計算機房總體防雷解決方案

一、電源系統的防雷與過電壓保護

由于機房電力供給是由大樓的建筑物主配電引入。電源高壓端的防雷保護已由電力供電部門實施。因此，對于UPS電源系統的雷電防護，我們采取以下的防雷保護方案：

UPS配電回路設計，安裝在防雷配電箱內，(我們嚴格按照《機信息系統防雷保護器》、《交流無間隙金屬氧化物避雷器》的要求組裝)采取兩級輸入防雷系統保護。

1、UPS電源系統的防雷保護

從機房目前的情況來分析，供電線路穿越各級防雷區，考慮到機房各種不同用電設備的耐過壓的能力，我們建議采用如下的電源系統防雷方案，以達到最佳的防護效果和最經濟的投入。

由于機房UPS不間斷電源設備是用于為機房內計算機信息系統各用電設備提供穩定、可靠和高質量的用電環境唯一的重要設備，并且是由市電供電輸入機房的主要途徑，所以我們將電源系統防護的重點放在了對UPS不間斷電源的保護上。

在計算機專用配電柜、UPS電源做兩級輸入防雷保護。具體的防護措施為：參考IEC1312的描述，在LPZ0B區，雖然不會被直接雷擊擊中，但遠端雷電閃擊沿電力線傳來雷電電磁脈沖的強度沒有衰減，本區內的電磁場也沒有減弱。

第一級防護為粗保護，選用TJ-4AC100SPD進行防護，吸收大能量雷電流，此器件為低壓電源中的使用而特別設計，它是用于主配電系統的采用了密封和自點火技術的B級防雷及電涌保護器。它通過一個電子點火裝置來控制放電間隙的點火電壓。

第二級選用TJ-4AC80SPD，對雷電流進一步吸收，同時還將起到吸收線路上的感性負載和容性負載的“通”“斷”引起的浪涌電壓及對相電壓可能的誤輸入線電壓的保護，最終輸入UPS一個潔凈的電源;

對終端設備的防雷保護為細保護，選用TJ-4AC40，將殘余的雷電流基本吸收，通過地線泄入大地。

電源系統的全部防雷器件集中安裝在低壓配電系統中，組成兩級輸入防護的防雷系統，用于UPS電源系統的保護。對這部分器件采用的是可帶電插拔更換結構(熱插拔)，無需在維護時切斷電源，方便不能隨意關機用戶使用。

二、通訊系統的防雷與過電壓保護

通訊系統防雷包括由戶外引至戶內的通訊線路,主要線路包括網絡通訊線路、專線、微波通信線(天饋線)等;(由于網絡通訊線路、專線線路是由光纖引入可不予考慮)，通過現場勘查：

三層有一條微波天饋系統存在感應雷隱患，需要做防雷保護，因此我們選用

一、電源系統的防雷與過電壓保護

由于機房電力供給是由大樓的建筑物主配電引入。電源高壓端的防雷保護已由電力供電部門實施。因此，對于UPS電源系統的雷電防護，我們采取以下的防雷保護方案：

UPS配電回路設計，安裝在防雷配電箱內，(我們嚴格按照《機信息系統防雷保護器》、《交流無間隙金屬氧化物避雷器》的要求組裝)采取兩級輸入防雷系統保護。

1、UPS電源系統的防雷保護

從機房目前的情況來分析，供電線路穿越各級防雷區，考慮到機房各種不同用電設備的耐過壓的能力，我們建議采用如下的電源系統防雷方案，以達到最佳的防護效果和最經濟的投入。

由于機房UPS不間斷電源設備是用于為機房內計算機信息系統各用電設備提供穩定、可靠和高質量的用電環境唯一的重要設備，并且是由市電供電輸入機房的主要途徑，所以我們將電源系統防護的重點放在了對UPS不間斷電源的保護上。

在計算機專用配電柜、UPS電源做兩級輸入防雷保護。具體的防護措施為：參考IEC1312的描述，在LPZ0B區，雖然不會被直接雷擊擊中，但遠端雷電閃擊沿電力線傳來雷電電磁脈沖的強度沒有衰減，本區內的電磁場也沒有減弱。

第一級防護為粗保護，選用TJ-B1-40SPD進行防護，吸收大能量雷電流，此器件為低壓電源中的使用而特別設計，它是用于主配電系統的采用了密封和自點火技術的B級防雷及電涌保護器。它通過一個電子點火裝置來控制放電間隙的點火電壓。

第二級選用TJ-C1-20SPD，對雷電流進一步吸收，同時還將起到吸收線路上的感性負載和容性負載的“通”“斷”引起的浪涌電壓及對相電壓可能的誤輸入線電壓的保護，最終輸入UPS一個潔凈的電源;

