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计算机机房电源及(防雷)保护1
2008-05-04 21:16

计算机机房从面积大小來划分:大机房,面积可达数千平方米;小机房,面积可能只有十余平方米,从功能上来划分:有拥有微波收、发的计算机房;具有有线通信的机房;组成局域网或广域网的机房;或者与外界无联系的一个单位内部的小机房等等。由于机房的大小及功能的不同,机房浪涌过电压的防护措施略有差异,但是总的防护原则是防护是不变的,即:将绝大部分直接引入地下泄散(外部保护);阻塞沿电源线或数据、信号线引入的过电压波危害设备(内部保护及过电压保护);限制被保护设备上浪涌过电压幅值(过电压保护)。这三道防线,互相配合,各行其责,缺一不可。目前我国对于计算机机房浪涌过电压防护暂时无统一标准可依,所以只能按照不同情况,分别参照相关的行业标准或国标来阐述计算机机房的浪涌过电压防护的一般方法。

一、机房外部防护

计算机机房的外部防护,主要指直击雷的防护,它是防雷技术的主要组成部分。其技术措施可分接闪(使用避雷针、避雷带、避雷线等金属接闪器)、引下线、接地体和法拉第笼。在标准IEC1024-12和国标GB50057—94、电子计算机机房设计规范GB50174-93、计算机场站安全要求GB9361-88、微波站防雷与接地规范YD2011-93、通信局(站)接地设计暂行技术规定YDJ229、电信专用房屋设计规范YD5003-94等都作了大同小异的明确规定。

在这种技术措施中,不仅有直击雷防护即外部保护,且与内部保护相关联。如法拉第笼(特别重要的计算机机房)可用与接闪和引下、接地,在笼中的设备可受到初级屏蔽作用。接地系统的布局又直接涉及到均压等电位和防止反击等问题。由于外部保护已有较熟的标准,本文不再详述,只提出几点供参考的具体意见:

1、根据IEC1312-1,推荐:在不可能个别估算的地方,可假定全部雷电流I50%分配于进入建筑物的各种设施(外来导电物和通信线等),见图1。由此可见,外部保护的重要性,对于银行电脑机房或邮电、电信、电力等行业的通信机房微波站等,一定要认真按标准或规范要求做好外部保护的防直接雷措施。

接闪装置(避雷针等),我们建议采用提前放电式的 INGESCO避雷针,或选用经现场验证行之有效并有检测、监定的新型接闪器。

2、对于建筑物顶部的信息系统外置设备的直击雷保护,应按GB50057-94的第3.2.3条处置,金属物体可不装接闪器,但应和屋面防雷装置相连;在屋面接闪器保护范围之外的非金属物应装接闪器,并和屋面防雷装置相连。在屋面高度大于滚球半径时,如屋面设置了合格的避雷带(网)时,可将屋面高度假定为正负零高度,作避雷针按滚球法计算其能否保护外设设备。

二、机房进出线的防护措施

机房进出缆线主要是电力和通信线路,是引雷入室的重要途径。我国各种行业的机房分布点多面广,遭到雷击的几率较大,根据雷击现场调查、避雷整治、国内外资料以及有关的国标、行标规范等,对进出缆线防护进行介绍。

在雷电活动频繁、雷电强度大、雷暴日多的地区,当雷击机房附近的交流供电线路时,为了防止雷电沿电力线路侵入机房,可按图2所示方法,对高压电力线以及变压器实施保护。

可在距变压器300-500m的架空高压电力线上方,架设避雷线(架空地线)对电力线进线进行保护。该架空地线宜每杆接地一次,而且要单设接地体,勿用水泥杆内的钢筋做引下线和接地体。这样,与变压器高压侧的避雷器相配合,可以阻止雷电波造成损害,同时使雷电流在每杆入地,使其分流泄入大地。为了更稳妥、可靠,可在高压电力线终端杆的前一杆上,在每条相线上对地增装一台避雷器;在变压器的高压侧还要对地装一 组(每组一台)氧化锌高压避雷器。应当提起注意的是,每当落雷之后和雷雨季节到来之前,一定要仔细检查高压避雷器和接地线是否完好无损,以排除隐患,把好高压侧避雷击这一关。

