廣電大樓計(jì)算機(jī)房的雷電防護(hù)

摘 要：近兩年我市廣電大樓遭受三次雷擊，本文以我市廣電大樓機(jī)房為例，分析計(jì)算機(jī)房的特點(diǎn)，雷電侵入的途徑以及產(chǎn)生的影響，著重闡述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的綜合防雷措施，有效地降低計(jì)算機(jī)房發(fā)生雷擊事故，保護(hù)計(jì)算機(jī)房內(nèi)的各種設(shè)備正常運(yùn)行和人員安全。

關(guān)鍵詞：廣電大樓；計(jì)算機(jī)房；雷電防護(hù)

1 引言

雷電是自然災(zāi)害之一，有史以來雷電便以極大的破壞力給人類生命財(cái)產(chǎn)帶來很大損失。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，先進(jìn)計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，而且先進(jìn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)備的高度集成化，其低工作電頻和小工作電流的特點(diǎn)又帶來耐過電壓過電流能力差等弱點(diǎn)，因而伴隨雷電所產(chǎn)生的雷電電磁脈沖對電子設(shè)備將產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。一般說來感應(yīng)雷沒直擊雷那么猛烈，但他發(fā)生的幾率比直擊雷多，且感應(yīng)雷可以在較大范圍內(nèi)的多個部位同時發(fā)生，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備易遭受感應(yīng)雷電破壞。

現(xiàn)代防雷工程是一個系統(tǒng)工程，包括防直擊雷防護(hù)和電磁脈沖防護(hù)。本文以我市廣電大樓機(jī)房為例，分析計(jì)算機(jī)房的特點(diǎn)，雷電侵入的途徑以及產(chǎn)生的影響，找出計(jì)算機(jī)系統(tǒng)遭雷擊原因并提出防治的措施。

2 廣電大樓及計(jì)算機(jī)房的概況

我市地處山東北部平原，地勢平坦，海拔高度6-13米之間，年平均雷暴日數(shù)29天。廣電大樓位于市區(qū)中心地帶，樓長46米、寬9米，建筑物高度22.3米共計(jì)6層。屋面設(shè)有10mX10m的網(wǎng)狀避雷網(wǎng)，其接地電阻實(shí)測值為1.2歐姆，計(jì)算機(jī)房設(shè)置在大樓二層，整體面積90平米左右，機(jī)房有用于接收電視信號的衛(wèi)星接收系統(tǒng)、還有主服務(wù)器、中心交換機(jī)、分交換機(jī)、路由器、服務(wù)器、及相當(dāng)數(shù)量的終端構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)。位于主機(jī)房內(nèi)的中心交換機(jī)通過廣域網(wǎng)路由器與外界聯(lián)系，通過光纖與各分交換機(jī)連接，分交換機(jī)通過集線器與用戶終端相連。機(jī)房有獨(dú)立接地線，接地電阻實(shí)測值1.8歐姆，但沒有設(shè)置等電位連接匯流排，僅供服務(wù)器等設(shè)備外殼接地用，采用的S型等電位連接網(wǎng)絡(luò)。機(jī)房內(nèi)各面安裝了金屬屏蔽網(wǎng)，地板為全金屬防靜電地板，綜合布線、等電位連接、共用接地系統(tǒng)符合規(guī)范要求。大樓的電有架空線路改為穿鋼管后引入總配電室，三相電源；機(jī)房電源采用電纜由配電室專線引致隔壁的UPS機(jī)房，三相電源。機(jī)房設(shè)備在市電斷開后可由UPS直接供電單項(xiàng)電源，采用TN-S供電系統(tǒng)。經(jīng)實(shí)測電源的PE線接地電阻平均值2.1歐姆。機(jī)房電源和信號系統(tǒng)均沒有電源浪涌保護(hù)裝置。

3 簡述雷電對計(jì)算機(jī)房的影響

雷電對計(jì)算機(jī)房的影響主要為雷電感應(yīng)電磁干擾，雷電地磁場是伴隨瞬時強(qiáng)大雷電對地放電的雷電流產(chǎn)生的，當(dāng)雷電接近架空管線時，高壓沖擊波會沿架空管線侵入室內(nèi)，造成高電流引入，計(jì)算機(jī)房所處的建筑物內(nèi)敷設(shè)的各種電源線、信號線和金屬管道等，這些線路和管道在建筑物內(nèi)的不同空間構(gòu)成環(huán)路，當(dāng)建筑物內(nèi)遭受雷擊時雷電流沿建筑物防雷裝置各分支導(dǎo)體入地，流過分支導(dǎo)體的雷電流在建筑物內(nèi)部空間產(chǎn)生暫態(tài)脈沖電磁場，脈沖電磁場交鏈不同空間的導(dǎo)體回路，會在這些回路中感應(yīng)出過電壓和過電流導(dǎo)致設(shè)備損壞。

