机房防雷毕业设计方案.doc

机房防雷设计方案 弱电机房设计方案 一、概述 弱电机房由各类弱电设备、控制中心电子设备以及传输线路组成，系统采用了大量的集成元件，在雷击发生时，传输线路感应到雷电磁场产生过电压，可高达几千伏，对集成元件有较大的危害。监控系统中的传输线路许多处于LPZ0A非防雷区域。系统走线在布线阶段没有考虑与防雷引下线保持足够的距离，这些都为系统的安全运行留下了隐患。 一般认为，雷电的防护措施有隔离、等电位、钳位、均压、滤波、屏蔽、过压过流保护、接地等方法将雷电过电压、过电流及雷击电磁脉冲消除在设备外围，从而有效地保护各类设备。目前主要采用气体放电管、放电间隙、高频二极管、压敏电阻、瞬态二极管、晶闸管、高低通滤波器等元件根据不同频率、功率、传输速率、阻抗、驻波、插损、带宽、电压、电流等要求，组合成电源线、天馈线、信号线系列电涌保护器（SPD）安装在微电子设备的外连线路中，地线按共用接地原则接入系统的地线，才不至于造成电位反击。只有设计合理、安装合格，电涌保护器才能有效的防御雷电。 二、雷击的分类 雷击一般分为直击雷击和感应雷击。 直击雷击指雷电直接击在建筑物、构架、树木、动植物上，由于电效应、热效应和机械效应等混合力作用，直接摧毁建筑物，构筑物以及引起人员伤亡等。由于直击雷的电效应，有可能使机房微电子设备遭受浪涌过电压的危害。 感应雷击（又称二次雷击）指雷云之间或雷云对地之间的放电而在附近的架空线路、埋地线路、金属管线或类似的传导上产生感应电压，该电压通过传导体传送至设备，间接摧毁微电子设备。感应雷击对微电子设备，特别是通讯设备和电子计算机网络系统的危害最大，据资料显示，微电子设备遭雷击损坏，80%以上是由感应雷引起的。 另外还有操作过电压，即是指当电流在导体上流动时，会产生磁场储存能量，当负载（特别是电感性大的负载）电器设备开关时，会产生瞬时过电压，操作过电压同感应雷击一样，可以间接损坏微电子设备。/T50311-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》 四、雷电防护方案 （一）直击雷防护 本方案中，机房所在建筑物均已完善直击雷防护措施，我们不需要再考虑建筑物直击雷防护措施，否则必须完善直击雷防护措施。 （二）感应雷防护 本方案感应雷防护包括机房内电源系统、消防主机、监控系统、门禁主机的防雷保护设计。 1、电源系统雷电防护 雷电能量分布示意图 如图所示 电源多级防护是以防雷区（LPZ）为层次，对雷电能量的逐级减弱，使各级限制电压相互衔接，最终使过电压值限制在设备绝缘强度之内。 原则：第一级转移绝大部分能量； 第二级转移剩余能量； 第三级（开关电源内模块）转移后续的极微小能量； 原理：利用两级避雷器间足够的线路间距，加大剩余雷电流在该段线路阻抗上的衰减。 电源防雷器的选择和应用原则: 电源避雷器的保护模式有共模和差模两方式。共模保护指相线-地线（L-PE）、零线-地线（N-PE）间的保护；差模保护指相线-零线（L-N）、相线-相线（L-L）间的保护。对于低压侧第二、三、四级保护，除选择共模的保护方式外，还应尽量选择包括差模在内的保护。 残压特性是电源避雷器的最重要特性，残压越低，保护效果就越好。但考虑到我国电网电压普遍不稳定、波动范围大的实际情况，在尽量选择残压较低的电源避雷器的同时。还必须考虑避雷器有足够高的最大连续工作电压。如果最大连续工作电压偏低，则易造成避雷器自毁。 电源系统低压侧有一、二、三级不同的保护级别，应根据保护级别的不同，选择合适放电电流（通流容量）和电压保护水平的电源避雷器，并保证避雷器有足够的耐雷电冲击能力。原则上，每一级的交流电源之间连接导线超过25m以上，都应做该级相应的保护。 具体设计选型方案: 在中心机房总电源开关处并联安装B+C两联动保护型防雷器 ，作为中心机房电源进线的第一、二级雷电防护，数量1个。产品特点：核心组组MOV；通流容量大，Imax=100KA；输残压Up≤1.5KV；响应时间快速，Ta≤25ns，产品通过两级防雷设计，可有效实现电源系统第一、二级雷电防护。 ⑵ 在中心机房重要用电设备前端（如网络交换机、服务器、监控硬盘录像机等）串联安装单相防雷插座（型号： ）或机架式防雷插座（型号： ），作为中心机房设备电源的第三级及精细级雷电防护，数量按实际确定。产点组组MOV，质稳电电Imax=10KA；响应时间Ta≤25ns；串联装⑴ 在监控机房主硬盘录像机的视频信号线路上串联安装16口一体化视频信号防雷器，型号： ，做为中心机房主硬盘录像机视频信号线路的雷电防护。产点导质稳输残压Up≤12V ；插入损Ae≤0.5dB；响应时间Ta≤1ns；串联装产点进导质稳输残压Up≤18V ；插入损Ae≤0.3dB；响应时间Ta≤1