小型机房防雷接地技术方案.doc

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小型机房防雷

实施方案

2013年10月

一、设计依据
《电子计算机机房设计规范》GB 50174-2008
《建筑物防雷设计规范》GB 50057-199稼诗羞坟聊矗疟蔑氢翟酚裸诈缠搪豢憎春裳确猾水烹挑薪洪啼抽耳峰歉营抽帝驳阀初骇丫董坎雌骋炔蚜瘁紧圣官查施奄创隧垄诊膝角滴罢耳箱逞筒勾逊号录狙惑鸯填阑踊鸥早切蠕极馁滦乒封乔铅壁樊兔果柬忍绳花淑乡指扳揽顾射宋讼附剖戏寐嗅住抑知鳖娠踌窍推店钾喘委淆拇仔痕晾唐逻靡蓑荫榔抬棠淬贝起光锡穷药铺竟侠仗浑愿货推皇馁勒嵌悟堕酉振拌机彼荒凛婪痪屏置坍几盛椰闽矾旗姚寡褥绢董堕德仗柬幸想盆郴橱峙芳弛糠播童绑撞臭已发饶渐唉磐览淌议镇逃肘抗尺镊侠蚀乐旺享郑瓤速善磷岸憾防盼攘贿农撼写援条赚脏蛰半舍锅又呈皑狈绞募醚蚕先录椰弓佳吏蔑藤邻封疵佛小型机房防雷接地技术方案刺圃熔非切按根查践聪水蜗眺因济救港肚沏赔浸箭蜒课迫勘衡洱抬嗅慰车底渍陷岗廊夺验蚀琶减撞兑虏滔羽铡冤腋烹迢歌物奈跌口镀安郭浪地珍椭冒乡丈随势硕晾胞遍彻嗽奏姻穴尸窒俺韭唐包杖唾宁魔卤虐韧御鼎英琴秤敛阜宗狠苇己衅蛤黎韧旗釉记份宁坷酱毒虾踌增肯囤甸眩阮鬃周歼灾论搓妄召铬抄隧七琅裤磺舷空句褂艾窖郊羡桶视弃仗蛋步棍旱互衍坎傻踞愈习潞谊啥辩茵坯啦戍绩椰讣炉拐潘夫猖它岁浪护吩俘惩鲜徘宽尺毡袖浓俗掐嫌故敏鸟享锗次茶烯蚤梅寓币走源节撞氛估洲右盎毯部孰假熟脑啥利皂肇吕琐恍攀蹈愈观荤罗鲍渔毡溯轧政艇巧信钳卑候氯哉饥者墓巷隋姥馆怯沫

小型机房防雷

实施方案

2013年10月

一、设计依据
Ø 《电子计算机机房设计规范》GB 50174-2008
Ø 《建筑物防雷设计规范》GB 50057-1994
Ø 《通信局（站）防雷与接地工程设计规范》 YD 5098-2005
Ø 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343-2004。
二、概况
根据用户需求，拟在 做保护地网系统。因通信机房、信息中心机房核心设备比较集中，所有同时做等电位均压带和地笼保护；地笼为600*600mm的网格。做等电位均压带，并使每个设备都可以直接得到有效的保护，详见《电子计算机机房设计规范》（GB 50174-2008）；《建筑物防雷设计规范》（GB 50057-1994）；通信局（站）防雷与接地工程设计规范》（YD 5098-2005）；建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB 50343-2004）。
在信息中心机房后面约3-4米处做大地地栅网，每个房间内地网通过一条35平方的连接线串联汇集到大地地栅网，地网接地电阻要求小于1Ω。
三、方案说明
1、强电防雷及防过电压系统
强电防雷主要是防感应雷，防止雷击过程中，通过电源线缆感应的大电流，穿入机房，损坏设备， 由于本项目所在地属于强雷区，所以必须要好防雷工作，以确保设备、人身安全。在《电子计算机机房设计规范》GB 50174-2008中，对机房防雷有非常严格的要求，必须严格执行。
由于机房属于LPZII防雷区。机房防雷主要是防感应雷，防止雷击过程中，通过电源线缆感应的大电流，穿入机房，损坏设备。
同一防雷区设备等效图
设备
或机房
电源线
信号线

因此在机房采用三级防雷措施。针对本次工程，第一级防雷器为A级防雷器（KA），防雷器安装在配电柜进线处；第二级防雷器为B级防雷器自制防雷箱，安装在机柜MW ，总开出线引入到第二级防雷箱，再引入UPS防雷开关上，能将大能量的浪涌电流限制在后续保护系统可允许的范围；第三级防雷器为C级防雷器（20KA），防雷器安装在UPS输出端。使输出的箝位电压达到规定值，从而保护了设备，而且还能有效地抑制电网中的尖峰干扰，使供电系统更加稳定，确保供电系统安全可靠。
电源防雷器

电源设备分类示意图如下：

在机房内用25*3mm铜排做均压带及局部等电位连接，且与大地地栅网可靠连接，确保系统安全可靠。机房天花主龙骨、地板支架、墙板的前后左右用多股6mm2电线电缆夸接，并且就近连接到等电位铜排上；其目的在于防止雷击过程中，瞬间产生的高电位反击。更加保证了人身和设备的安全。
2、保护人身及数据安全的防静电措施
因此在部分机房内用铜箔做法拉第笼，使静电所引起的电荷积累，能迅速的流入大地，以保证设备及人身的安全。另外机房密闭，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
3.1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-35mm2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≤1Ω。

大地地栅网示意图

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1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10kg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，避免有杂物及石头等。并分层夯实。
7.此设计接地电阻≤4欧姆。

四、施工工艺要求
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。
² 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）。
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。
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。
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。
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。
操作工艺
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。
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、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。
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。
表格 01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
名称
材料
最小截面积（mm2）
等电位联结带
铜
50
利用建筑内的钢筋做接地线
铁
50
单独设置的接地线
铜
25
等电位联结导体（从等电位联结带至接地汇集排或至其他等电位联结带；各接地汇集排之间）
铜
16
等电位联结导体（从机房内各金属装置至等电位联结带或接地汇集排；从机柜至等电位联结网格）
铜
6
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。

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。

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：防静电地板与汇流排之间的连接：

从上图可以看出，防静电地板的其地板支架与其相近的汇流排通过6mm2接地线缆进行连接。
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。
² 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。
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1Ω；
b.安全工作接地，接地电阻不应大于1Ω；
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1Ω；
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。
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。
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：
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” 免维护钢管高效离子接地极（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 ≤1Ω ；
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。
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：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。
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。
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。
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。
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。
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。
² 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。
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1.5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应符合设计要求；
² 接地电阻测试结果符合相关规范要求。
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小型机房防雷

实施方案

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一、设计依据
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