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UPS电源系统雷电安全防护

来源:本站原创 日期:2017-03-12 19:46:22 点击:2 

 

1、电源系统防雷
    机房UPS不间断电源设备是用于为机房内计算机信息系统各用电设备提供稳定、可靠和高质量的用电环境唯一的重要设备,并且是由市电供电输入机房的主要途径,所以我们将电源系统防护的重点放在了对UPS不间断电源的保护上。
在计算机专用配电柜、UPS电源做两级输入防雷保护。具体的防护措施为:参考IEC1312的描述,在LPZ0B区,虽然不会被直接雷击击中,但远端雷电闪击沿电力线传来雷电电磁脉冲的强度没有衰减,本区内的电磁场也没有减弱。在三级防雷保护中,第一级防护为粗保护,对直击雷进行防护,吸收90%的大能量雷电流;第二级为中级保护,选用浪涌电压雷电放电器,即半导体放电器,对雷电流进一步吸收;对终端设备的防雷保护为细保护,同样采用浪涌电压放电器,将残余的雷电流基本吸收,通过地线泄入大地。
电源系统的全部防雷器件集中安装在低压配电系统中,组成两级输入防护的防雷系统,用于UPS电源系统的保护。
2、终端设备的防雷保护
    外事办机房设备包括服务器、交换机、路由器等,为了确保设备万无一失,而感应雷害又无孔不入,同时因考虑到电网的浪涌可能带来对设备的冲击。 因此我们还将采用以上的防护机理实施同样电源终端防雷保护,以确保整个计算机信息系统的核心部分的安全运行。
3、通讯系统的防雷与过电压保护
    通讯系统防雷包括由户外引至户内的通讯线路,主要线路包括网络通讯线路、专线、微波通信线(天馈线)等;(由于网络通讯线路、专线线路是由光纤引入可不予考虑),
微波天馈系统存在感应雷隐患,需要做防雷保护。
机房DDN专线存在感应雷隐患,需要做防雷保护。
机房ADSL设备存在感应雷隐患,需要做防雷保护。
接地系统
    防雷器件首先起到的作用是对雷电流的吸收和泄放作用,同时也是一种“等电位连接器”。所有的防雷产品器件的防护原理均是在雷击发生的瞬间内,迅速启动响应,保证设备、大地、建筑物及其附属设备之搭接构成一等电位体,从而避免过电压的损坏,实现均压等电位的关键就是整个机房的地线系统。
所以说接地系统在系统防雷中非常重要的。
3.1接地系统
    理想的建筑物避雷系统的接地装置,包括从接闪器及引下线的理想状态最好是无任何电阻,一旦雷击发生,避雷针接闪时,不论雷电流有多大,接地装置上任何一点对大地的电势差为零,因此,接地的阻值应尽可能的小。
依据国家标准GB50174-93《电子计算机机房设计规范》规定,交流工作接地和安全保护接地,接地电阻均不应大于4W,直流工作接地中,接地电阻应按计算机系统具体要求确定;(GBJ79-85中规定电信站接地电阻要求≤1W)。
IEC1024标准机房交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地宜共用一组接地装置。但是由于某些计算机设备的工作状态差异不同,接地系统共地很难实现时,建议应该采用等电位理论,达到瞬间等电位方式,常态独立接地方式(即机房接地系统与其他交流地、安全保护地、防雷地进行软连接)。
3.2地线装置现状
    目前机房的市电供电系统采用三相五线制,送入机房。机房地线接地电阻应<1W。地线与大楼避雷系统接地网相连,具体接地电阻不详,需要进行现场测量。地线为计算机系统的独立接地网,从现场情况看,机房应做等电位连接,安装均压等电位带。
3.3机房设备对接地系统的要求
    安装要求UPS电源输入为三相四线制,输出为三相五线制,输出端为隔离变压器型,保证中线对地线电压小于1V,满足计算机系统的需要。
3.4均压等电位连接
    机房的各种地线间及地线与大楼结构的主钢筋之间,必须进行有效的连接,即全部采用共用接地系统,当雷电引起地电位高压反击时,整个大楼及机房呈现系统等电位,防雷系统呈现工作状态,保证网络系统的安全。
关于机房设备的金属外壳接地在相关的国标与部标中均提出:机房设备的金属(导电)外壳必须接地的规定(通常称为保护接地,也就是用导线将外壳与PE线相连)。这一要求的目的是将设备外壳与地线(PE)进行等电位连接,这样不但保证了操作人员的安全(触摸外壳时不会发生触电的危险);同时还将被保护设备的外壳(对于输入、输出线)的电位处于相对稳定的状态,并将电磁干扰的大部分杂散电流导入大地。
3.5线路的屏蔽
    关于均压等电位带的实施,建议在机房的地板下设均压等电位地线带,以25mm×3mm的紫铜带,在各室内分别形成网型(M型)结构的均压等电位带,且作好此带的绝缘支撑,最终以星形(S型)形式与机房的直流逻辑地线接通,另外机房UPS供电系统电源插座及信号地均在最近的距离内与均压等电位带相连,避免因设备间电势差而使设备损坏。
关于线路的屏蔽情况:感应雷击很多是由于传输线路在交变磁场中产生感应高压,使计算机系统遭到破坏,对传输线路采取屏蔽措施,是降低感应雷击破坏的有效方法。目前机房内的大部分线路采用穿管布线(金属软管或硬管),但从实际情况看,综合布线的金属护管的屏蔽接地需改进,使每根护管两端有效接地,并与均压等电位带连接,最大限度的减少感应雷击侵入的渠道。
3.6法拉第笼的问题
    当机房的均压等电位带与大楼的钢筋网相连时,形成一个稀疏的法拉第笼。机房装修时做防静电处理,墙壁采用防静电铝塑板,并与机房共地系统相连。使机房的形成一个法拉第笼。
注:
1.接地引下线的连接必须在防雷配电柜前进行;
2.UPS电源插座必须就近与均压等电位相连接。

 

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