弱电工程机房建设防雷接地系统.docx
《弱电工程机房建设防雷接地系统.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《弱电工程机房建设防雷接地系统.docx(29页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、弱电工程机房建设防雷接地系统一、机房防雷接地系统简介 随着通信技术、计算机网络技术的飞速发展,计算机和网络越来 越深入人们生活和工作中,同时也预示着数字化、信息化时代的 来临。这些微电子网络设备的普遍应用,使得防雷的问题显得越 来越重要。由于微电子设备具有高密度、高速度、低电压、和低 功耗等特性,这就使其对各种诸如雷电过电压、电力系统操作过 电压、静电放电、电磁辐射等电磁干扰非常敏感。如果防护措施 不力,随时随地可能遭受重大损失。值得我们关注的是雷电不仅 仅破坏系统设备,更为重要的是使系统的通讯中断、工作停顿、 声誉受损,其间接损失无法估量。二、机房防雷的必要性 雷击可以产生不同的破坏形式,国
2、际电工委员会已将雷电灾害称为电子时代的一大公害”,雷击、感应雷击、电源尖波等瞬间 过电压已成为破坏电子设备的罪魁祸首。从大量的通信设备雷击 事例中分析,专家们认为:由雷电感应和雷电波侵入造成的雷电 电磁脉冲(LEMP)是机房设备损坏的主要原因。为此采取的防范 原则是整体防御、综合治理、多重保护。力争将其产生的危 也防止带灰尘颗粒入侵机房,减少了电子碰幢而产生的带电离子。这样也可以避免灰尘对设备正常工作造成威胁。3、接地系统(1)、常规接地系统本机房设计中有保护接地系统,防雷接地系统,工作接地系统, 防静电接地系统,机房中设备的金属外壳、金属管线、防静电地 网、防静电地板的支架连接一体都与保护地
3、有良好的连接,既保 证人身设备安全,又给机房内游离电子一个顺畅通路。为保证机 房中的计算机有一个等电位的工作环境。也为了保证计算机系统 稳定工作,本设计采用单独的等电位均压带,通过等电位连接线 接地,使机房能安全可靠地工作。为了保证接地电阻符合要求,要求接地线缆必须不小于 BVR-25mm2的导线,本项目中采用BVR-50mm2的导线。为了避免对计算机系统的电磁干扰,采用将多种接地的接地线分 别接到各接地母线上,由接地母线采用一根接地线单点与接地体 相连接的单点接地方式(也称为一点接地方式)。由计算机设备至接地线的连接导线应采用多股编织铜线,且应尽 量缩短连接距离,并采取格栅等措施,尽量使各接
4、地点处于同一 等电位上。其特点是有统一的基准电位,相互干扰减少,而且能 泄漏静电荷,容易施工又经济,所以规范推荐这种一点接地系统。为了保证接地系统可靠性,本机房采用联合接地方式,大楼的接 地系统接地电阻41Q。一、图示说明:1.5米长的电解地极40*4mm镀锌扁铁二、设计与施工说明:1、地网长宽各为15米,深度1.5米,做成口字型2、各电解地极的间距如图示。3、水平接地体设计用40*4mm镀锌扁铁,与离子接地体采用锡 条焊接形式,并做防腐处理。4、离子接地体周边用强降型长效降阻剂包敷。5、水平地网沟每米敷35kg长效降阻剂,把水平地线完全包住。6 .回填时,与接地体的土壤尽量用细土,避免有杂物
5、及石头等。并分层夯实。7 .此设计接地电阻44欧姆。八、机房防雷接地系统施工工艺1、要求2浪涌保护器的规格、型号应符合设计要求,浪涌保护器安装位 力、安装方式应符合设计要求或产品安装说明书的要求接地装置的规格、型号必须符合设计要求,并有相关机构出具 的检测报告。2测试仪表应为接地电阻测试仪,量程在0.001 100。时,精 度应为2% (读数+ 2个数)。2为保持稳定的系统信号及可靠的安全接地,机房内所有电源插 座的极性必须保持一致。2严禁在电源插座内将交流工作地与安全地连接在一起。2、施工机具电工组合工具、手锤、钢锯、电锤、冲击钻、电气焊机具、卷尺、 小线、线坠、卷尺、粉线袋、大绳、绞磨(或
