一、 電源系統(tǒng)的防雷與過電壓保護
UPS電源系統(tǒng)的防雷保護
由于機房UPS不間斷電源設備是用于為機房內(nèi)計算機信息系統(tǒng)各用電設備提供穩(wěn)定、可靠和高質(zhì)量的用電環(huán)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(tǒng)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(qū),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(qū)內(nèi)的電磁場也沒有減弱。
第一級防護為粗保護,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(tǒng)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,將殘余的雷電流基本吸收,通過地線泄入大地。
電源系統(tǒng)的全部防雷器件集中安裝在低壓配電系統(tǒng)中,組成兩級輸入防護的防雷系統(tǒng),用于UPS電源系統(tǒng)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(tǒng)的防雷與過電壓保護
通訊系統(tǒng)防雷包括由戶外引至戶內(nèi)的通訊線路,主要線路包括網(wǎng)絡通訊線路、專線、微波通信線(天饋線)等;(由于網(wǎng)絡通訊線路、專線線路是由光纖引入可不予考慮)。
三、接地系統(tǒng)
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(chǎn)品器件的防護原理均是在雷擊發(fā)生的瞬間內(nèi),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(xiàn)均壓等電位的關鍵就是整個機房的地線系統(tǒng)。所以說接地系統(tǒng)在系統(tǒng)防雷中非常重要的。
1、接地系統(tǒng)
理想的建筑物避雷系統(tǒng)的接地裝置,包括從接閃器及引下線的理想狀態(tài)最好是無任何電阻,一旦雷擊發(fā)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(jù)國家標準GB50174-2008《電子計算機機房設計規(guī)范》規(guī)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(tǒng)具體要求確定;(GBJ79-85中規(guī)定電信站接地電阻要求≤1Ω)。
依據(jù)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(tài)差異不同,接地系統(tǒng)共地很難實現(xiàn)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(tài)獨立接地方式(即機房接地系統(tǒng)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(xiàn)狀
目前機房的市電供電系統(tǒng)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(tǒng)的獨立接地網(wǎng),從現(xiàn)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng),當雷電引起地電位高壓反擊時,整個大樓及機房呈現(xiàn)系統(tǒng)等電位,防雷系統(tǒng)呈現(xiàn)工作狀態(tài),保證網(wǎng)絡系統(tǒng)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(guī)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(fā)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(wěn)定的狀態(tài),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,在機房的地板下設均壓等電位地線帶,分別形成網(wǎng)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(tǒng)電源插座及信號地均在最近的距離內(nèi)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(chǎn)生感應高壓,使計算機系統(tǒng)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(nèi)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、法拉第籠的思路
當機房的均壓等電位網(wǎng)絡與大樓的鋼筋網(wǎng)相連時,形成一個稀疏的法拉第籠;蛘呶覀兘ㄗh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(tǒng)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。
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