計(jì)算機(jī)房防雷檢測(cè)方法探討

應(yīng)立峰

【摘 要】 計(jì)算機(jī)房電子設(shè)備在正常工作時(shí)，很容易受到雷電感應(yīng)的危害。通過(guò)防直擊雷、防感應(yīng)雷和防雷擊電磁脈沖等裝置進(jìn)行屏蔽，避開(kāi)感應(yīng)雷和雷擊電磁脈沖達(dá)到防護(hù)目的。本文探討了防雷檢測(cè)技術(shù)理念、計(jì)算機(jī)機(jī)房電磁場(chǎng)強(qiáng)度及機(jī)房設(shè)備防雷檢測(cè)技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】 計(jì)算機(jī)機(jī)房防雷屏蔽電磁場(chǎng)檢測(cè)

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使越來(lái)越多的電器和電子設(shè)備進(jìn)入社會(huì)各個(gè)角落，而計(jì)算機(jī)房就是一個(gè)專(zhuān)門(mén)集中承載電器和電子關(guān)鍵負(fù)載的空間設(shè)備，其工作時(shí)必須滿(mǎn)足對(duì)溫濕度、電磁場(chǎng)強(qiáng)度、防雷接地安全等條件的要求。

計(jì)算機(jī)房的防雷主要措施有：防直擊雷裝置、防感應(yīng)雷裝置和防雷擊電磁脈沖裝置，機(jī)房的屏蔽措施是感應(yīng)雷和雷擊電磁脈沖防護(hù)的一個(gè)重要措施。屏蔽效果可以通過(guò)防雷儀器檢測(cè)獲得，而計(jì)算機(jī)房的防雷屏蔽檢測(cè)工作困難較多。因此，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)房防雷屏蔽檢測(cè)的研究，對(duì)于計(jì)算機(jī)房的防雷安全保護(hù)具有重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

1 計(jì)算機(jī)房防雷檢測(cè)技術(shù)理念與要點(diǎn)

1.1 建立全新的檢測(cè)技術(shù)理念

防雷防靜電安全檢測(cè)工作應(yīng)按照GB50343-2004的要求，首先建立綜合防護(hù)理念，既要對(duì)建筑物外部進(jìn)行防雷檢測(cè)，也要加強(qiáng)從建筑物外到內(nèi)的綜合防護(hù)意識(shí)，不但要對(duì)新的技術(shù)進(jìn)行研究、學(xué)習(xí)和提高，還要讓人們認(rèn)識(shí)到雷電，不僅有直擊雷，還有球型雷、雷電感應(yīng)、過(guò)電壓、過(guò)電流等危險(xiǎn)。

1.2 防雷檢測(cè)技術(shù)要點(diǎn)

（1）判定需檢測(cè)系統(tǒng)的雷電防護(hù)等級(jí)。根據(jù)電子信息系統(tǒng)雷電防護(hù)等級(jí)的劃分原則，在檢測(cè)時(shí)首先要對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行防護(hù)等級(jí)的判定，針對(duì)不同的等級(jí)進(jìn)行相應(yīng)項(xiàng)目的檢測(cè)。對(duì)電子信息系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行雷電防護(hù)等級(jí)的劃分：①A級(jí)：對(duì)建筑物防雷安全有嚴(yán)格要求，對(duì)LEMP敏感度高，要求將瞬時(shí)過(guò)電壓限制到很低水平，重要的是昂貴的電子信息設(shè)備：如計(jì)算機(jī)中心，移動(dòng)機(jī)站，通信樞紐。②B級(jí)：對(duì)建筑物防雷安全有較嚴(yán)格要求的電子信息系統(tǒng)，如智能建筑物內(nèi)的通信、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)等系統(tǒng)。③C級(jí)：對(duì)建筑物防雷安全有基本要求的電子信息系統(tǒng)，如閉路電視等電子設(shè)備。④D級(jí)：除上述A、B、C級(jí)以外的電子信息系統(tǒng)。

（2）確定各級(jí)計(jì)算機(jī)房要求檢測(cè)的安全措施項(xiàng)目。根據(jù)GB9361—81《計(jì)算機(jī)場(chǎng)地安全項(xiàng)目要求》，對(duì)計(jì)算機(jī)房進(jìn)行相關(guān)項(xiàng)目進(jìn)行防雷檢測(cè)。