6、倒链)、紧线器、 铁镐、铁锹等。3、作业条件2地面找平、防锈等施工已经完毕。2地板下均压环及静电带施工应配合桥架、配线及防静电地板等 施工进行,项目经理根据工程进度,合理安排接地系统与其他施工 工序衔接,避免交叉打架现象。2各预留接地线预留到位。4、技术准备2施工图纸和技术资料齐全。2施工方案编制完毕并经审批。2施工前应组织施工人员熟悉图纸、方案,并进行安全、技术交 底。5、操作工艺(1).工艺流程:等电位均压带一汇流排施工一大楼接地体电阻测试一接地体制 作一电源防雷器安装T信号防雷器安装T分项验收。(2 ).等电位均压带制作 主机房和辅助区的地板或地面应有静电泄放措施和接地构造,防 静电地板
7、、地面的表面电阻或体积电阻值应为2.5xl04-1.0x 109Q ,且应具有防火、环保、耐污耐磨性能。等电位联结网格应采用截面积不小于25mm2的铜带或裸铜线, 并应在防静电活动地板下构成边长为0.63m的矩形网格。铜排 之间连接采用钻孔,螺丝拧紧,要求更高的采用氧焊焊接。每台电子信息设备(机柜)应采用两根不同长度的等电位联结导 体就近与等电位联结网格连接。机房四个角的静电地板支撑架应 采用不小于6 mm2的铜芯线连接到均压环上。等电位连接带应与地绝缘悬浮安装。接地引线与接地极相连之前,宜安装接地连接箱,作为接地阻值 的测试点。(3)、汇流排施工在机房设置两块汇流排规格为80x8mm铜板(两
8、块铜板焊接), 长20-30厘米,把汇流排与等电位均压带连接。通过等电位联 结导体将等电位联结带就近与接地汇流排、各类金属管道、金属 线槽、建筑物金属结构等进行连接。例1:机柜内汇流排接线连接图:从上图可以看出,机柜内设备均用接地线缆(4mm2 )与机柜内总接地排进行连接,之后总接地点有一根很粗的电缆(10mm2 )截面积,直接连接到防静电地板下面的机房环流排,保持与机房 处于等电位状态。例2 :线管之间接地跨接:从上图可以看出,线管与线盒间用管箍紧密结合,线管与线盒、 线管与线管见均用接地线缆进行跨接处理。但该处接地线缆跨接 过紧,稍显不足。接地线缆规格为2.5mm2例3 :防静电地板与汇流
9、排之间的连接:(4)、大楼接地体电阻测试1 )测试步骤2检查仪表,确保仪表连线与接地极E、电位探棒P和电流探 棒C应牢固接触。仪表放置水平后,调整检流计的机械零位,归零。将“倍率开关”置于最大倍率,逐渐加快摇柄转速,使其达到150r/mino当检流计指针向某一方向偏转时,旋动刻度盘,使检流计指针恢复到0点。此时刻度盘上读数乘上倍率档即为 被测电阻值。2如果刻度盘读数小于1时,检流计指针仍未取得平衡,可将倍 率开关置于小一档的倍率,直至调节到完全平衡为止。2如果发现仪表检流计指针有抖动现象,可变化摇柄转速,以消 除抖动现象。2)接地电阻测试要求:a.交流工作接地,接地电阻不应大于40 ;b.安全
10、工作接地,接地电阻不应大于4Q ;c.直流工作接地,接地电阻应按计算机系统具体要求确定; d.防雷保护地的接地电阻不应大于100 ;e.对于屏蔽系统如果采用联合接地时,接地电阻不应大于1Q。3)汇流排与接地点进行连接。如果测试结果满足上面的要求,可将汇流排直接与大楼接地体进行连接。连接采用铜质接地线不应小于50mm2 (通常采用2根25mm2铜芯线在地网上E两个不同的接点如测试电阻不能满足该要求,则应单独制作接地体。(5)、接地体制作1 )当大楼接地不能满足要求时,应单独制作接地体,接地排连接方式见下图:2)接地排铺设要求:A.接地体离机房所在建筑物5m左右设置B.在地面挖深约0.8M、长2M
11、、宽2M地沟,如上图所示,在如图所示位置均匀置入9根1.4M长2镀锌管(入地沟下约600mm ),然后在约离地面800mm处、300mm处分别焊接12根40*4镀锌钢板;各接地模块的极芯互相并联或与引下线连接时采用40*4镀锌扁钢焊接。焊接工艺应符合国家相关规范要 求。C.在镀锌板上焊接后引出一根40*4镀锌板,出地面约1M左右作为接地连接、测试点;D.在地网焊接时,焊接面积应6倍接触点,焊接处清除焊渣,且焊点做防腐蚀防锈处理;涂上防锈。E.土壤采用敷设降阻剂法(撒盐、然后洒水)提高导电性能,使接地电阻20 ;F.坑槽回填采用导电状态较好的新粘土和降阻剂为填料。回填时应分层操作,回填30厘米,
