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1 引言
計(jì)算機(jī)機(jī)房是電子信息設(shè)備的集中場(chǎng)所,是網(wǎng)絡(luò)傳輸樞紐和數(shù)據(jù)處理中心,對(duì)于如今信息化世界其作用越來(lái)越重要。近年來(lái)，因雷電災(zāi)害而損壞的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及設(shè)備大幅上升。雷電災(zāi)害不僅造成設(shè)備永久性損壞，重要的是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中斷和癱瘓會(huì)造成不可估量的直接與間接的巨大經(jīng)濟(jì)損失和影響。越來(lái)越多的單位開(kāi)始重視計(jì)算機(jī)機(jī)房和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的雷電防護(hù)工作，為此做好這項(xiàng)工作尤為重要。下面筆者對(duì)某機(jī)房防雷設(shè)計(jì)工程方案進(jìn)行具體論述。
2 計(jì)算機(jī)機(jī)房雷電感應(yīng)防護(hù)工程方案
本方案制定的是考慮機(jī)房所在大樓實(shí)際環(huán)境因素和用戶實(shí)際需要而作出一套比較完整而易于操作的防雷設(shè)計(jì)及安裝技術(shù)的防雷方案，從而達(dá)到整個(gè)計(jì)算機(jī)房設(shè)備系統(tǒng)安全地運(yùn)行。
2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)
①《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50057-94）(2000年版)
②《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》（GB50343-2004)
③《雷電電磁脈沖的防護(hù)》（IEC61312）
④《建筑物防雷裝置檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB/T21431-2008）
⑤《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50174-93〉
⑥符合其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范.
2.2 目的和作用
完善開(kāi)平市某企業(yè)計(jì)算機(jī)機(jī)房雷電感應(yīng)防護(hù)設(shè)施，以保障計(jì)算機(jī)機(jī)房?jī)?nèi)人身及有關(guān)電子設(shè)備等的運(yùn)行安全，以符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2.3 設(shè)計(jì)原則
安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、適合要求、全面加強(qiáng)防護(hù)。
2.4 雷電防護(hù)概述
為了對(duì)機(jī)房的通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)等弱電電子設(shè)備采取有效實(shí)用的防雷保護(hù)措施，保障機(jī)房系統(tǒng)正常安全運(yùn)行，減小雷電感應(yīng)對(duì)電子信息設(shè)備的影響，首先應(yīng)明確機(jī)房雷電防護(hù)的危害原理及危害途徑。按甲方要求計(jì)算機(jī)機(jī)機(jī)房按建筑物電子信息系統(tǒng)的雷電防護(hù)等級(jí)劃分為A級(jí)。凡是影響電子信息系統(tǒng)的雷電侵入通道和途徑,都必須預(yù)先考慮到,采取相應(yīng)的防護(hù)措施,將雷電高電壓、大電流堵截消除在電子信息設(shè)備之外,不允許雷電電磁脈沖進(jìn)入設(shè)備,即使漏過(guò)來(lái)的很小一部分,也要采取有效措施將其疏導(dǎo)入大地,這樣才能達(dá)到對(duì)雷電的有效防護(hù)。建筑物電子信息系統(tǒng)遭受雷電的影響是多方面的,既有直接雷擊,又有從電源線路、信號(hào)線路等侵入的雷電電磁脈沖,還有在建筑物附近落雷形成的電磁場(chǎng)感應(yīng),以及接閃器接閃后由接地裝置引起的地電位反擊。在進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)時(shí),不但要考慮防直接雷擊,還要防雷電電磁脈沖、雷電電磁感應(yīng)和地電位反擊等,因此,必須進(jìn)行綜合防護(hù),才能達(dá)到預(yù)期的防雷效果。
