計算機機房防雷設計方案(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 區最多為 62 宗。 （ 6） 5 月 19 日，深圳市區的紅綠燈因停電、打雷等因素頻頻 “ 熄火 ” 。 22 個路口的交通指示燈出現故障，其中， 10 個路口的指示燈出現黃色閃爍狀態， 8 個路口的指示燈因為斷電、 4 個路口的指示燈因為雷擊而 “ 熄火罷工 ” 。 20 余名維修人員從 06 時 30 分上路搶修紅綠燈至 09 時，故障被陸續排除。 （ 7） 6 月 3 日晚 ，深圳市某變電站的 2 號變壓器遭雷擊損壞，致使所在區 10 多條線路供電中斷，轄區內至少 500 家企業的生產無法正常進行，更有不少企業不得不購買柴油發電機來維持生產。停電還使企業無法按期交貨。 （ 8） 7 月 20日 20時 37 分，深圳 110kV 西福線 N53塔 B、 C 相受雷擊跳閘，造成福永站 110kV 2M 母線失壓，損失負荷 55MW； 21 時 21 分， 110kV 梅花線 N9 塔 B 相、 N13A 相受雷擊跳閘，造成蓮花山站 11 失壓，損失負荷 35MW； 21 時 21 分， 110kV 梅蘭線 N9 塔 B、 C 相受雷擊跳閘，造成蘭崗站失壓，損失負荷 25MW； 21時 29 分， 110kV 坂吉線 N26 塔 A 相受雷擊布吉站側開關跳閘，造成坂田站 3 主變失壓，損失負荷 45MW； 21 時 38 分， 110kV 坪屋線 N28 塔 B、 C 相受雷擊跳閘， 110kV 屋德線 N22 塔 A、 C 相、 N29 塔 A、 B、 C 相受雷擊跳閘 ,造成 110kV 老大屋站失壓，損失負荷 35MW； 21時 41 分， 110kV 梓區線 N6塔 A、 B、 C 相受雷擊跳閘，導致 110kV 工業區站失壓，損失負荷 6MW。同時有 40 條 10kV 線路跳閘。受此影響，特區內蓮花山、梅林一帶，特區外松崗、布吉坂田、沙井、坪山大工業區、福永一帶出現大面積停電。 （ 9） 5 月 3 日 18 時 12 分左右，韶關市雷雨大風，鐵路電網遭到雷擊，造成京廣鐵路南段（山子背～韶關～黃崗 20 多 km）電網全線斷電，直至 20 時才恢復正常。 （ 10） 5 月 6日 03 時左右，河源市區電閃雷鳴，雷雨交加。該市各縣區許多家用電器遭遇雷擊，造成不同程度的損壞，其中河源市市區上千臺電腦被雷電同時擊壞，忙壞了家電維修店的師傅。在河源市區中興（聯想）電腦維護中心， 10 多位修理師傅正在滿頭大汗地忙活著，里面擺滿了被雷電擊壞的各式家用電腦。當天送到他們維修店維修的家用電腦有近百臺，其中大多數電腦是被昨日凌晨的雷電擊壞的，被擊壞的電腦 配件多為上網網卡、電源線路板等。據對河源市區各個家電維修店進行粗略調查統計，發現當天被雷擊壞的家用電器約有 4000 多件，其中在維修店等待維修、被雷擊壞的家用電腦就有 1200 多臺。當天被雷擊壞的家電種類主要有電風扇、冰箱、音響、電視機、洗衣機、空調機、電壓調壓器等。 （ 11） 8 月 5日 17 時，惠州市大亞灣區某水庫發生雷擊，水庫溢洪道左側漿砌石擋土墻坍塌了半截，雷擊引發壩堤滑坡的泥石墜落到出水口的水道上，坍塌面積約有 200m2。 （ 12） 6 月 23日 17時 15 分，汕尾市遮浪鎮某監測中心站自動監測系統遭受雷擊，損壞數 據采集器、水位計 、通信模塊 2 塊，整套系統癱瘓。同時，雷電超強電流通過通信傳輸電纜傳至 500m 外的通信機房，使 UPS 電源和工控機損壞。 （ 13） 6 月 4 日 11 時 40 分左右，一場雷電交加的大暴雨襲擊了江門。強烈的閃光和猛烈的雷聲之后，市區某銀行主機房 CISCO 交換機處有火花冒出，個別網點的通訊中斷，多個控制系統出現故障， 2個網點的 DDN 通訊故障，醫保卡系統、 ATMC、券銀通、稅銀通、通用代理平臺、電話銀行、 NOTES、銀證通等系統出現故障。雷擊事故給該行造成了 200 多萬元的直接經濟損失。 （ 14） 6 月 4日 12 時左右，江門市某物業管理有限公司遭 雷擊，造成監控系統中心一期消防系統的 2 臺主機被燒壞（已燒焦變形），同時還有 1 43及電梯系統被損壞。另外，還損壞了 70 支室外攝像槍和 240 支室內攝像槍及裝于小區大門外的 IC 讀卡器和 485 接口讀卡，致使該小區的監控系統全部癱瘓。 摘自 2020 廣東防雷信息網 12 第二部分：防雷基礎知識 一、雷電的兩種形式 雷電直接擊在建筑物（或物體）上，產生電效應、熱效應和機械力，稱之為直接雷擊。 在雷云運動的過程中或雷云對大地（或云際之間）放電時，對附近的金屬導體產生的靜電感應和電磁感應，在 電源線及各種信號線上感生高壓脈沖而破壞弱電設備，稱之為感應雷擊。