4 計(jì)算機(jī)房防雷設(shè)計(jì)施工的理論依據(jù)及基本防雷措施

計(jì)算機(jī)房防雷設(shè)計(jì)的理論依據(jù)是《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010；《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB50343-2004；《雷擊電磁脈沖防護(hù)》IEC61312-1第二部分：浪涌保護(hù)器要求。

計(jì)算機(jī)房基本防雷措施包括外部直擊雷防護(hù)和內(nèi)部感應(yīng)雷防護(hù)兩個方面。外部直擊雷防護(hù)是采用避雷網(wǎng)等作為接閃器，通過引下線將雷電流泄放至良好的接地裝置，從而確保建筑物本身免受直擊雷的侵襲。內(nèi)部感應(yīng)雷防護(hù)是為保護(hù)建筑物內(nèi)部設(shè)備以及人員安全而設(shè)置的，是從整體和系統(tǒng)上建立起來三維的防護(hù)體系，主要是加裝電涌保護(hù)器、屏蔽等電位連接等措施。

5 建筑物防雷分類

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50057-2010規(guī)定，建筑物預(yù)計(jì)年雷擊次數(shù)的計(jì)算公式； N1=kNgAe（我市年平均雷暴日 Td=29天）計(jì)算所得：N1=0.0327（次/年）；根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010規(guī)定，確定該大樓為三類防雷建筑物。

6 機(jī)房電子信息系統(tǒng)雷電防護(hù)等級確定

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB50343-2004第四章地4.2節(jié)第4.2.3條的規(guī)定E=1-Nc/N=1-0.0175/0.1221=0.856，0.9

7 廣電大樓計(jì)算機(jī)房防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

7.1 直擊雷的防護(hù)

該大樓樓面用10MX10M網(wǎng)絡(luò)避雷網(wǎng)，接地系統(tǒng)良好，滿足國家《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010規(guī)定。

7.2 雷電感應(yīng)及雷電波侵入的防護(hù)

7.2.1 電源系統(tǒng)的防護(hù)

該機(jī)房的電源防護(hù)采用B級防護(hù)。進(jìn)大樓的電纜穿鋼管埋地，埋地長度不小于15米。由總配電房至大樓的配電箱以及機(jī)房樓層配電箱的電力線路，均采用金屬鎧裝電纜進(jìn)行敷設(shè)。在電源線路上安裝電源防雷器，是必不可少的防護(hù)措施。根據(jù)防雷規(guī)范中有關(guān)防雷分區(qū)的要求將電源系統(tǒng)分為三級保護(hù)。在總配電變壓器低壓側(cè)安裝最大電流通容量150KA的一級電源防護(hù)箱；在該大樓的總配電箱安裝通流量為80KA的二級的電源防雷箱；在計(jì)算機(jī)房的重要設(shè)備的電源進(jìn)線處安裝最大通流容量40KA的三級電源防雷器。

7.2.2 信號線路的防護(hù)措施

在信號線路上安裝信號防雷器，對感應(yīng)雷是一種行之有效的辦法，在核心交換機(jī)和邊緣交換機(jī)前端安裝1臺100M/RJ45的信號避雷器，路由器及計(jì)算機(jī)各服務(wù)器安裝相應(yīng)型號RJ接口的信號SPD，DDN專線安裝DDN信號SPD，型號為RJ-D110-A。在調(diào)制解調(diào)器到計(jì)算機(jī)間安裝Isn≥3KA（波形8/20us）；響應(yīng)時間T<5ns的數(shù)據(jù)線SPD進(jìn)行保護(hù)，第三級信號SPD數(shù)量有設(shè)備安裝數(shù)量確定。進(jìn)入程控機(jī)房的程控電話線在終端盒上安裝程控電話SPD一個，其參數(shù)為雷電流通量Isn≥3KA（波形8/20us），響應(yīng)時間T<5ns的信號保護(hù)器SPD進(jìn)行保護(hù)。

8 結(jié)束語

為保護(hù)計(jì)算機(jī)房的電子設(shè)備不受雷電損害或把損害降到最低，本工程從整體防雷方案考慮，兼顧以前設(shè)施，著重補(bǔ)充防感應(yīng)雷設(shè)備。另外施工過程中邊施工邊測量，總之計(jì)算機(jī)房的防雷防護(hù)要引起足夠重視，做到有備無患。

參考文獻(xiàn)

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