對終端設備的防雷保護為細保護，選用TJ-D1-10SPD，將殘余的雷電流基本吸收，通過地線泄入大地。

電源系統的全部防雷器件集中安裝在低壓配電系統中，組成兩級輸入防護的防雷系統，用于UPS電源系統的保護。對這部分器件采用的是可帶電插拔更換結構(熱插拔)，無需在維護時切斷電源，方便不能隨意關機用戶使用。

二、通訊系統的防雷與過電壓保護

通訊系統防雷包括由戶外引至戶內的通訊線路,主要線路包括網絡通訊線路、專線、微波通信線(天饋線)等;(由于網絡通訊線路、專線線路是由光纖引入可不予考慮)，通過現場勘查：

三層有一條微波天饋系統存在感應雷隱患，需要做防雷保護，因此我們選用TJ-75F視頻SPD對其進行保護。

機房有一條DDN專線存在感應雷隱患，需要做防雷保護，因此我們選用TJ-RJ45網絡SPD對其進行保護。

機房還有一套ADSL設備存在感應雷隱患，需要做防雷保護，因此我們選用TJ-RJ11通訊SPD對其進行保護。

三、接地系統

防雷器件首先起到的作用是對雷電流的吸收和泄放作用，同時也是一種“等電位連接器”。所有的防雷產品器件的防護原理均是在雷擊發生的瞬間內，迅速啟動響應，保證設備、大地、建筑物及其附屬設備之搭接構成一等電位體，從而避免過電壓的損壞，實現均壓等電位的關鍵就是整個機房的地線系統。所以說接地系統在系統防雷中非常重要的。

1、接地系統

理想的建筑物避雷系統的接地裝置，包括從接閃器及引下線的理想狀態最好是無任何電阻，一旦雷擊發生，避雷針接閃時，不論雷電流有多大，接地裝置上任何一點對大地的電勢差為零，因此，接地的阻值應盡可能的小。

依據國家標準GB50174-93《電子計算機機房設計規范》規定，交流工作接地和安全保護接地，接地電阻均不應大于4Ω，直流工作接地中，接地電阻應按計算機系統具體要求確定;(GBJ79-85中規定電信站接地電阻要求≤1Ω)。

依據IEC1024標準機房交流工作接地、安全保護接地、直流工作接地、防雷接地等四種接地宜共用一組接地裝置。但是由于某些計算機設備的工作狀態差異不同，接地系統共地很難實現時，我們建議應該采用等電位理論，達到瞬間等電位方式，常態獨立接地方式(即機房接地系統與其他交流地、安全保護地、防雷地進行軟連接)。

2、地線裝置現狀

目前機房的市電供電系統采用三相五線制，送入機房。機房地線接地電阻應<1Ω。地線為計算機系統的獨立接地網，從現場情況看，機房應做等電位連接，安裝均壓等電位帶。

3、機房設備對接地系統的要求

安裝要求UPS電源輸入為三相四線制，輸出為三相五線制，輸出端為隔離變壓器型，保證中線對地線電壓小于1V，滿足計算機系統的需要。

4、均壓等電位連接

機房的各種地線間及地線與大樓結構的主鋼筋之間，必須進行有效的連接，即全部采用共用接地系統，當雷電引起地電位高壓反擊時，整個大樓及機房呈現系統等電位，防雷系統呈現工作狀態，保證網絡系統的安全。

關于機房設備的金屬外殼接地在相關的國標與部標中均提出：機房設備的金屬(導電)外殼必須接地的規定(通常稱為保護接地，也就是用導線將外殼與PE線相連)。這一要求的目的是將設備外殼與地線(PE)進行等電位連接，這樣不但保證了操作人員的安全(觸摸外殼時不會發生觸電的危險);同時還將被保護設備的外殼(對于輸入、輸出線)的電位處于相對穩定的狀態，并將電磁干擾的大部分雜散電流導入大地。

5、線路的屏蔽

關于均壓等電位帶的實施，我們建議在機房的地板下設均壓等電位地線帶，以30mm×3mm的TJ-CUB銅排，在各室內分別形成網型(M型)結構的均壓等電位帶，且作好此帶的絕緣支撐，最終以星形(S型)形式與機房的直流邏輯地線接通，另外機房UPS供電系統電源插座及信號地均在最近的距離內與均壓等電位帶相連，避免因設備間電勢差而使設備損壞。

關于線路的屏蔽情況我們是這樣考慮的：感應雷擊很多是由于傳輸線路在交變磁場中產生感應高壓，使計算機系統遭到破壞，對傳輸線路采取屏蔽措施，是降低感應雷擊破壞的有效方法。目前機房內的大部分線路采用穿管布線(金屬軟管或硬管)，但從實際情況看，綜合布線的金屬護管的屏蔽接地需改進，使每根護管兩端有效接地，并與均壓等電位帶連接，最大限度的減少感應雷擊侵入的渠道。

