架、墙板的前后左右用多股6mm2电线电缆夸接，并且就近连接到等电位铜排上；其目的在于防止雷击过程中，瞬间产生的高电位反击。更加保证了人身和设备的安全。2、保护人身及数据安全的防静电措施因此在部分机房内用铜箔做法拉第笼，使静电所引起的电荷积累，能迅速的流入大地，以保证设备及人身的安全。另外机房密闭，也防止带灰尘颗粒入侵机房，减少了电子碰幢而产生的带电离子。这样也可以避免灰尘对设备正常工作造成威胁。3、接地系统(1)、常规接地系统本机房设计中有保护接地系统，防雷接地系统，工作接地系统，防静电接地系统，机房中设备的金属外

14、壳、金属管线、防静电地网、防静电地板的支架连接一体都与保护地有良好的连接，既保证人身设备安全，又给机房内游离电子一个顺畅通路。为保证机房中的计算机有一个等电位的工作环境。也为了保证计算机系统稳定工作，本设计采用单独的等电位均压带，通过等电位连接线接地，使机房能安全可靠地工作。为了保证接地电阻符合要求，要求接地线缆必须不小于BVR-25mm2的导线，本项目中采用BVR-50mm2的导线。为了避免对计算机系统的电磁干扰，采用将多种接地的接地线分别接到各接地母线上，由接地母线采用一根接地线单点与按地体相连接的单点接地方式(也称为一点接地方式)。由计算机设备至接地线的连接导线应采用多股编织铜线，且应尽

15、量缩短连接距离，并采取格栅等措施，尽量使各接地点处于同一等电位上。其特点是有统一的基准电位，相互干扰减少，而且能泄漏静电荷，容易施工又经济，所以规范推荐这种一点接地系统。为了保证接地系统可靠性，本机房采用联合接地方式，大楼的接地系统接地电阻100一、图示说明：L5米长的电解地极40*4mm镀锌扁铁二、设计与施工说明：1、地网长宽各为15米，深度1.5米，做成口字型2、各电解地极的间距如图示。3、水平接地体设计用40*4mm镀锌扁铁，与离子接地体采用锡条焊接形式，并做防腐处理。4、离子接地体周边用强降型长效降阻剂包敷。5、水平地网沟每米敷35kg长效降阻剂，把水平地线完全包住。6 .回填时，与接地体的土壤尽量用细土，避免有杂物及石头等。并分层夯实。7 .此设计接地电阻4欧姆。八、机房防雷接地系统施工工艺1、要求2浪涌保护器的规格、型号应符合设计要求，浪涌保护器安装位置、安装方式应符合设计要求或产品安装说明书的要求2接地装置的规格、型号必须符合设计要求，并有相关机构出具的检测报告。2测试仪表应为接地电阻测试仪，量程在0.001100Q时，精度应为2%（读数+2个数）。2为保持稳定的系统信号及可靠的安全接地，机房内所有电源插座的极性必须保持一致。2严禁在电源插座内将交流工作地与安全地连接在一起。2.施工机具电工组合工具、手锤、钢