（3）掌握關(guān)鍵要點(diǎn)。①接地電阻的測(cè)量。采用共用接地體時(shí)，A級(jí)接地電阻≤2Ω，特殊要求的應(yīng)≤1Ω；B級(jí)接地電阻≤4Ω；C、D級(jí)接地電阻≤4Ω。采用單獨(dú)接地體時(shí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)直流地的接地電阻≤1Ω、交流工作地的接地電阻≤4Ω、安全保護(hù)地的接地電阻≤4Ω、防雷保護(hù)地的接地電阻≤10Ω。②低壓配電系統(tǒng)檢測(cè)。檢查相應(yīng)級(jí)別的防護(hù)，接地狀況，設(shè)備供電與空調(diào)和照明的分開(kāi)。③是否設(shè)置等電位連接。④各機(jī)器的金屬外殼、金屬支架應(yīng)良好接地并等電位連接。⑤防靜電地板的金屬支架要良好接地并等電位聯(lián)接。⑥信號(hào)系統(tǒng)的檢測(cè)。線纜進(jìn)入室內(nèi)，良好的接地并等電位連接，各種信號(hào)線要實(shí)施SPD保護(hù)，架空線路則需要穿鋼管屏蔽并等電位連接，機(jī)房的電話、電視、監(jiān)控、報(bào)警等線路須安裝SPD保護(hù)。⑦A級(jí)機(jī)房須做屏蔽保護(hù)，B級(jí)機(jī)房如特殊場(chǎng)地應(yīng)做屏蔽保護(hù)。⑧對(duì)SPD的匹配和劣化進(jìn)行檢查。對(duì)電地板、機(jī)體外殼等進(jìn)行防靜電檢測(cè)。⑨計(jì)算機(jī)機(jī)房?jī)?nèi)的溫、濕度等進(jìn)行環(huán)境性檢測(cè)。

2 計(jì)算機(jī)房電磁場(chǎng)強(qiáng)度

2.1 磁場(chǎng)強(qiáng)度的劃分

計(jì)算機(jī)房磁場(chǎng)的強(qiáng)度，根據(jù)GB/T17626.9相關(guān)規(guī)定，進(jìn)行脈沖磁場(chǎng)試驗(yàn)（如表1所示）。

GB/T2887中規(guī)定，在存放媒體的場(chǎng)所.對(duì)已記錄的磁帶，其環(huán)境磁場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)小于3200A/m；對(duì)未記錄的磁帶，其環(huán)境磁場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)小于4000A/m。

2.2 電磁場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算

GB/T2887和GB50174中規(guī)定，電子計(jì)算機(jī)機(jī)房?jī)?nèi)磁場(chǎng)干擾環(huán)境場(chǎng)強(qiáng)不應(yīng)大于800A/m。由于電流元I△s產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度可按公式計(jì)算：H=I△s/4r2。

距直線導(dǎo)體r處的磁場(chǎng)強(qiáng)度可按下式計(jì)算：H=I/2。

磁場(chǎng)強(qiáng)度的單位用A/m表示，1A/m相當(dāng)于自由空間的磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.26μT，T（特斯拉）為磁通密度B的單位。

2.3 機(jī)房設(shè)備磁場(chǎng)強(qiáng)度要求

根據(jù)《電子計(jì)算機(jī)場(chǎng)地通用規(guī)范》（GB/T2887—2000）要求機(jī)房?jī)?nèi)磁場(chǎng)干擾強(qiáng)度不大于800A/m。因此，如果處于大樓內(nèi)部的機(jī)房離引下線距離太近，其內(nèi)部的磁場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)800A/m時(shí)，需在機(jī)房四周加裝六面體金屬屏蔽網(wǎng)格，使機(jī)房?jī)?nèi)部形成防雷分區(qū)的LPZ2區(qū)，加裝的屏蔽網(wǎng)格必須使機(jī)房?jī)?nèi)部的磁場(chǎng)強(qiáng)度滿(mǎn)足低于800A/m的要求，并且在盡可能的條件下，越低越好。機(jī)房屏蔽網(wǎng)格所需的屏蔽系數(shù)，可通過(guò)相關(guān)公式進(jìn)行估算。

