陈半沟煤矿机房防雷改造方案

潞宁煤业陈半沟煤矿数据中心机房防雷改造方案山西地凯防雷工程有限公司2014-11-26目录概述 (3)一、雷电概述 (3)二、雷电侵入设备的途径 (4)方案设计原则及设计思想 (6)一、方案设计原则 (6)二、方案设计思想 (7)设计依据 (8)具体设计方案........................................................... . (9)一、电源系统雷电防护措施............................................. . (9)二、机房等电位连接带的设计 (10)施工设计说明 (12)一、施工时间 (12)二、施工方法 (12)三、设计说明 (13)概述一、雷电概述雷电是一种极具破坏力的自然现象，其电压可高达数百万伏，瞬间电流更可高达数十千安或上百千安。

千百年来，雷电所造成的破坏可谓不计其数。

落雷后在雷击中心1.5—2Km半径的范围内都可能产生危险过电压，损害线路上的设备。

在联合国国际十年减灾委员会公布的对人类造成最严重危害的十大自然灾害中，雷暴由于其对人类生命、财产的巨大侵害，被列在了显著的位置。

近些年来，伴随着高新技术的发展，尤其是电子技术的飞速发展，各种先进的测量、保护监控、电信和计算机等电子产品正日益广泛的应用于各行各业中，人类对电子产品尤其是计算机设备的依赖越来越严重。

而电子元件的微型化、集成化程度越来越高，各类电子设备的耐过电压能力下降，造成雷电和过电压破坏的比例呈明显上升的趋势。

美国研究报告[AD—722675]指出：当雷电活动时，磁感应强度达到0.07GS时，无屏蔽的计算机会发生误动作，当磁感应强度超过2.4GS 时，计算机将发生永久性损坏。

也就是说，按安培环路定理估算，离无屏蔽的计算机800m处落一个100KA的雷，计算机就可能发生误动作，距其83m处落一个100KA的雷，就要损坏。

这些须实时运行而因中断造成设备的瘫痪，必会带来不可估量的直接或间接经济损失。

对于金融、证券、医疗、保险、航空、航天、国防、气象等国家重要关键部门尤其是这样。

据统计，雷电对微电子设备的破坏而造成的损失，远远超过雷击火灾的损失，已成为当今电子时代的一大公害。

因此，如何设置防雷措施，保障通信设备运行完好及人身安全，以及如何有效抑制雷击过电压和电磁干扰成为一个全新的课题，也是大多数信息中心技术人员迫切需要解决的问题。

二、雷电侵入设备的途径直接雷击：指雷电直接击在建筑物、构架、树木、动植物上，由于电效应、热效应和机械效应等混合力作用，直接摧毁建筑物、构筑物以及引起人员伤亡等。

由于直击雷的电效应，有可能使机房微电子设备遭受浪涌过电压的危害。

根据建筑物防雷设计规范GB50057-94估算，雷电直接击中建筑物，不到50%的雷电能量将会从引下线等外部避雷设施泄放到大地，另外50%的能量将通过建筑物的供电系统、通信网络线缆以及建筑物的其他金属管道、缆线分流（如下图）。

雷电波侵入：在更大的范围内（几千米甚至几十千米），雷电击中电力或信息通讯线路，然后沿着传输线路侵入设备。

其中地电位反击也是传导雷中的一种：雷电击中附近建筑物或附近其他物体、地面，导致低电压升高，并在周围形成巨大的跨步电压。

雷电可能通过接地系统或建筑物间的线路入侵到建筑物内部设备形成地电位反击。

感应雷击（又称二次雷击）：指雷云之间或雷云对地之间的放电而在附近的架空线路、埋地线路、金属管线或类似的传导线路上产生感应电压，该电压通过传导体传送至设备，间接摧毁微电子设备。

在周围1000m左右范围内（有资料为500m或1500m，距离应随着雷击和屏蔽措施而变化）发生雷击时，LEMP（电磁脉冲）在上述有效范围内，在所有的导体上产生足够强度的感应浪涌。

因此分布于建筑物内外的各种电力、通信线路将会感应雷击而造成设备损坏。

方案设计原则及设计思想一、方案设计原则由于电子设备雷电防护系统对所保护系统的业务正常运行具有非常重要的作用，因此，雷电防护系统应具备先进性、可靠性、易维护、易升级等方面的突出特征。

防雷工程设计及设备的选择应遵从以下的原则：1、可靠性原则设计系统雷电防护工程应最先考虑的问题就是可靠性。

防雷保护技术是不断发展变化的，所选产品必须符合国际标准、国家标准及行业标准。

这样才能对网络的未来发展提供保证。

2.、先进性、可扩充性原则采用当今国内、国际上最先进和成熟的技术，使新建立的系统能够最大限度地适应今后技术发展变化和业务发展变化的需要，从目前国内发展来看，系统总体设计的先进性原则主要体现在以下几个方面：采用的系统结构应当是先进的、开放的体系结构；采用的技术应当是可扩充的，能满足今后日益扩充的需要。

3、经济实用性原则本着一切从用户实际角度出发，配置防雷保护系统的目的，在保证系统的正常运行下，整个防雷保护的建设要坚持实用为主，根据投资的强度结合实用价值，应尽可能选择可靠性高，可维护性好的性能价格比高的产品，以便节省投资，以最低成本来完成系统设备雷电防护的建设。

