交換機機房防雷工程設計方案

摘 要:交換機網絡設備由于大量采用微電子器件，當雷擊發生時，雷電電磁脈沖及雷電感應電壓經供電線路、網絡信號線路及通信線路進入而損壞各種電子設備，對各種設備進行等位連接、各種線路進行屏蔽，安裝浪涌保護器(SPD)、和共用接地網等綜合防雷技術，才能起到良好的防雷效果。

關鍵詞:交換機網絡設備防雷設計方案

中圖分類號:TM34文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)07(a)-0138-01

當雷擊發生時，其周圍就會產生強大雷電電磁脈沖，和幾千～幾百萬伏的雷電高電壓及幾十千安上百千瓦的強電流，這些高電壓強電流經過供電線路及信息線路至各種網絡電子設備時就會被雷擊而損壞。為了防止雷擊發生時產生的雷電電磁脈沖所產生高電壓和強電流經金屬管道和供電線路、各種數據信號線路入侵而損壞網絡交換電子設備。故必須做好防感應雷設施，這樣才能最大限度地提高防雷效果從而起到保護各種電子設備的目的。

1 設計依據

(1)國家標準《建筑物防雷設計規范》(GB50057-94)。

(2)國家標準《建筑物電子信息系統防雷技術規范》(GB50343-2004)。

2 雷擊發生時無安裝防感應雷設施的后果

(1)機房沒有做防感應雷設施，建筑物接閃時周圍存在較強的電磁場，設備易受雷電磁脈沖和雷電磁波的入侵概率大而損壞設備。

(2)機房沒有做防靜電處理微電子器件易受靜電入侵而損壞。

(3)信號傳輸及電源線無過壓保護裝置，線路很容易感應到雷電高壓而損壞設備。

(4)信號線及電源線沒有做屏蔽處理容易受雷電電磁波的入侵而損壞設備。

3 系統整體防雷方案

為了使機房設備穩定可靠運行及保障系統工作人員有良好的工作環境，做到技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量，制定本防雷方案。

根據防雷分區的概念可知道，不同的防雷區之間的電磁強度不同，除直擊區外，內部防雷區因電磁衰減而與外部防雷電電磁強度不一樣。因此，作好屏蔽措施，在一定程度上可以防止雷電電磁脈沖及雷電波的入侵。

除了線路入侵和電磁感應之外，雷電電磁脈沖進入內部防雷區的渠道還有接地系統。當雷擊在地網附近，雷電流通過接地線下地，地網瞬間的高電位可能通過接地線反擊設備，造成破壞。綜合防雷不僅包括避雷針和過電壓浪涌保護器(即避雷器SPD)，還包括屏蔽與等電位連接及共用接地系統等其它綜合防雷措施。

4 接地系統設計

接地是一切防雷的基礎，是整個工程的重點和難點。所有防雷保護原理是在雷擊瞬間保證設備、大地、建筑物及其附屬設備之間構成等電位體從而避免過電壓的損害，其中最關鍵的就是接地系統。等電位的構成需要各系統共地。

(1)安裝供防雷地、工作地、保護地、防靜電地用的共用地網，接地電阻應小于4Ω。

(2)電源系統進行重復接地。

(3)在機房內設立接地匯流排，避雷器的接地要就近連接到接地匯流排上，接地線要盡量的短，接地匯流排與各類接地線的連接要可靠，并要檢測接觸電阻。

(4)采用單點接地技術，以防止電磁波對電腦網絡的干擾。

(5)在可能的情況下建議電源、信號線路應全長屏蔽處理。

5 機房防感應雷部分

(1)總配電柜(380V)電源輸入端設置一個三相電源避雷器(雷電通流量:60kA，雷電沖擊電流8/20μs)作為電源第一級防雷，以防止雷擊發生時所產生的幾萬伏至幾十萬伏高電壓和強電流入侵而損壞設備。此級可以阻止或削弱由供電線路而串入的雷電壓和雷電流總量的約50%左右能量。

(2)在機房的電源輸入端設置一個三相并聯電源避雷器(雷電通流量:40kA，雷電沖擊電流8/20μs)，做為電源保護的第二級。計算機安裝UPS電源避雷器作為電源的第三級防雷，此級再削去由第一、二級串入的大部分雷電能量。機房設備經過上述三級的設防保護后其雷電能量就降至網絡設備所能承受的范圍，從而起到保護設備不受由電源線路竄入的雷電高壓而損壞設備的目的。

6 在網絡信號線輸入端處設置一級網絡信號浪涌保護器以防止雷擊發生時而由網絡信號線侵入的雷電電磁脈沖和雷電過電壓損壞網絡交換設備

(1)為了減少電磁干擾的感應效應，機房的外部設屏蔽措施，在機房內安裝防靜電地板，與金屬門窗、天花金屬框架等做等電位處理。

(2)設置一條防感應雷的引下線(與防直擊雷的引下線分開且要相距一定的距離)和輔助地網，當雷擊發生時高強度的雷電波脈沖容易從外部引進電源線路上、各種金屬管道進入網絡設備，特別是供電線路比較長最容易引入高強度雷電脈沖，這些高強度的雷電脈沖經過各級避雷器的截流而要迅速泄流到大地上去，這樣才能保護設備的安全，因此從這個角度出發設置一條短而粗導電性良好的引下線和輔助地網是很有必要的(輔助地網要安裝等電位連接器與大地網連接起來，這樣做能起到當雷擊發生時可以組成共用大地網的作用)。

參考文獻

[1]國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94.2000[S].

[2]國家標準《建筑物電子信息系統防雷技術規范》.GB50343-2004[S].