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　　网络机房☉防雷方案

　　一、前言

　　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。

　　一般来说，网络集成系统是由主服务器及中心交换机和各分交换机以及路由器、服务器、相⌒当数量的终端构成。位于主机房内的中心交换＠机通过广域网路】由器与外界联系，通过光纤与各分交换机连¤接，分交换」机通过集线器与各用户终端相连。

　　二、方案设计依据：

　　1.GB50174-93《电子计算机机房设计规范》

　　2.GB50057-94《建筑物№防雷设计规范》

　　3.GB50054-95《低压配电々设计规范》

　　4.GA173-1998《计算机信息系统防雷保安器》

　　5.GB3482-3483-83《电子设备雷◢击试验》

　　6.IE1312-1∶1995《雷电电磁脉♀冲的防护通则》

　　7.ITU.TS.K20∶1990《电信交换设备耐过电压和过电流能力》

　　8.ITU.TS.K21∶1998《用户终端耐过电压◣和过电流能力》

　　三、防◤雷设计思路

　　由于网络集成系统防护点多、面广，因此，为了保护建筑物和建筑物内各向⊙电子网络设备不受雷电损害或使雷击损害降低到最☆低程度，应从整体防雷的角度来进行防雷方案的设计。现在都采取综合防雷，综合防雷设计方案▓应包括两个方面：直击☆雷的防护和感应雷的防护，缺少♀任何一方面都是不完整的，有缺陷的和有潜在↓危险的。

　　1、直击ζ雷的防护

　　如果无直击∩雷防护，按IEC1312的估算几乎所有雷电流都流经进出建筑物ω的导体型线路(如电源线、信号线等)侵入设备，这样的损害就非常ω之严重，因此做好直接雷击防护是做感应雷击防护的前提;直击雷防护按照国标GB50057《建筑物防雷设计规范》设计和施工，主要使用避雷∞针、网、线、带及良好的接地系统∮，其目的是保护建筑外部不受雷击的破坏，给建筑∞物内的人或设备提供一个相对安全①的环境。

　　2、电︼源系统的防护

　　统计数据资★料表明，微电ω　子网络系统80%以上的雷害事故都是因ㄨ为与系统相连的电源线路上感应的雷电冲击过电压造成的。因此，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

　　尽管在电源☉和通信线路等外接引入线路上安装了防雷保护』装置》，由于雷◣击发生在网络线(如双绞线)感应到过电◆压，仍然会影响网络的正常运行，甚至彻底破坏网络系统。雷击时产生巨大的瞬变磁场，在1公里范围内的〓金属线路，如网络金属连线等都会№感应到极强的感应雷击;另外，当电源线或通信线路传输过来雷击电压时，或建筑物的地线系统在№泻放雷击时，所产生强大的瞬变电流，对于网络传↑输线路来说，所感应的过电压已经足以一次性破坏网络。即使不是特别高的过电压∴，不能够一次性破▅坏设备，但是每一次的过电压冲击都加速了网络设备的老】化，影响数据的传输和存储，甚至死机，直至彻底损坏。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，是非常▲重要的环节。

　　4、等电位连接

　　集成网络系统主干交换机所在的〖中心机房应╱设置均压环，将机房内所有金属△物体，包括电缆」屏蔽层、金属管道、金属门窗、设备外壳以及所有进出大楼的金属管道等金属构件进行电气连接，并接至均压环上，以均衡电位。

　　5、接地

　　机房采用联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。机房的联』合地网通常由机房建筑物基础(含地桩)、环形接地(体)装置、工作(电力变压器)地∑　网等组成。对于敏⌒感的数据通讯∑　设备的防雷，接地系统的良好与否，直接关系到→防雷的效果和质量。如果地网不合要求，应改善地█网条件，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保持时间，以达到防雷要求。

　　四、防雷设计方案

　　1、直击雷的防护

　　机房△所在大楼已有避雷针、避雷带等外部防雷设∏施，不再作外部防雷补充设计。如之△前无直击雷防护，需在机房顶层做避雷带或是避雷网，若机房在空旷地带，视情况还需安装避雷针，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，应采用金属铠装电缆〓敷设，电缆铠装层的两端应良好接地;如果电缆没有铠①装层，则就将〖电缆穿钢管埋地，钢管两端接地，埋地的长度应不小于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，均应采用金属铠装电缆进行敷设。这样可以大大减少电源线感应过电压的可能性。