（俗稱二次雷擊） 13 二、雷害的途徑分析： 雷電對電氣設備的影響，主要由以下四個方面造成：①直擊雷；②感應雷。 直擊雷： ◆ 空氣中帶電的雷雨云層直接向地面行人、建筑物或其它配套設施進行放電，由于強大的雷電在放電時會產生極大的機械效應和熱效應，結果將造成建筑物或其它設施崩缺、變形；嚴重時會造成人員傷亡、建筑物或其它設施倒塌；在有易燃易爆環境下時，還有可能發生火災及爆炸現象。 ◆ 雷電直接擊中建筑物，雷電的 50%的能量將會從引下線等外部避雷設施泄放到大地，其中接近 30%的能量將通過建筑物的供電系統分流，其中 20%左右的能量通過建筑物的通信網絡線纜、金屬管道等分流，分流的同時，由于電源系統及網絡信號系統與雷擊時建筑物周圍地電位存在差異，并在設備端形成電位差，結果將發生雷電流將通過設備內部進行瀉流，造成設備 雷電反擊 損壞現象。 感應雷： ◆ 線路感應傳遞耦合過電壓： 在負極性雷電放電之前，它會對架空的電線、電纜產生靜電感應作用，使距離雷云附近的電線、電纜積累起正電荷，負電荷將被 排斥到線路的遠程，經線路泄漏電阻或中性點入地；當雷云放電時，負電荷自下而上迅速中和，從而使架空線上原先被束縛的正電荷被迅速釋放，在線路上形成瞬時過壓波；這種過電壓波由靜電感應引起的，其電壓高低與架空線離地面的距離成正比，與雷擊點到架空線的最短距離成反比；另外，在雷云放電時也會產生雷電磁場，使線路感應到瞬時過電壓，其過電壓強度與架空線的長度成正比，瞬時過電壓通過線路傳遞到設備，造成擊穿損壞。 根據 1994 年水利電力出版社的原蘇聯的學者 BP拉里昂諾夫著《高電壓技術》一書介紹，這高壓脈沖波的峰值： U ≈ 30hcp/bI 式中： hcp—— 長導線的平均懸掛高度 50%電源系統1 0 4 5 %通信網絡系統 左右 5%管道系統1030%( 3 )圖+ + + + + + h 雷云 架空線 d 14 b—— 雷擊點到長導線的最短距離 I—— 閃電電流 這只是一個經驗估計公式，但可以大概估計閃電電流對架空長導線上產生的感應過電壓的強度。例如，在高壓架空線路可達 300400KV，一般低壓架空線路可達 100KV，電信線路可達 4060KV， 雷電過電壓沿著傳輸線路進入建筑物內，并作用于開關、插座、設備上，危及設備及操作人員安全， ◆ 回路感應過電壓： 在現代建筑物內，大量布設著各種導體線路，如電源、電視、數據通信、供水等，線路結構錯綜復雜，它們會在建筑 物內的不同位置上構成許多回路，當建筑物防雷針遭受直擊雷或附近發生直擊雷時， 由于雷電流有極大峰值和陡度，在它周圍的空間出現瞬變電磁場， 這種快速變化的磁場交鏈這些回路， 處在這瞬變電磁場之中的導體會感應出較大的電動勢， 危及與回路相接的電子設備。（ 在周圍 1～ 2 公里左右范圍內，距離應隨著雷擊大小和屏蔽措施而變化，發生雷擊時， LEMP 在上述有效范圍內，所有的金屬導體上將產生感應到浪涌過電壓，距離雷擊點越近，磁場越強、感應幅度越高；線路越長，感應越強）。根據分析得知，在避雷針引下線附近開口金屬環上最大感應電勢 Em = 210 7lln （ l + X） /Xd l /dt通常雷電閃擊電流波形前沿為 2— 5μs ，這里取 。假設一個 5m5m 的開口金屬框，在雷電流峰值為 100KA 時，距離雷擊點 200m 處也可以感應到 1KV 左右的電壓。如果機房微電子設備內一個很小的開口金屬環，在緊靠避雷針引下線處放置，當有雷閃電流通過引下線入地時，在小金屬環開口處可感應出高達幾千伏的高電壓，這高電壓足以擊壞附近的電子元器件，從而使這臺微電子設備損壞。所以在機房內布置設備時，千萬注意，設備應遠離柱子，更應遠離引下線放置。一些大件的具有金屬柜 體的電器設備（如主機、精密空調、 UPS、電池等），以及通信信號柜架，甚至鋁合金窗柜等必須接地良好，以策安全。 三、雷害的防護： 現代防雷技術系統的防雷方案包括外部防雷和內部防雷兩個方面， 外部防雷系統，主要是為了保護建筑物免受雷擊引起的，而內部防雷系統則是防止感應雷和其它形式的過電壓侵入設備造成損壞，這是外部防雷系統無法保證的，兩者各盡其職，缺一不可。 ◆ 外部防雷包括避雷針、避雷帶、引下線、接地極等等，其主要的功能是為了確保建筑物本體免受直擊雷的侵襲，將可能擊中建筑物的雷電通過避雷針、避雷帶、引下線等， 泄放入大地，對直擊雷起到很好的防護作用，避免造成建筑物本體損壞及火災事故、人身安全事故。 15 ◆ 內部防雷系統包括防雷器、引下線、接地極、等電位連接等，通過在需要保護設備的前端安裝合適的防雷器，將可能進入的雷電流阻攔在外，并安全泄放入地，使設備、線路與大地形成一個有條件的等電位體，確保后接設備及操作人員的安全。 第三部分：防雷方案設計 一、 防雷方案設計依據 (1) 建筑物防雷設計規范