机房防雷设计方案

发布 2022-02-09 12:28:28 阅读 2785

根据gb50057-2000《建筑物防雷设计规范》(2023年修订版),银行建筑属于国家二类防雷建筑物。由于银行系统设备安全运行的重要性,我们在方案中按照一类建筑物来进行机房防雷设计,网点按三类防雷建筑来设计,因此,必须考虑到机房建筑物遭受200ka、网点建筑物遭受100ka雷击时的防雷。在雷电入侵的各种途径中,入侵各线路最大的雷电流为建筑物遭直接雷击时,平均流向各线路的雷电流。

根据gb50057-94关于雷电流的分流估计,机房为三相电源,每相电源线上通过的雷电流可达200/2/3/4≈8.33ka(10/350s波形),网点为单相电源,每相电源线上通过的雷电流可达100/2/3/4≈4.2ka(10/350s波形),我们必须要考虑到这种强度的雷击电流来设计。

机房作为整个农行网络的核心,集中了大量的贵重设备,也是整个农行的数据前置中心,如遭雷电损坏,设备的损失还在其次,数据的丢失和整个地区农行服务的中断将是灾难性的,应作重点防护。

1.等电位接地的处理

接地是避雷技术最重要的环节,而且小型机以上的计算机系统对接地要求也很高,其接地地阻通常要求小于1欧姆以下。但对于避雷技术来说,地阻小于4欧姆即可。应将避雷接地、电器安全接地、交流地、直流接地统一为一个接地装置,避免不同的地之间产生反击。

在本方案中要强调的是,应将机柜、机壳、铝合金门窗等非带电金属导体与地网可靠连接,在此,我们建议在做地线系统时,使用saltek的接地汇流排,将所有接地线接至汇流排上,并将机房地网与大楼钢筋网进行可靠搭接,这样做的目的是构造一个等电位体,避免产生反击造成对人身及设备的危害,这样就完成了非带电金属导体的等电位接地处理。

防雷的精义即是等电位的概念。经过上述内部防雷的全面处理,已形成非带电部分的等电位连接,但电源及信号线是不能直接与地相连形成等电位连接的,必须通过安装避雷器来实现,这一步实际上就是过压保护,包括电源和信号系统的过压保护。

2.电源部分防雷设计

根据雷电流大、防雷器存在残压及设备耐冲击水平低的特性,应遵循多级保护,层层泻能的原则,选择安装避雷器,进行电源线路的过压保护。

我们在前端和分前端机房的大楼总配电箱处,即0区与1区界面处,安装普天的pt-380/80ka防雷器来建立区界面电源线上的等电位连接,最大通流量可达80ka(8/20s波形),完全可胜任第一级拦截雷电流的任务,残压<2.0kv,响应时间小于25ns,作为第一级保护,无论从电源线或地线反击传来,避雷器都能在25ns内迅速联通,使电源线与地形成瞬态等电位,大部分雷电能量在此被吸收。

从总配电箱到机房的线路,处于防护1区的位置,虽然雷电磁波在受到一层屏蔽后有所衰减,但还能在此段线路上感应出一定的雷电流;而且,第一级防雷器的残压对设备仍构成威胁。根据多级防护,层层泻能的防雷原则,在机房配电箱处(或者说ups前)安装普天的pt-380/40ka防雷器,来建立区界面电源线上的等电位连接,最大通流量可达40ka(8/20s波形),残压小于1.4kv,响应时间小于25ns,作为第二级保护。

3.信号系统的防雷设计

机房的数据通信线路有以太网双绞线、ddn专线、光纤线路以及**线备份线路,必须对进出机房的的所有通信线路进行防雷处理,才能保护机房的安全。当200ka雷电流击在避雷针上时,分配到全部信号线的雷电流为200/2/3≈33ka,而由于线路众多,每条线路又有多根芯线,实际分配到每根芯线上的雷电流很小,以下所选的防雷器的通流量将是足够大的。

a、电信局到机房的光纤传输线,光纤金属护套必须可靠接地。

b、如果交换机连接大楼本地网lan(局域网)的线路较长,交换机作为整个网络系统的重要核心设备,需在其连接至lan的端口处加装一个保护器,重点保护交换机,我们选用10/100m以太网防雷器rj45-e100/4。最大通流量可达10ka(8/20s波形),残压<50v,响应时间小于10纳秒;如果网络线路众多,建议选用普天的rj45-e100/24集线式网络线防雷器,标称通流量为2.5ka(8/20s波形),残压<50v,响应时间小于1纳秒;有8线16线24线的选择,可安装在19英寸机架上,当雷电入侵时,防雷器迅速联通,建立起双绞线路与地之间的暂态等电位连接,保护了其后端设备。

c、在ddn专线的进线端口安装一个通讯信号专线防雷器,我们选用rj45/11-ddn/4防雷器,最大通流量可达10ka(8/20s波形),残压<50v,响应时间小于10纳秒,当雷电入侵时,防雷器迅速联通,建立起ddn线路与地之间的暂态等电位连接,保护了其后的dtu及后端设备。

d、在modem进线端口安装一个通讯信号拨号线防雷器,我们选用rj45/11-tele/4防雷器,最大通流量可达10ka(8/20s波形),残压<300v,响应时间小于10纳秒,当雷电入侵时,防雷器迅速联通,建立起**线路与地之间的暂态等电位连接,保护了其后的modem及后端设备。

二.网点防雷设计

1.网点等电位接地

建议使用普天的接地汇流排pt-7-100,并将设备机壳、金属护栏、防雷器的接地线汇接至pt-7-100上,并接至接地网。这样可使整个网点形成一个等电位体,避免雷电来时因为电位差而造成对人身和设备的损害,这一点实践证明是非常必要的。

2.网点电源线路防雷设计:

由于网点所有电脑设备的电源都是由一台ups提供,所以防雷器应配置在ups控制开关的电源输入端,用来抑制市电电源线上所产生或传导的雷电脉冲波及人为操作的浪涌电压,保护所有通过此ups的用电设备。有些atm机用市电直接输入,则应在交流稳压器前安装单相电源防雷器。

选用普天单相二线c级电源防雷器ptm-c/2(如三相四线则用ptm-c/4)来建立区界面电源线上的等电位连接,最大通流量可达40ka(8/20s波形),残压<1.6kv,响应时间小于25ns,当雷击发生时,避雷器能在25ns内迅速联通,使电源线与地形成瞬态等电位,保证后端设备所受到的冲击低于其耐受水平,保护了设备的安全。

3.网点信号部分防雷设计:

网点采用一根帧中继专线和一根**拨号线与主机房通讯,在专线dtu端口进线处必须安装一个通讯信号专线保护器rj45/11-ddn/4防雷器,modem端口安装rj45/11-tele/4防雷器。当雷电入侵时,防雷器迅速联通,建立起ddn、**拨号线路与地之间的暂态等电位连接,保护了其后的dtu、modem及后端设备。

说明:无论机房或网点均要求接地电阻达到4欧姆以下。

通过对机房和网点的非带电导体等电位接地处理和电源、信号线路安装防雷器的暂态等电位接地处理,当有雷电发生时,使得所有的金属导体起到与地网均压等电位连接的作用,保证人身和设备的安全。

机房防雷设计方案

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