　　(2)在电源线路上安装电源防雷器，是必不可少的防护措施。根据IEC防雷规范中有关防雷分区的要求，将电源系统分为∏三级保护。

　　1、在♀总配电柜处安装三相电源防雷箱，通流容量◣为80KA-100KA的一级电源防雷器(型号：ZS150E-400，数量一套);

　　2、在机房分配电柜安装三相电源防雷箱，通流容量为40KA~60KA的二◆级电源防雷相(型号：PRAC-380C，数量一套);

　　3、在机房分◥配电柜安装单相电源防雷器，通流容量为20KA~40KA的三级电源防雷相(型号：ZSPD TT20K C/2，数量一套);

　　4、在配▲电系统，额定电压500V及以下BBNBBN 的低压供电系统中，串联安∴装退耦器，用于增加导线感抗，弥补导线长度不足，协调不同规格防雷器之间的配合问题(型号： LS-63A，数量一套)

　　5、在机房内的重要设备↘(如交换机、服务器、UPS、硬盘刻录机¤及电视墙设备)的供电电源进线处安装通流容量10KA的插座式末级电源防雷插排(型号：FACP-10，数量一个，做为三级防雷保护);

　　所有防雷器均应▅良好接地。选用防↑雷器要注意接口的形式和接地的可靠性，重要场所应设置【专用的接地线，切不▆可将防雷接地线与避雷针接地线并接，且要尽量⊙远离、分开入地。

　　3、信号系√统的防雷

　　网络传输线主要使用的是光纤和双绞线。其中光纤不需要特别的防雷措施，但若室外的光纤是Ψ 架空的，那么需要将光纤的金属部分接地。而双绞线屏蔽效果∩较差，因此感应雷击的可能性比较大，应将此类信号线敷设在屏蔽线槽中，屏蔽线槽应良好々接地;也可穿金属管敷设，金属管应全线保持电气上的连※通，并且金属管两◤端应良好接地。

　　1、　在计算机网络、服务器或交换▃机设备的进线端和出线端串联 RJ45 端口网络信号避雷器(型号：RJ45-E100，数量一台)，避◥免因雷击感应或电磁场干扰沿双绞线窜入而毁坏设备。

　　注意：所有防雷器均应良好接地，选用防雷器要注意接口的形式和接地的可靠性，重要卐场所应设置专用的接地线，切不可↓将防雷接地线与避雷针接地线并接，且要尽量远离、分开入地。

　　4、机房等电位连卐接

　　在机房防静电地板下，沿着地面上布置▼40*3紫铜排，形成闭合环接地汇流母排。将配电箱金属外壳、电源地、避雷器地、机柜外壳、金属屏∞蔽线槽、门窗等穿过各防雷区交界的金属部件和系统◆设备的外壳，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。并采用等◇电位连接线4-10mm2铜芯线螺栓紧固的线夹作为连接材料。同时在机房找出建〗筑物主钢筋，经测ㄨ试确与避雷带连接良好，用14mm镀锌圆钢通过铜铁转换接头将接地汇流母排与之连接起来。形成等电㊣位。采用联合接地网，目的是消除各地网之间的电位差，保证设备ω　不因雷电的反击而损坏。

　　5、接地网制作设计

　　接地是∑避雷技术非常重要的环节之一，无论是直击雷或感应雷，最终都是把雷电流引□　入大地。因此，对于敏】感的数据(信号)通信设备而言，没有合理而】良好的接地系统是不能可靠避雷的。因此，对接地电阻 >1Ω 的大楼地网，需按照规范要求整◇改，以提√高机房接地系统的可靠性。根据具体情况，通过沿机房大楼建立不同形式的接地网(包∩括水平接地体、垂直接地体)来扩大接◎地网的有效面积和改善地网的结构。

　　采用共用接地装置时，共用接地电●阻值不应大于1Ω;采用专用接地装置时，其接地电阻值︽不应大于4Ω

　　基本⊙要求如下：

　　( 1 )在大楼周围做接地网，用较少的材料和较低的安装成本，完成最有效的接地︾装置;

　　( 2 )接地电阻值要求 R ≤1Ω ;

　　( 3 )接地体应离机房所在主★建筑物 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〓接地体采用 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，且焊点做防腐蚀防々锈处理;

　　( 6 )各地网应在地面下 0.6~0.8m 处与多根建筑立¤柱钢筋焊接√，并作防腐∞蚀、防锈处理;

　　( 7 )土壤导电性能差时采用敷设降阻剂法，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地方式，根据实际情★况，接地网材料也可以选用新型技术接地装置，如免维护电解离子接地系统、低电阻接地模块、长效铜包钢接地棒等等

防雷地网制■作示意图