12、适量加水夯实.G.接地电阻测试:用地阻仪测量地网的工频接地电阻,以验证地网的设计和施工质量,若未达到预期的指标应及时分析原因和针 对原因采取弥补措施。H.地网连接到机房的接地主干线。铜质接地线不应小于50mm2 (采用2根25mm2铜芯线在地网上取两个不同的接点)。地网到机房的接地线应全线穿管,进入 机房连接到均压环上。(6)、电源防雷器安装1)电源防雷安装位置一级电源防雷在机房所属大楼的总配电箱处,二级电源防雷在机房所在楼层的楼层配电箱处, 三级电源防雷在机房内的配电箱处(如果机房没有配电箱就在 UPS市电输入处)。一级电源防雷器的电源相线线径不小于16mm2,接地线不小于 25mm2,二级
13、电源防雷器的电源相线线径不小于10mm2,接地线不小于 16 mm2,三级电源防雷器的电源相线线径不小于6 mm2,接地线不小于 10 mm2。2)安装顺序:电源防雷器各线路的连接顺序为:连接接地线;连接中性线或负极线;连接相线或正极线。3)安装要求:防雷器与防雷器之间的间距应大于5米,当不能满足这个要求时应在两级防雷器之间加装退藕装置。(7)、信号防雷器安装1)信号防雷器的安装:信号防雷器应串联在被保护设备前端。害降低到最低点。三、机房防雷接地系统设计(1)、防雷设计防雷接地系统是弱电精密设备及机房保护的重要子系统,主要保 障设备的高可靠性,防止雷电的危害。中心机房是一个设备价值 非常高的场
14、所,一旦发生雷击事故,将会造成难以估量的经济损 失和社会影响,根据GB5005794建筑物防雷设计规范和 IEC61024-1-1标准的有关规定,中心机房的防雷等级应定为二 类标准设计。目前大楼总配电室根据建筑物防雷设计规范,提供了第一级防雷, 因此,在本工程网络中心机房市电配电柜前配置第二、三级复合 防雷器。防雷器采用独立模块,并应具有失效告警指示,当某个模块被雷 击失效时可单独更换该模块,而不需要更换整个防雷器。二三级复合防雷器的主要参数指标:单相通流量为:40KA (8/20|js),响应时间:25ns(2 )、接地系统设计2)信号防雷器必须尽可能的靠近被保护器,之间距离不应大于 10米
15、,如果大于10米,应在靠近被保护设备前在加装一级防雷 保护器。3)当信号防雷器单独断电导致脱离工作时,设备仍然工作,但设 备失去保护。(8)、应注意的质量问题2等点位均压环网格过于稀松2工艺不能满足要求,焊接搭接倍数不够。2各种支架安装不合规范,松动、间距过大不均匀。2各种接地预埋件漏留或保护不严人为损坏,接地线施工不全, 漏、错现象时有发生。2接地测试不合格或者接地测试数据不准确。(9)、质量要求2浪涌保护器安装应牢固,接线应可靠。安装多个浪涌保护器时, 安装位置、顺序应符合设计和产品说明书的要求。接地装置焊接应牢固,并应采取防腐措施。接地体埋设位置和 深度应符合设计要求。引下线应固定。2等
16、电位联接金属带可采用焊接、熔接或压接。金属带表面应无 毛刺、明显伤痕,安装应平整、连接牢固,焊接处应进行防腐处 理。2等电位联结带、接地线和等电位联结导体的材料和最小截面积 符合规范要求。2接地线不得有机械损伤;穿越墙壁、楼板时应加装保护套管;在有化学腐蚀的位置应采取防腐措施;在跨越建筑物伸缩缝、沉 降缝处,应弯成弧状,弧长宜为缝宽的L5倍。2接地端子应做明显标记,接地线应沿长度方向用油漆刷成黄绿 相间的条纹进行标记。2接地线的敷设应平直、整齐。转弯时,弯曲半径应符合规定。 接地线的连接宜采用焊接,焊接应牢固、无虚焊,并应进行防腐 处理。2检查接地线的规格、敷设方法及其与等电位金属带的连接方法
17、 应符合设计要求;2接地电阻测试结果符合相关规范要求。九、防雷接地工程实例(1)、接地设计方案某数据中心机房位于大楼三层,面积约1000m2o本工程配电采用TN-S系统,独立设置接地线(PE )。采用大楼 联合接地系统,并且要求接地小于1欧姆。机房内设有功能性接地和保护性接地,共用一组接地装置。1 .保护接地,防雷保护接地延引大楼的接地2 .机房内做M网型结构均压等电位网格。机房室内等电位做法 在机房地板下沿机柜一周敷设等电位铜带30x3mm2(均压环), 铜带用ZR-BVR6mm2与各机房动力配电柜PE排相连,并设置100*0.3mm2铜箔等电位网格。机房动力设备的地线、动力设备 的外壳、不