如果架设避雷线确有困难,可以在电力线终端杆及其前第一、三或二、四杆,为每相线对地各增设一台氧化锌避雷器,为了稳妥起见,尚应在第四杆增 设一组(三相)高压保险丝。各杆接地体,设计成环形或辐射。如果高压电力线直接引入机房配电室,此时,从变压器高压侧起的一段应采用高压电力电缆进室,棱长度至少200m。架空高压线与高压电缆的接头处,应加装一组(每相一台)氧化锌高压避雷器并且高压电缆两端金属护层、钢带应分别妥善接地,在年雷暴日大于20日,大地电阻率高的地段,还应在电力电缆的上方,架设屏蔽线(排流线)。

2 低压线路保护

低压线路可采用直埋式低压电力电缆埋地引入机房,在机房入口处,应将电缆金属外护层钢带直接与地网就近连通,电缆内芯线的两端应分别对地加装避雷器。

采用非金属护套电力电缆,应将其穿金属管后,埋地引入机房,若不能直接埋地,起码金属管的两端,应分别接地网,金属管的全长之内,电气上应保持连续。

高压、低压线路上的避雷器和 线路与地的连接点,变压器两则避雷器连接点、接地点以及电缆的接地点,架空避雷线的接地,均应可靠的保持良好电气连通,而且要牢靠,以防事故。据调查发现,一些机房配电室的变压器公共接地端子松动,中性线接叶端子螺栓不紧,避雷器上、下引线端子、入地点连接处不牢等现象多处发生,多为施工中不按规程,维护不认真造成,应引起注意,切实发挥保护措施应有的作用。

3 PSTN网的保护

从机房到当地邮电局PSTN电话线,如果采用架空线路,则易受到雷击,应在进机房前改为埋地电缆,电缆长度应大于50m,其金属外护层应在两端分别与机房地网和市话机房地网连接,采用非金属护套电缆时,应穿金属管埋地,至少金属管两端同样应接地,金属管全长应保持电气连接。

电缆的所有芯线,均应对地加装避雷器,电缆中的空线对应接地。

4 LL专线的保护

LL专线按防雷要求,全长应采用直接埋地式电缆,其金属外护层应在两 端分别接地。采用非金属护套电缆时,应穿金属管埋地,至少金属管两端同样应接地。

5 波导馈线防护

波导馈线的防护措施参看图3所示。

微波天线的波导馈线或同轴电缆馈线的外导体,从机房出来经过走线架(过 桥)上塔至天线,这一 段至少要有三个点要可靠接地(或接铁塔钢梁),如图3。首先在塔顶要有一点与铁塔的钢梁连接,作为一个接点;在过桥向塔转弯处的上方(即波导未弯曲部份)大约1m以内适当地点,与铁塔梁可靠连接,最好是焊接(并应处理好焊接点的防腐防锈),有困难时,用螺栓连接,要注意连接紧密、牢固、电气连通。在铁塔过高时应在中间增加接地点。微波天线的同轴电缆接入室内放大器IDU之前,应经过高频同轴电缆防雷器再接入IDU,防止雷电浪涌对IDU的损害。

6 塔灯电源线防护

天线铁塔上的航空障碍信号灯(简称塔灯)电源线的防护参看图4所示。塔灯电源线应穿金属管布放,金属管全长应保持电气上的连续。穿线金属管在铁塔顶端应与铁塔钢梁作可靠连接,其在机房入口侧应与机房地网应近作可靠连接,尽可能焊接,并处理好焊接点防腐防锈。塔灯电源线,应在机房入口外侧对地加装避雷器后再进入机房。

塔灯电源线若不穿金属管,则必须采用有金属护套的电源线,其防护要求与前面所述相同。注意绝对不许只用普通(无金属护层)电源线引接塔灯电源。

7 其它进出缆线的防护

机房的其它进出线的防护与前面所列的5种进出线防护措施相仿,如移动通信天线 馈线,按要求将 其外导体两端同时接地网,其芯线上安装相应的保护器件。


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