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机房防雷接地系统完全解读

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发表于 2019-2-14 17:00:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
机房防雷接地系统完全解读
转载:中国强弱电智能化网 2019-02-11 21:52:41
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。下面广州莱安公司就一起来学习关于机房防雷接地系统的知识。
一、防雷由来:
1、 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。
2、一般来说,网络集成系统是由主服务器及中心交换机和各分交换机以及路由器、服务器、相当数量的终端构成。位于主机房内的中心交换机通过广域网路由器与外界联系,通过光纤与各分交换机连接,分交换机通过集线器与各用户终端相连。
二、首先先来了解一下接地系统
1、接地是避雷技术最重要的环节,不管是直击雷、感应雷、或其他形式的雷,最终都是把雷电流送入大地。因此,没有合理而良好的接地装置是不能可靠地避雷的。接地电阻越小,散流就越快,被雷击物体高电位保持时间就越短,危险性就越小。对于计算机场地的接地电阻要求≤4欧姆,并且采取共用接地的方法将避雷接地、电器安全接地、交流地、直流地统一为一个接地装置。如有特殊要求设置独立地,则应在两地网间用地极保护器连接,这样,两地网之间平时是独立的,防止干扰,当雷电流来到时两地网间通过地极保护器瞬间连通,形成等电位连接。
‘2、防雷工程的一个重要的方面是接地以及引下线路的布线工程,整个工程的防雷效果甚至防雷器件是不是起作用都取决于此,所以应该认真的系统的研究。 电力、电子设备的接地,是保障设备安全、操作人员安全和设备正常运行的必要措施。可以认为,凡是与电网连接的所有仪器设备都应当接地;凡是电力需要到达的地方,就是接地工程需要做到的地方,从而使人体避免触电的危险。
三、防雷接地
为使雷电浪涌电流泄入大地,使被保护物免遭直击雷或感应雷等浪涌过电压、过电流的危害,所有建筑物、电气设备、线路、网络等不带电金属部分,金属护套,避雷器,以及一切水、气管道等均应与防雷接地装置作金属性连接。防雷接地装置包括避雷针、带、线、网,接地引下线、接地引入线、接地汇集线、接地体等。为防止反击,以往的防雷规范对防雷接地与其他接地之间提出一整套限制措施,即规定两类接地体和接地线之间的最短距离。在有些情况下,间距无法拉开到规定值时,则要采用严密的绝缘措施。
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四、接地的种类
供电系统用变压器的中性点直接接地;以及电器设备在正常工作情况下,不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接,都称为接地,前者为工作接地,后者为保护接地。配电变压器低压侧的中性点直接接地,则此中性点叫做零点,由中性点引出的线叫做零线。用电设备的金属外壳直接接到零线上,称接零。在接零系统中,如果发生接地故障即形成单相短路,使保护装置迅速动作,断开故障设备,从而使人体避免触电的危险。
五、防雷等电位连接
1、接闪装置在捕获雷电时,引下线立即升至高电位,会对防雷系统周围的尚处于地电位的导体产生旁侧闪络,并使其电位升高,进而对人员和设备构成危害。为了减少这种闪络危险,最简单的办法是采用均压环,将处于地电位的导体等电位连接起来,一直到接地装置。台站内的金属设施、电气装置和电子设备,如果其与防雷系统的导体,特别是接闪装置的距离达不到规定的安全要求时,则应该用较粗的导线把它们与防雷系统进行等电位连接。这样在闪电电流通过时,台站内的所有设施立即形成一个“等电位岛”,保证导电部件之间不产生有害的电位差,不发生旁侧闪络放电。完善的等电位连接还可以防止闪电电流入地造成的地电位升高所产生的反击。
2、等电位连接的目的,在于减少需要防雷的空间内各金属部件和各系统之间的电位差。穿过各防雷区交界的金属部件和系统,以及在一个防雷区内部的金属部件和系统,都应在防雷区交界处做等电位连接。应采用等电位连接线和螺栓紧固的线夹在等电位连接带做等电位连接,而且当需要时,应采用避雷器做暂态等电位连接。
六、等电位连接的主体及要求
(一)、等电位连接的目的在于减小需要防雷的空间内各金属物与系统之间的电位差。当建筑物内有信息系统时,在那些要求雷击电磁脉冲影响最小之处,等电位连接带宜采用金属板,并与钢筋或其他屏蔽构件作多点连接。
(二)、对进入建筑物的所有外来导电部件做等电位连接的主体应包括以下内容:
1)设备所在建筑物的主要金属构件和进入建筑物的金属管道;
2)供电线路含外露可导电部分;
3)防雷装置;
4)由电子设备构成的信息系统。
(三)、大楼的计算机房六面敷设金属屏蔽网,屏蔽网应与机房内环形接地母线均匀多点相连。通过星型(S型结构或网形M型)结构把设备直接地以最短的距离连到邻近的等电位连接带上。小型机房选S型,大型机房选M型结构。机房内的电力电缆(线)、通信电缆(线)宜尽量采用屏蔽电缆。架空电力线由终端杆引下后应更换为屏蔽电缆,进入大楼前应水平直埋15m以上,埋地深度应大于0.5m,屏蔽层两端接地,非屏蔽电缆应穿镀锌铁管并水平直埋15m以上,铁管两端接地。
七、机房防雷接地系统施工工艺要求
1、浪涌保护器的规格、型号应符合设计要求,浪涌保护器安装位置、安装方式应符合设计要求或产品安装说明书的要求。
2、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。
3、测试仪表应为接地电阻测试仪,量程在0.001~100Ω时,精度应为±2%(读数+2个数)。
4、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。
5、严禁在电源插座内将交流工作地与安全地连接在一起。
八、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(或倒链)、紧线器、铁镐、铁锹等。
九、作业条件
1、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。
3、各预留接地线预留到位。
十、技术准备
1.施工图纸和技术资料齐全。
2.施工方案编制完毕并经审批。
3.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。
十一、操作工艺
1、工艺流程:
等电位均压带→汇流排施工→大楼接地体电阻测试→接地体制作→电源防雷器安装→信号防雷器安装→分项验收。
(一)、等电位均压带制作
1、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、地面的表面电阻或体积电阻值应为2.5×104~1.0×109Ω,且应具有防火、环保、耐污耐磨性能。
2、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0.6~3m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。
3、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
4、等电位联结带、接地线和等电位联结导体
(二)、汇流排施工
在机房设置两块汇流排,规格为80×8mm铜板(两块铜板焊接),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。
十二、大楼接地体电阻测试
(一)、测试步骤
1)、检查仪表,确保仪表连线与接地极Eˊ、电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ应牢固接触。
2)、仪表放置水平后,调整检流计的机械零位,归零。
3)、将“倍率开关”置于最大倍率,逐渐加快摇柄转速,使其达到150r/min。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。
4)、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。
4)、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。
(二)、接地电阻测试要求:
a.交流工作接地,接地电阻不应大于4Ω;
b.安全工作接地,接地电阻不应大于4Ω;
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10Ω;
e.对于屏蔽系统如果采用联合接地时,接地电阻不应大于1Ω。
(三)、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50mm(通常采用2根25mm铜芯线在地网上取两个不同的接点)。如测试电阻不能满足该要求,则应单独制作接地体。
(四)、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。
2、接地排铺设要求:
1)接地体离机房所在建筑物5m 左右设置;
2)在地面挖深约0.8M、长2M、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。
3)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;
4)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。
5)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 ≤2Ω ;
6)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,适量加水夯实.
7)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。
3、地网连接到机房的接地主干线。
铜质接地线不应小于50mm(采用2根25mm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。
十三、电源防雷器安装
(一)、电源防雷安装位置
1)、一级电源防雷在机房所属大楼的总配电箱处,
3)、二级电源防雷在机房所在楼层的楼层配电箱处,
4)、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)。
5)、一级电源防雷器的电源相线线径不小于16mm, 接地线不小于25mm,
6)、二级电源防雷器的电源相线线径不小于10mm,接地线不小于16 mm,
7)、三级电源防雷器的电源相线线径不小于6 mm,接地线不小于10 mm。
(二)、安装顺序:
电源防雷器各线路的连接顺序为:①连接接地线;②连接中性线或负极线;③连接相线或正极线。
(三)、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耦装置。
十四、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。
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,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。
十五、应注意的质量问题
1.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。
3.各种支架安装不合规范,松动、间距过大不均匀。
4.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。
5.接地测试不合格或者接地测试数据不准确。
十六、质量要求
1.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。
2.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。
3.等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。
4.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。
5.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1.5倍。
6.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。
7.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。
8.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应符合设计要求;
9.接地电阻测试结果符合相关规范要

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