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机房防雷系统

Lightning Protection System

随着通信技术、计算机技术、信息技术的飞速发展,如今已是电子化时代,日益繁忙庞杂的事物通过计算机、自动化设备及通信的发展变得井然有序,而敏感电子设备的工作电压却在不断降低,这些高精度的微电子计算设备内置大量的CMOS半导体集成模块,导致过压、过流保护能力极其脆弱。磁场脉冲超过0.07高斯,就可引起计算失效;磁场脉冲超过2.4高斯就可以引起集成电路永久性损坏(美国通用研究公司提供)。而另一方面,电子设备的数量和规模不断扩大,因此它们受到过电压,特别是因雷电袭击而受到损坏的可能性就大大增加。以雷击点为中心1.5km-2.0km范围内都可能产生危险过电压,损坏线路上的设备,其后果可能使整个系统的运行中断,并造成难以估计的经济损失。雷电和浪涌电压成了电子化时代的一大公害。

雷电过电压对机房系统电子设备的损害主要有以下三个途径进入:一、直击雷经过接闪器(如避雷针(带))而直放入地,导致地网地电位上升,高电压由设备接地线引入电子设备造成地电位反击。二、雷电流沿引下线入地时,在引下线周围产生磁场,引下线周围的各种金属管(线)上经感应而产生过电压。三、进出大楼的电源线和通信线等在大楼外受直击雷或感应雷而加载的雷电压及过电流沿线窜入,入侵电子设备。

根据雷电电磁脉冲防护理论和实践经验证明,电子信息设备损坏的主要原因是雷电感应浪涌电压造成的。它可以通过各种引线把感应浪涌电压波引入电子信息设备内部,破坏其芯片和接口。在整个计算机机房系统防雷工程中,必须在电源系统、数据信号系统进行可靠、有效的防护工作,并具有可靠的接地装置。

直击雷防护:
直击雷防护系统包括接闪器(避雷针、避雷带)、引下线、地网三个部分。直击雷防护系统起到了保护建筑物结构、提供雷击放电的通道的作用。当建筑物遭到直接雷击时,接闪器接闪雷电,雷电流沿引下线到地网,流到大地。此部分已在大楼建设时设计,机房设计时主要考虑电源防雷。

电源防雷:
目前,经实际运行经验验证,由电源系统耦合进入的感应雷击造成设备的损坏占雷击灾害损失60%以上的概率。因此,对电源系统的避雷保护措施是整个防雷工程中必不可少的一个环节。要防止由外输电线路的感应雷电波和雷电电磁脉冲的侵入,使其在进入大楼电源系统之前将其泄放入地。由于单级防雷可能会带来因雷电流过大而导致的泄流后残压过大或者保护能力不足引起的设备损坏。因此采用电源系统多级保护。根据机房大小及设备保护的重要程度,采用一级、二级或三级防雷,设备末端需要有防浪涌插座。在大楼低压配电屏已设置一级电源防雷装置的基础上,至少在机房配电柜上口再加设二级电源防雷装置。防雷器装置在接地、连接等方面均须满足国家标准。在设备终端处采用带突波吸收功能的电源插座为设备提供电源,对设备进行防浪涌保护。

防雷系统