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摘 要:目的是提出一套完整而易于操作的防雷设计和运行方案,在机房电力改造的同时进行参考实施。
关键词:电子设备;防雷;解决方案
1 雷电保护的整体概念
网络过电压保护必须运用电磁兼容原理将企业网络局部的防护归结到企业网络的整体的雷电过电压保护。电子设备所处的建筑物作为一个欲保护的空间区域,从电磁兼容的角度出发,可由外到内分为几个雷电保护区,以规定各部分空间不同的雷电磁脉冲(LEMP)的严重程度。
2 防雷方案
根据雷电保护区的划分要求,银行建筑物外部是直接雷的区域,在这个区域内的设备最容易遭受损害,危险性最高,是暴露区,为0区;建筑物内部及计算机房所处的位置为非暴露区,可将其分为1区、2区,越往内部,危险程度越低,雷电过电压对内部电子设备的损害主要是沿线路引入。保护区的界面通过外部的防雷系统、建筑物的钢筋混凝土及金属外壳等构成的屏蔽层而形成。电气通道以及金属管则通过这些界面,穿过各级雷电保护区的金属构件必须在每一穿过点做等电位连接。
(1)等电位连接。
实行等电位连接的主体应为:设备所在建筑物的主要金属构件和进入建筑物的金属管道;供电线路含外露可导电部分;防雷装置;由电子设备构成的信息系统。实行等电位连接的连接体为金属连接导体和无法直接连接时而做瞬态等电位连接的防雷保护器(SPD)。
大楼的计算机房应敷设金属蔽网,屏蔽网应与机房内环形接地母线均匀多点相连。通过星型(S型结构或网形M型)结构把设备直流地以最短的距离连到邻近的等电位连接带上。小型机房选S型,在大型机房选M型结构。
机房内的电力电缆(线)、通信电缆(线)宜尽量采用屏蔽电缆。 架空电力线由终端杆引下后应更换为屏蔽电缆,进入大楼前应水平直埋50m以上,埋地深度应大于0.6m,屏蔽层两端接地,非屏蔽电缆应穿镀锌铁管并水平直埋50m以上,铁管两端接地。
(2)接地。
根据GB50174-93标准要求,电子计算机机房接地装置应满足下列接地要求:交流工作接地,接地电阻不大于4欧姆;安全保护接地,接地电阻不大于4欧姆;直流工作接地,接地电阻应按计算机系统具体要求确定;防雷接地,接地应接现行国标50057《建筑物防雷设计规范》执行。
交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地共用一组接地装置时,其接地电阻按其中最小值确定;若防雷接地单独设置接地装置时,其余三种接地共用一组接地装置,其接地电阻不大于其中最小值,并应采用OBO之防地电位反击的等电位连接保护器。
(3)机房内通信电缆以及地线的布放和连接。
通过模拟不同的布线、屏蔽和接地方式时,空间电磁场对通信线路的电磁感应影响情况试验,对计算机通信网络系统在建筑物楼内的布线和接地方式有如下结论: 通信电缆以及地线的布放应尽量集中在建筑物的中部。
通信电缆线槽以及地线线槽的布放应尽量避免紧靠建筑物立柱或横梁并沿建筑物立柱或横梁布线较长的距离,通信电缆线槽以及地线线槽的设计应尽可能位于距离建筑物立柱或横梁较远的位置。卫星接收机高频电缆在进入机房前其金属屏蔽外皮,至少有二处与避雷设备引下线连接。
3 防雷器的应用方案
3.1 防雷器的配置原则
应在不同使用范围内选用不同性能的防雷器(SPD)。在选用电源SPD时要考虑供电系统的形式、额定电压等因素。LPZ0与LPZ1区交界处的SPD必须是经过10/350us波形冲击试验达标的产品。对于通信SPD在选型时应考虑SPD与电子设备的相容性。