2.5 現(xiàn)場(chǎng)勘察
防雷現(xiàn)場(chǎng)勘察是十分重要和必要的，因?yàn)槲覀儗⒏鶕?jù)防護(hù)對(duì)象的重要性、遭雷擊的可能性以及可能導(dǎo)致的后果，在詳細(xì)勘察現(xiàn)場(chǎng)的基礎(chǔ)上為用戶量身訂制設(shè)計(jì)、施工方案，力求將雷電可能造成的損害降到最低點(diǎn)。通過(guò)勘察現(xiàn)場(chǎng)我們主要掌握：（1）現(xiàn)有直擊雷防護(hù)狀況；（2）通訊和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)狀況；（3）接地等電位連接狀況；（4）電源系統(tǒng)（電源主配電、UPS電源備分等）狀況；（5）綜合布線方面情況。只有通過(guò)了解現(xiàn)況，按照規(guī)范規(guī)定，根據(jù)不同的特性給予相應(yīng)而全面的防護(hù)和完善。
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)堪察，該機(jī)房位于大樓的第三層，樓高五層，大樓安裝有符合規(guī)范的防直擊雷措施（根據(jù)防雷所有效期內(nèi)的檢測(cè)報(bào)告），機(jī)房面積為16m²,機(jī)房?jī)?nèi)沒(méi)有任何的防雷及接地措施，大樓電井預(yù)留有接地端子一個(gè)（測(cè)得其接地電阻為1.2Ω）機(jī)房角位的柱均屬大樓中間柱位。進(jìn)入機(jī)房的線路有：電話線，網(wǎng)絡(luò)線，電源線。機(jī)房?jī)?nèi)各電話線、網(wǎng)絡(luò)線、電源線拉設(shè)比較雜亂，沒(méi)有套金屬線槽屏蔽。機(jī)房設(shè)有防靜電地板。
2.6 雷電感應(yīng)防護(hù)措施
在兩個(gè)防雷區(qū)界面的各種傳輸線路端口分別安裝在與之適配的浪涌保護(hù)器(SPD),其中電源SPD不僅具有抑制雷電過(guò)電壓的功能,同時(shí)還具有防止操作過(guò)電壓的作用。
計(jì)算機(jī)機(jī)房電源系統(tǒng)采取三級(jí)精細(xì)保護(hù)措施。在二樓總配電房處并聯(lián)安裝一套通流量為40KA的三相電源浪涌過(guò)壓保護(hù)器作第一級(jí)保護(hù)。在機(jī)房配電箱處并聯(lián)一套通流量為20KA的單相電源浪涌過(guò)壓保護(hù)器作第二級(jí)保護(hù)。在UPS前端、服務(wù)器、光端機(jī)設(shè)備前端各串聯(lián)安裝一套插座式通流量為10KA電源浪涌過(guò)壓保護(hù)器作第三級(jí)保護(hù)，以上詳見(jiàn)圖1。
機(jī)房通信網(wǎng)絡(luò)線采用光纖傳輸引入，因光纖傳輸不具備引雷條件，導(dǎo)絕了網(wǎng)絡(luò)引入前端部分不存在感應(yīng)雷電波入侵，所以光纖前端不用加裝浪涌保護(hù)器保護(hù)。根據(jù)實(shí)際情況，考慮到機(jī)房?jī)?nèi)局域網(wǎng)引至各辦公室的計(jì)算機(jī)終端網(wǎng)絡(luò)部分受雷擊機(jī)率比較小，若在網(wǎng)絡(luò)部分串接網(wǎng)絡(luò)浪涌保護(hù)器，因插入損耗可能會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的傳輸造成一定的衰減，要測(cè)試相關(guān)匹配問(wèn)題，且根據(jù)實(shí)際經(jīng)濟(jì)穩(wěn)許情況，現(xiàn)時(shí)暫不考慮在網(wǎng)絡(luò)部分加裝相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)浪涌保護(hù)器。
在電話線路引入的集線箱端處安裝一級(jí)電話浪涌保護(hù)器保護(hù)。
SPD接地線應(yīng)就近入地，連接導(dǎo)線應(yīng)平直,其長(zhǎng)度不宜超過(guò)0.5米。主地線采用16mm2多股銅纜線,其他接地線要求采用不小于6 mm2多股銅纜線。
2.7 等電位措施
電子信息系統(tǒng)的機(jī)房應(yīng)設(shè)等電位連接網(wǎng)絡(luò)：電氣和電子設(shè)備的金屬外殼、機(jī)柜、機(jī)架、金屬管、槽、屏蔽線纜外層、防靜電地板龍骨、信息設(shè)備防靜電接地、安全保護(hù)地、浪涌過(guò)壓保護(hù)器接地端子等均應(yīng)以最短的距離與等電位連接網(wǎng)絡(luò)連接。