二、方案设计思想1、雷击的防护一个完整的防雷系统包括两个方面：直接雷击的防护和感应雷击的防护。

直接雷击的防护主要使用避雷针、避雷网（带）、避雷线和接地系统。

它直接接闪，牺牲自己保护建筑物。

要求保护范围能保护到整个建筑物，且接地要良好。

感应雷击的防护主要使用感应雷击防雷器。

建筑物本身防雷状况良好的同时，并不能保证建筑物内部电子设备不受影响。

而且，往往是应为避雷针遇到雷击，雷电流沿引下线泄放时，电源线路、信号线路被感应雷电而产生瞬态过电压，进入损坏设备。

一般来说，雷击过电压对楼内部设备的损害主要有以下三个途径：（1）进出大楼的电源线和通信线缆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路侵入室内。

（2）雷电流沿建筑物引下线入地时，在引下线周围产生磁场，引下线周围的供电线路、信号通道电缆等各种金属管线上，经感应而产生过电压。

（3）直击雷经过接闪器（如避雷针、避雷带、避雷网等）入地时，导致地网地电位上升，高电位由设备接地线引入电子设备造成地电位反击。

因此，我们必须对以上三种途径入侵的雷电压及过电流采用等电位连接、分流、接地、屏蔽和过电压保护等方法进行防护，并应把电源线、网络线进入的端口或变电室的低压侧作为一级防护，楼层配电箱作为二级防护，设备前端作为三级防护，把雷电压达到其设备端子的残压控制在电子设备不被雷电损坏的范围之内。

设计依据●GB50057-1994 《建筑物防雷设计规范》（2000年版）●GB50343-2004 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》●GA267-2000 《计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范》●IEC 61024 《建筑物防雷》●GB/T 50314-2000 《智能建筑设计标准》●YD/T926-1~3（2000）《大楼综合布线总规范》●GB/T50311-2000 《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》●GB2887—89 《计算机场地安全要求》具体设计方案在防雷电感应上要做到：建筑物内的设备，管道，构架等主要金属物，应就近接到防直击雷装置或电气设施的保护接地装置上，可不另设接地装置；平行敷设的管道，构架和电缆金属外皮等长金属物应符合国家有关要求，但长金属物连接处可不跨接；建筑物内的防雷电感应的接地干线与接地装置的连接不少于两处。

1．防雷产品主要采用OBO防雷器。

2．具体防雷措施：根据上文介绍的雷击情况以及相关防雷标准和被保护设备状况，我们将防雷方案总方针制定如下：对计算机房进行接地均压环保护，做良好的接地系统；机房设备应尽量远离建筑物避雷网的导地金属体；网络布线不要形成回路；机房屏蔽；室内的金属管，金属体尽量接地。

一、电源系统雷电防护措施1.电源系统防雷根据电气设计图纸说明及要求我们将中心机房的电源系统做B、C两级防雷保护。

（1）B级防雷器：V25-B/3+NPE选用型号V25-B/3+NPE,OBO三相电源器1台，该型号的避雷器为压敏电阻保护模式，并联安装安装在中心机房总进线输出侧，作为机房电源系统的B级保护。

最大工作电压：385V最大放电电流：100kA残压：<1500V连接方式：根据EN50052，固定于35MM宽的导轨上（2）C级防雷器：V20-C/3+NPE选用型号V20-C/3+NPE,OBO三相电源器7台，该型号的避雷器为压敏电阻保护模式，其中1台安装在UPS电源输出配电柜输出侧，另外6台分别安装在6组强电列头柜输出侧，作为机房电源系统的C级保护。

最大工作电压：385V最大放电电流：40kA残压：<1900V连接方式：根据EN50052，固定于35MM宽的导轨上二、机房等电位连接带的设计等电位连接包括4方面的内容：1、建筑物的等电位连接，机房内的等电位连接。

2、接地系统的等电位连接，方案设计中对办公楼、设备采取共地的措施。

3、线路的等电位连接，采用电涌保护器就是电源导线进行暂态等电位连接。

4、设备的等电位连接，将机房各种设备外壳进行接地。

由于设备安装位置比较分散，雷电很容易对设备造成反击。

应在每台设备处做等电位联结，将设备外壳、线缆屏蔽层、SPD接地线、金属支架进行等电位连接。

这样就可以在发生雷击时避免发生电位差。

等电位连接的目的是消除设备间危险的电位差。

机房应设置等电位均压带，该等电位均压环应与建筑物防雷接地、PE线、设备保护地、进出机房的金属管线等连接到一起，防止危险的电位差。

各种避雷器的接地线应以最直和最短的距离与等电位排进行连接，各计算机机柜接地采用ZRBVR6mm2电缆与等电位汇流排连接，抗静电地板的支腿用ZRBVR4mm2 电缆与均压环连接。

关于均压等电位带的实施，我们选用30mm×3mm的紫铜带，每2米安装一组接地端子，在防静电地板下沿墙环电源室、监控中心、机房（1）、机房（2）、机房（3）、机房（4）、机房（5）、机房（6）、培训室、话务室、管理人员办公室铺设一周并相互之间进行连接，各房间安装一组等电位汇流排，方便接地线的连接和汇入。

并与地网进行连接，连接点不少于2出。

另外机房UPS供电系统电源插座及信号地均在最近的距离内与均压等电位带直线相连，避免因设备间电势差而使设备损害。

施工设计说明根据国家有关标准及相关行业标准，对机房的防雷体系整改，进行综合治理。

综上所述，本方案设计思想充分考虑到地理位置、周围环境、各种设施的特点及重点性，最大限度的减轻雷击对设备的侵害，并且因地制宜，力求经济节省、器材选用配置最佳原则。

运用接闪、分流、箝位、均压、接地等工程技术手段，实施工程的设计、勘测、施工和安装。

一、施工时间合同签订后一周内可进入现场，本项目从开工之日起预计需3天完工。

二、施工方法1、电源部分第一步确定SPD的位置：根据安装规范，SPD距离配电设施越近越好，最好装在电源配电柜内，电源箱没有空间可以用防雷箱加装在电源箱旁。