SPD保护必须是多级的,例如对电子设备电源部分雷电保护而言,至少应采取泄流型SPD与限压型SPD前后两级进行保护。为各级SPD之间做到有效配合,当两级SPD之间电源线或通讯线距离未达规定要求时,应在两级SPD之间采用适当退耦措施。对于无人值守场合,可选用OBO之带有遥信触点的电源SPD;对于有人值守场合,可选用OBO之带有声光报警之电源SPD,所有OBO电源防雷器都具有老化显示。通信SPD应满足信号传输带率、工作电平、网络类型的需要,同时接口应与被保护设备兼容。通信SPD由于串接在线路中,在选用时应选用插入损耗较小的SPD。在选用SPD时,供应商应提供相关SPD技术参数资料。正确的安装才能达到预期的效果。SPD的安装应严格依据厂方提供的安装要求进行。
3.2 防雷器的具体应用
为保护UPS设备,同时加强机房电源系统保护,在机房主配电柜内安装一套德国OBO V25-B/3 NPE-AS电源防雷保护器;UPS配电柜安装一套OBO V20-C/3 NPE-AS电源防雷保护器作为电源系统二级辅助保护;在机房的关键设备前端再安装OBO CNS-3D-G8 或DNS-3-D防雷保护器作为电源系统三级防雷保护。电源经三级保护后浪涌电压大大降低,完全符合UPS及常规电源的浪涌承受能力。电源避雷器为模块式插入,更换方便。当雷击时避雷器单向对地导通,使电源系统浪涌电压泄入大地,从而保护设备和人体,当模块断路时,AS声光报警器提供报警信号,提示更换。
地网保护器:机房地与大楼地之间使用OBO 480地网保护避雷器连通,连接成等电位体,并且当雷击时大楼避雷系统电流不直接进入机房地以防止雷电反击。
参考文献
[1]李长旭.输电线路防雷性能研究[D].东北电力大学,2008.
[2]张东泽.浅议输电线路的防雷措施[J].民营科技,2009.
[3]吕鹏.通信设施雷电过电压防护浅谈[J].科技信息,2009.
关键词:电子设备;防雷;解决方案
1 雷电保护的整体概念
网络过电压保护必须运用电磁兼容原理将企业网络局部的防护归结到企业网络的整体的雷电过电压保护。电子设备所处的建筑物作为一个欲保护的空间区域,从电磁兼容的角度出发,可由外到内分为几个雷电保护区,以规定各部分空间不同的雷电磁脉冲(LEMP)的严重程度。
2 防雷方案
根据雷电保护区的划分要求,银行建筑物外部是直接雷的区域,在这个区域内的设备最容易遭受损害,危险性最高,是暴露区,为0区;建筑物内部及计算机房所处的位置为非暴露区,可将其分为1区、2区,越往内部,危险程度越低,雷电过电压对内部电子设备的损害主要是沿线路引入。保护区的界面通过外部的防雷系统、建筑物的钢筋混凝土及金属外壳等构成的屏蔽层而形成。电气通道以及金属管则通过这些界面,穿过各级雷电保护区的金属构件必须在每一穿过点做等电位连接。
(1)等电位连接。
实行等电位连接的主体应为:设备所在建筑物的主要金属构件和进入建筑物的金属管道;供电线路含外露可导电部分;防雷装置;由电子设备构成的信息系统。实行等电位连接的连接体为金属连接导体和无法直接连接时而做瞬态等电位连接的防雷保护器(SPD)。
大楼的计算机房应敷设金属蔽网,屏蔽网应与机房内环形接地母线均匀多点相连。通过星型(S型结构或网形M型)结构把设备直流地以最短的距离连到邻近的等电位连接带上。小型机房选S型,在大型机房选M型结构。
机房内的电力电缆(线)、通信电缆(线)宜尽量采用屏蔽电缆。 架空电力线由终端杆引下后应更换为屏蔽电缆,进入大楼前应水平直埋50m以上,埋地深度应大于0.6m,屏蔽层两端接地,非屏蔽电缆应穿镀锌铁管并水平直埋50m以上,铁管两端接地。