6、法拉第籠的問題

當機房的均壓等電位網絡與大樓的鋼筋網相連時，形成一個稀疏的法拉第籠。或者我們建議機房裝修時做防靜電處理，墻壁采用防靜電鋁塑板，并與機房共地系統相連。使機房的形成一個法拉第籠。

注：1.接地引下線的連接必須在防雷配電柜前進行;

2.UPS電源插座必須就近與均壓等電位相連接。

機房有一條DDN專線存在感應雷隱患，需要做防雷保護，因此我們選用TJ-RJ45網絡SPD對其進行保護。

機房還有一套ADSL設備存在感應雷隱患，需要做防雷保護，因此我們選用TJ-RJ11通訊SPD對其進行保護。

三、接地系統

防雷器件首先起到的作用是對雷電流的吸收和泄放作用，同時也是一種“等電位連接器”。所有的防雷產品器件的防護原理均是在雷擊發生的瞬間內，迅速啟動響應，保證設備、大地、建筑物及其附屬設備之搭接構成一等電位體，從而避免過電壓的損壞，實現均壓等電位的關鍵就是整個機房的地線系統。所以說接地系統在系統防雷中非常重要的。

1、接地系統

理想的建筑物避雷系統的接地裝置，包括從接閃器及引下線的理想狀態最好是無任何電阻，一旦雷擊發生，避雷針接閃時，不論雷電流有多大，接地裝置上任何一點對大地的電勢差為零，因此，接地的阻值應盡可能的小。

依據國家標準GB50174-93《電子計算機機房設計規范》規定，交流工作接地和安全保護接地，接地電阻均不應大于4Ω，直流工作接地中，接地電阻應按計算機系統具體要求確定;(GBJ79-85中規定電信站接地電阻要求≤1Ω)。

依據IEC1024標準機房交流工作接地、安全保護接地、直流工作接地、防雷接地等四種接地宜共用一組接地裝置。但是由于某些計算機設備的工作狀態差異不同，接地系統共地很難實現時，我們建議應該采用等電位理論，達到瞬間等電位方式，常態獨立接地方式(即機房接地系統與其他交流地、安全保護地、防雷地進行軟連接)。

2、地線裝置現狀

目前機房的市電供電系統采用三相五線制，送入機房。機房地線接地電阻應<1Ω。地線為計算機系統的獨立接地網，從現場情況看，機房應做等電位連接，安裝均壓等電位帶。

3、機房設備對接地系統的要求

安裝要求UPS電源輸入為三相四線制，輸出為三相五線制，輸出端為隔離變壓器型，保證中線對地線電壓小于1V，滿足計算機系統的需要。

4、均壓等電位連接

機房的各種地線間及地線與大樓結構的主鋼筋之間，必須進行有效的連接，即全部采用共用接地系統，當雷電引起地電位高壓反擊時，整個大樓及機房呈現系統等電位，防雷系統呈現工作狀態，保證網絡系統的安全。

關于機房設備的金屬外殼接地在相關的國標與部標中均提出：機房設備的金屬(導電)外殼必須接地的規定(通常稱為保護接地，也就是用導線將外殼與PE線相連)。這一要求的目的是將設備外殼與地線(PE)進行等電位連接，這樣不但保證了操作人員的安全(觸摸外殼時不會發生觸電的危險);同時還將被保護設備的外殼(對于輸入、輸出線)的電位處于相對穩定的狀態，并將電磁干擾的大部分雜散電流導入大地。

5、線路的屏蔽

關于均壓等電位帶的實施，我們建議在機房的地板下設均壓等電位地線帶，以30mm×3mm的TJ-CUB銅排，在各室內分別形成網型(M型)結構的均壓等電位帶，且作好此帶的絕緣支撐，最終以星形(S型)形式與機房的直流邏輯地線接通，另外機房UPS供電系統電源插座及信號地均在最近的距離內與均壓等電位帶相連，避免因設備間電勢差而使設備損壞。

關于線路的屏蔽情況我們是這樣考慮的：感應雷擊很多是由于傳輸線路在交變磁場中產生感應高壓，使計算機系統遭到破壞，對傳輸線路采取屏蔽措施，是降低感應雷擊破壞的有效方法。目前機房內的大部分線路采用穿管布線(金屬軟管或硬管)，但從實際情況看，綜合布線的金屬護管的屏蔽接地需改進，使每根護管兩端有效接地，并與均壓等電位帶連接，最大限度的減少感應雷擊侵入的渠道。

6、法拉第籠的問題

當機房的均壓等電位網絡與大樓的鋼筋網相連時，形成一個稀疏的法拉第籠。或者我們建議機房裝修時做防靜電處理，墻壁采用防靜電鋁塑板，并與機房共地系統相連。使機房的形成一個法拉第籠。

注：1.接地引下線的連接必須在防雷配電柜前進行;

2.UPS電源插座必須就近與均壓等電位相連接。