等電位連接網(wǎng)絡(luò)采用M型結(jié)構(gòu)形式，其靈活簡(jiǎn)單、接線方便、安全可靠,適用于小型機(jī)房。機(jī)房?jī)?nèi)的等電位連接帶采用30*3扁銅，將機(jī)房室內(nèi)的各機(jī)柜、機(jī)架、光端箱、光端機(jī)、服務(wù)器、鋁合金窗、靜電地板金屬架龍骨等金屬設(shè)備就近接至等電位網(wǎng)絡(luò)的接地匯流排上。各設(shè)備接地PE線用不小于6mm2多股銅纜線。詳見(jiàn)圖2
2.8 接地
根據(jù)建筑物電子信息系統(tǒng)的特點(diǎn),將外部防雷裝置和內(nèi)部防雷裝置協(xié)調(diào)統(tǒng)一布置,從整體上全面規(guī)劃。接地裝置應(yīng)優(yōu)先利用建筑物的基礎(chǔ)鋼筋接地網(wǎng),當(dāng)接地電阻達(dá)不到要求時(shí)應(yīng)增加人工接地網(wǎng)。防雷設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)科學(xué)性的原則。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)，大樓一樓電井預(yù)留有接地端子（測(cè)得電阻為1.2Ω），本設(shè)計(jì)利用該預(yù)留接地端子的地網(wǎng)作接地體，并結(jié)合采用建筑物的基礎(chǔ)鋼筋接地網(wǎng)，目的是達(dá)到均壓、等電位以減少各種接地設(shè)備間、不同系統(tǒng)之間的電位差。從機(jī)房靠窗兩側(cè)的大樓中間柱位各引出一條建筑物柱筋接地線,鑿開(kāi)柱內(nèi)主筋,接到接地匯流排線上(接之前應(yīng)先測(cè)試其接地狀況和電阻值，確保其連接電阻達(dá)到要求)。接地裝置連接應(yīng)可靠,連接處不應(yīng)松動(dòng)、脫焊、接觸不良。接地線的敷設(shè)應(yīng)平直、整齊。焊接要求:銅質(zhì)接地裝置應(yīng)采用焊接或熔接，鋼質(zhì)和銅質(zhì)接地裝置之間連接應(yīng)采用熔接或采用搪錫后螺栓連接，連接部位應(yīng)做防腐處理。大樓一樓預(yù)留接地端子用ф12鍍鋅圓鋼引至機(jī)房接地匯流排處和二樓總配電房處。供機(jī)房匯流排接地和二樓的總配電房電涌保護(hù)器和電柜接地。
2.9 屏蔽措施
電子信息系統(tǒng)機(jī)房的屏蔽主要由機(jī)房(場(chǎng)地)屏蔽和線纜屏蔽兩部分組成。機(jī)房網(wǎng)絡(luò)線采用光纖傳輸引入，因光纖傳輸不引雷，符合屏蔽要求。但機(jī)房?jī)?nèi)的局域網(wǎng)絡(luò)線均沒(méi)有作屏蔽引設(shè)（即沒(méi)有套金屬線槽引設(shè)），存有一定的不足。機(jī)房?jī)?nèi)也引入各電話線，其布線比較雜亂，也存在一定的不足。因此，對(duì)機(jī)房各線路加裝金屬線槽對(duì)電話、網(wǎng)絡(luò)線路進(jìn)行屏蔽保護(hù)，金屬線槽兩端進(jìn)行等電位接地。
機(jī)房(場(chǎng)地)屏蔽主要有建筑物鋼筋網(wǎng)作自然的屏蔽，結(jié)合防靜電地板、天花吊鋁合金板、金屬門(mén)鋁，組成了簡(jiǎn)單的“法拉第籠”(屏蔽籠)效果。另外，設(shè)備本身的外殼通過(guò)作良好接地后，也組成也最后一道屏蔽防護(hù)網(wǎng)。這些均能保障了電子設(shè)備在干凈的電磁環(huán)境中工作運(yùn)行。
2.10 其他說(shuō)明
建筑物電子信息系統(tǒng)防雷施工,應(yīng)按相關(guān)規(guī)范的規(guī)定和已批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)施工文件進(jìn)行。建筑物電子信息系統(tǒng)防雷工程中采用的器材,應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,并應(yīng)有合格證件。電工、焊工和電氣調(diào)試人員,必須持證上崗。工程過(guò)程中的各項(xiàng)記錄均應(yīng)完整，并應(yīng)附有竣工圖。
3 結(jié)束語(yǔ)
防雷是一個(gè)系統(tǒng)工程，它包括防止直接雷擊、防止和抑制雷電電磁脈沖（LEMP）干擾的各種傳輸形式造成的危害等環(huán)節(jié)。采取的統(tǒng)一防護(hù)措施概括為：安裝浪涌過(guò)壓保護(hù)器(SPD)、等電位連接、屏蔽(隔離)、合理布線、接地等技術(shù)。這些措施聯(lián)合使用，互相配合，各行其責(zé)、缺一不可。由于技術(shù)的不斷前進(jìn)，信息系統(tǒng)防雷工程技術(shù)及其應(yīng)用的各種產(chǎn)品還將不斷向前發(fā)展。我們必須站在時(shí)代的新高度來(lái)認(rèn)識(shí)和重視防雷技術(shù)，提高人類對(duì)雷災(zāi)防御的綜合能力。
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