(2)接地。
根据GB50174-93标准要求,电子计算机机房接地装置应满足下列接地要求:交流工作接地,接地电阻不大于4欧姆;安全保护接地,接地电阻不大于4欧姆;直流工作接地,接地电阻应按计算机系统具体要求确定;防雷接地,接地应接现行国标50057《建筑物防雷设计规范》执行。
交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地共用一组接地装置时,其接地电阻按其中最小值确定;若防雷接地单独设置接地装置时,其余三种接地共用一组接地装置,其接地电阻不大于其中最小值,并应采用OBO之防地电位反击的等电位连接保护器。
(3)机房内通信电缆以及地线的布放和连接。
通过模拟不同的布线、屏蔽和接地方式时,空间电磁场对通信线路的电磁感应影响情况试验,对计算机通信网络系统在建筑物楼内的布线和接地方式有如下结论: 通信电缆以及地线的布放应尽量集中在建筑物的中部。
通信电缆线槽以及地线线槽的布放应尽量避免紧靠建筑物立柱或横梁并沿建筑物立柱或横梁布线较长的距离,通信电缆线槽以及地线线槽的设计应尽可能位于距离建筑物立柱或横梁较远的位置。卫星接收机高频电缆在进入机房前其金属屏蔽外皮,至少有二处与避雷设备引下线连接。
3 防雷器的应用方案
3.1 防雷器的配置原则
应在不同使用范围内选用不同性能的防雷器(SPD)。在选用电源SPD时要考虑供电系统的形式、额定电压等因素。LPZ0与LPZ1区交界处的SPD必须是经过10/350us波形冲击试验达标的产品。对于通信SPD在选型时应考虑SPD与电子设备的相容性。
SPD保护必须是多级的,例如对电子设备电源部分雷电保护而言,至少应采取泄流型SPD与限压型SPD前后两级进行保护。为各级SPD之间做到有效配合,当两级SPD之间电源线或通讯线距离未达规定要求时,应在两级SPD之间采用适当退耦措施。对于无人值守场合,可选用OBO之带有遥信触点的电源SPD;对于有人值守场合,可选用OBO之带有声光报警之电源SPD,所有OBO电源防雷器都具有老化显示。通信SPD应满足信号传输带率、工作电平、网络类型的需要,同时接口应与被保护设备兼容。通信SPD由于串接在线路中,在选用时应选用插入损耗较小的SPD。在选用SPD时,供应商应提供相关SPD技术参数资料。正确的安装才能达到预期的效果。SPD的安装应严格依据厂方提供的安装要求进行。
3.2 防雷器的具体应用
为保护UPS设备,同时加强机房电源系统保护,在机房主配电柜内安装一套德国OBO V25-B/3 NPE-AS电源防雷保护器;UPS配电柜安装一套OBO V20-C/3 NPE-AS电源防雷保护器作为电源系统二级辅助保护;在机房的关键设备前端再安装OBO CNS-3D-G8 或DNS-3-D防雷保护器作为电源系统三级防雷保护。电源经三级保护后浪涌电压大大降低,完全符合UPS及常规电源的浪涌承受能力。电源避雷器为模块式插入,更换方便。当雷击时避雷器单向对地导通,使电源系统浪涌电压泄入大地,从而保护设备和人体,当模块断路时,AS声光报警器提供报警信号,提示更换。
地网保护器:机房地与大楼地之间使用OBO 480地网保护避雷器连通,连接成等电位体,并且当雷击时大楼避雷系统电流不直接进入机房地以防止雷电反击。
参考文献
[1]李长旭.输电线路防雷性能研究[D].东北电力大学,2008.
[2]张东泽.浅议输电线路的防雷措施[J].民营科技,2009.
[3]吕鹏.通信设施雷电过电压防护浅谈[J].科技信息,2009.