前 言
防雷技術(shù)的發(fā)展是與高科技的迅猛發(fā)展緊密相關(guān)的。自富蘭克林發(fā)明避雷針后的200年時間里,防雷工程主要是建筑和電力系統(tǒng)關(guān)注的重點,技術(shù)也日趨成熟。目前,雷災(zāi)增多的原因并不在于自然界的雷電現(xiàn)象發(fā)生變異,而是由于微電子技術(shù)的普遍應(yīng)用,新設(shè)備的技術(shù)和結(jié)構(gòu)與過去電子管設(shè)備有了很大區(qū)別,雷電的某些在過去想不到也看不到的物理效應(yīng)在新器件、新產(chǎn)品上發(fā)生作用。過去的防雷主要針對強電系統(tǒng),雷電磁波(LEMP)的存在危害不了它;而現(xiàn)在的防雷技術(shù)重點轉(zhuǎn)向弱電系統(tǒng)。隨著微電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用,雷電對設(shè)備的破壞途徑更加多樣,破壞程度更加廣泛和深入;它可以導(dǎo)致數(shù)據(jù)信號發(fā)生錯亂,也可能導(dǎo)致芯片的直接損壞,使設(shè)備立即發(fā)生故障中斷通信;還有一種可能,雷擊產(chǎn)生高壓浪涌僅使某些部件緩慢劣化而縮短使用壽命,這種損傷會使設(shè)備經(jīng)常產(chǎn)生難以捉摸的軟故障直到最后電路失效或性能下降。
面對新的防雷形勢,若仍采用舊的防雷觀念或技術(shù)必將導(dǎo)致更大的災(zāi)禍和損失。因此,防雷工程技術(shù)需要一個大轉(zhuǎn)變、大提高,必須要從系統(tǒng)的角度進行綜合防御。根據(jù)國際公認的觀點,全面的防雷就是要提供高效的接閃體,安全引導(dǎo)雷電流入地,完善低電阻地網(wǎng),清除地面回路,電源浪涌沖擊防護,信號及數(shù)據(jù)線瞬變防護。
在采用新的防雷技術(shù)手段上,要遵重科學(xué),遵守防雷規(guī)范,也要重視繼承長期以來建立的防雷體系和防雷經(jīng)驗,并在實踐中合理應(yīng)用與發(fā)展。雷電的發(fā)生具有很大的隨機性,不同的地方所處環(huán)境的雷電頻繁程度和強烈程度不同,設(shè)備本身價值也有很大差異,所以在防雷設(shè)施的配置上不能一概而論,一定要從實際出發(fā),堅持經(jīng)濟性、合理性、靈活性,因地制宜,避免不必要的浪費。
本方案的目的是提出一套完整而易于操作的防雷設(shè)計和運行方案予貴單位在機房電力改造的同時進行參考實施,要改造的機房作為XX國際集團的通信、數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)中樞,必然要有一個可靠的后備供電系統(tǒng)和完善的電子設(shè)備防雷系統(tǒng),從而達到使XX集團總部的重要設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全運行的效果。對關(guān)鍵設(shè)備的保護,就是要達到99.999%以上的安全運行時間。我們深知,在企業(yè)信息化的今天,保證了資訊中心機房的安全運行,就是保證了XX國際集團的安全運作。
總 則
電子設(shè)備雷電過電壓及電磁干擾防護,是保護通信線路、設(shè)備及人身安全的重要技術(shù)手段,是確保通信線路、設(shè)備運行必不可缺少的技術(shù)環(huán)節(jié),是企業(yè)電子化建設(shè)及運行管理工作的重要組成部分。
本方案的設(shè)計依據(jù):
IEC1312《雷電電磁脈沖的防護》
GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》
VDE0675《過電壓保護器》
GA173-1998《計算機信息系統(tǒng)防雷保安器》
GB-50174-93《計算機房防雷設(shè)計規(guī)范》
GB2887-89《計算機場地技術(shù)條件》
本方案中的所采用的過電壓保護產(chǎn)品是由世界知名防雷器生產(chǎn)商德國OBO BETTERMANN公司精工設(shè)計制造的電源及通信信號的過電壓保護器(SPD),其產(chǎn)品符合VDE、IEC及GB相關(guān)標準,并通過國內(nèi)郵電、鐵道、電力等有關(guān)權(quán)威檢測機構(gòu)檢測認證。 銀行系統(tǒng)計算機房直擊雷防護措施嚴格依據(jù)GB50057-94第二類建筑物設(shè)計標準,其避雷針、引下線、地網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)合乎規(guī)定要求。
一、過電壓的入侵途徑及危害
1、雷電
直擊雷:
是指雷電直接擊在建筑物構(gòu)架、動埴物上,因電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機械效應(yīng)等造成建筑物等損壞以及人員的傷亡。一般防直擊雷是通過避雷裝置即接閃器(針、帶、網(wǎng)、線、)引下線構(gòu)成完整的電氣通路后將雷電流泄入大地。然而接閃器、引下線和接地裝置的導(dǎo)通只能保護建筑物本身免受直擊雷的損毀,但雷電會透過多種形式及途徑破壞電子設(shè)備。
帶電云層與大地上某處發(fā)生迅猛的放電現(xiàn)象,在放電的瞬間,會產(chǎn)生一股峰值在1000到100,000安培的脈沖電流,它的上升時間約為一微秒。如果雷電直接擊中建筑物、房屋及與地基接地連接的所有電器設(shè)施,接地網(wǎng)的地電位水平會在數(shù)微妙之內(nèi)被抬高數(shù)萬或數(shù)十萬伏。高度破壞性的雷電將從各種裝置的接地部分,流向供電或數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。與此同時在未實行等電位連接的導(dǎo)線回路中,可能誘發(fā)高電位差而產(chǎn)生火花放電的危險。雖然直擊雷的能量巨大,但由于遭受雷電直接襲擊的范圍通常很小,傳統(tǒng)安裝于建筑物頂上的富蘭克林避雷針將放電電流引導(dǎo)到大地,實踐證明,對建筑物設(shè)施的保護,避雷針是經(jīng)濟和有效的。
但是,當(dāng)雷電擊中室外傳輸電源導(dǎo)線或者其他信號線、電話線上時,一個瞬時雷電沖擊波會沿著導(dǎo)線向與其相連的設(shè)備前行,損害相連的電器設(shè)備,并可能擊穿絕緣,危及人身安全,或者產(chǎn)生電弧、電火花引起火災(zāi)。
感應(yīng)雷:
是雷電在雷云之間或雷云對地的放電時,并在附近的戶外傳輸信號線路、埋地電力線、設(shè)備間連接線和電磁感應(yīng)并侵入設(shè)備,使串聯(lián)在線路中間或終端的電子設(shè)備遭到損害。感應(yīng)雷雖然沒有直擊雷猛烈,但其發(fā)生的機率比直擊雷高得多。直擊雷只發(fā)生在雷云對地閃擊時才會對地面造成災(zāi)害,而感應(yīng)雷則不論雷云對地閃擊或者雷云對雷云之間閃擊,都可能發(fā)生并造成災(zāi)害。此外直擊雷一次只能襲擊一個小范圍的目標,而一次雷閃擊都