18、带电的金属管道、金属线槽外壳、计算机设备外壳、 防静电地板支架、吊顶龙骨、等均须用ZR-BVR6mm2与等电位 铜排网络就近可靠相连。机房内设置等电位端子箱,机房内等电 位端子箱采用ZR-BVR50mm2的电缆与大楼综合接地端可靠连 接。机房等电位接地示意图如图3-1所示。(2)、防雷设计方案一个完整的防雷方案包括防直接部分和防感应雷击两部分,中心 机房所在的建筑物已具备防直接雷击防护措施,因此本方案只对 机房电子设备的配电系统采取相应的防感应雷击措施。工程计算机交流配电系统采用三级防雷:第一级在大楼低压配电室内加装防雷器,实现第一级防雷(由大 楼实现)。第二级在UPS输入配电柜内加装B级防雷
19、器,实现第二级防雷。第三级在机房UPS输出列头配电柜内加装C级防雷器,实现第 三级防雷。本工程选用品牌防雷器(KITOZER),机房防雷设计示意图如图 3-2所示:(3)、防雷设计思路由于网络集成系统防护点多、面广,因此,为了保护建筑物和建 筑物内各向电子网络设备不受雷电损害或使雷击损害降低到最 低程度,应从整体防雷的角度来进行防雷方案的设计。现在都采 取综合防雷,综合防雷设计方案应包括两个方面:直击雷的防护 和感应雷的防护,缺少任何一方面都是不完整的,有缺陷的和有 潜在危险的。L直击雷的防护 如果无直击雷防护,按IEC1312的估算几乎所有雷电流都流经 进出建筑物的导体型线路(如电源线、信号
20、线等)侵入设备,这 样的损害就非常之严重,因此做好直接雷击防护是做感应雷击防 护的前提;直击雷防护按照国标GB50057建筑物防雷设计规 范设计和施工,主要使用避雷针、网、线、带及良好的接地系 统,其目的是保护建筑外部不受雷击的破坏,给建筑物内的人或 设备提供一个相对安全的环境。2 .电源系统的防护 统计数据资料表明,微电子网络系统80%以上的雷害事故都是 因为与系统相连的电源线路上感应的雷电冲击过电压造成的。因 此,做好电源线的防护是整体防雷中不容忽视的一环。3 .信号系统的防护 尽管在电源和通信线路等外接引入线路上安装了防雷保护装置, 由于雷击发生在网络线(如双绞线)感应到过电压,仍然会影
21、响 网络的正常运行,甚至彻底破坏网络系统。雷击时产生巨大的瞬 变磁场,在1公里范围内的金属线路,如网络金属连线等都会感 应到极强的感应雷击;另外,当电源线或通信线路传输过来雷击 电压时,或建筑物的地线系统在泻放雷击时,所产生强大的瞬变 电流,对于网络传输线路来说,所感应的过电压已经足以一次性 破坏网络。即使不是特别高的过电压,不能够一次性破坏设备, 但是每一次的过电压冲击都加速了网络设备的老化,影响数据的 传输和存储,甚至死机,直至彻底损坏。所以网络信号线的防雷 对于网络集成系统的整体防雷来说,是非常重要的环节。4 .等电位连接 集成网络系统主干交换机所在的中心机房应设置均压环,将机房 内所有
22、金属物体,包括电缆屏蔽层、金属管道、金属门窗、设备 外壳以及所有进出大楼的金属管道等金属构件进行电气连接,并 接至均压环上,以均衡电位。5 ,接地 机房采用联合接地可有效的解决地电位升高的影响,合格的地网 是有效防雷的关键。机房的联合地网通常由机房建筑物基础(含 地桩)、环形接地(体)装置、工作(电力变压器)地网等组成。对于敏感的数据通讯设备的防雷,接地系统的良好与否,直接关 系到防雷的效果和质量。如果地网不合要求,应改善地网条件, 适当扩大地网面积和改善地网结构,使雷电流尽快地泄放,缩短 雷电流引起的高过电压的保持时间,以达到防雷要求。(4)、电源防雷电源系统防雷采用三级防雷的方式。对机房配
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 工程 机房 建设 防雷 接地系统
限制150内