3 計(jì)算機(jī)房防雷測(cè)量

3.1 屏蔽效率的計(jì)算法

屏蔽效率的測(cè)量一般指將規(guī)定頻率的模擬信號(hào)源置于屏蔽室外時(shí)，接收裝置在同一距離條件下在室外和室內(nèi)接收的磁場(chǎng)強(qiáng)度之比，可用公式表示。屏蔽效率與衰減量的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表2。

3.2 雷電流發(fā)生器法

在雷電流發(fā)生器法試驗(yàn)中可以用低電平試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行，在這些低電平試驗(yàn)中模擬雷電流的波形應(yīng)與原始雷電流相同。IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，雷擊可能出現(xiàn)短時(shí)首次雷擊電流if（10/350μs）和后續(xù)雷擊電is（0.25/100μs）。

首次雷擊產(chǎn)生磁場(chǎng)Hf，后續(xù)雷擊產(chǎn)生磁場(chǎng)Hs。磁感應(yīng)效應(yīng)主要是由磁場(chǎng)強(qiáng)度升至其最大值的上升時(shí)間規(guī)定的，首次雷擊磁場(chǎng)強(qiáng)度Hf可用最大值Hf/max（25kHz）的阻尼振蕩場(chǎng)和升至其最大值的上升時(shí)間Tp/f（10μs、波頭時(shí)間）來(lái)表征。同樣后續(xù)雷擊磁場(chǎng)強(qiáng)度Hs可用Hs/max（1MHz）和Tp/s（0.251μs）來(lái)表征。當(dāng)發(fā)生器產(chǎn)生電流io/max為100kA，建筑物屏蔽網(wǎng)格為2m時(shí)，實(shí)測(cè)出不同尺寸建筑物的磁場(chǎng)強(qiáng)度如表3。

3.3 外部防雷裝置檢測(cè)

一般情況下，多層以下建筑可不設(shè)外部防雷裝置。但凡是安裝電子信息系統(tǒng)的建筑物不論高低，都必須裝有外部防雷裝置。外部防雷裝置檢測(cè)分為兩部分：

（1）建筑物外部防雷裝置的檢測(cè)。所測(cè)項(xiàng)目包含接閃器、引下線、接地裝置都必須電氣相通，接地裝置的接地電阻值應(yīng)符合國(guó)標(biāo)GB500057-94要求。

（2）LPZ0B區(qū)天饋系統(tǒng)檢測(cè)。天饋系統(tǒng)檢測(cè)步驟和方法為：①保護(hù)范圍的計(jì)算：測(cè)量保護(hù)塔的高度，天線高度，天線與塔之間的距離，取得相關(guān)數(shù)據(jù)。用滾球半徑法計(jì)算，天線是否在LPZ0B區(qū)保護(hù)范圍之內(nèi)，滾球半徑按二類(lèi)建筑物取值r=45m。測(cè)量方法使用便攜式激光測(cè)距/測(cè)高儀或經(jīng)緯儀側(cè)量數(shù)據(jù)。②針?biāo)拥厍闆r：針和塔的接地母排都要與屋頂天面的避雷帶作等電位連接，塔的各角都要良好接地。③若天線架設(shè)在塔上，饋線布線最好沿塔的下垂中線，采用鋼管或蛇形鋼管屏蔽后敷設(shè)到屋頂天面的走線架，其次在塔內(nèi)側(cè)沿鋼塔支架敷設(shè)到屋頂天面的走線架。敷設(shè)在鋼塔的支架外側(cè)，易受到側(cè)擊雷的雷擊、雷電感應(yīng)、雷擊電磁脈沖、雷電波侵入等。④饋線應(yīng)在走線架內(nèi)部鋪設(shè)，屋頂天面走線架必須與天面避雷帶良好連接。⑤饋線引入屏蔽。饋線不得繞避雷帶上方進(jìn)入室內(nèi)，若饋線從墻體側(cè)面穿孔引入室內(nèi)，應(yīng)穿鋼管進(jìn)行屏蔽，鋼管應(yīng)該良好接地。⑥饋線出線端（室外單元）SPD的防護(hù)。不同行業(yè)應(yīng)參考各行業(yè)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，確定其出線端是否需要加裝信號(hào)SPD進(jìn)行防護(hù)，須加裝信號(hào)SPD進(jìn)行防護(hù)的系統(tǒng)，應(yīng)選用與饋線匹配的信號(hào)SPD。

4 結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)房的防雷措施雖然有很多，但關(guān)鍵仍然是有關(guān)技術(shù)人員要建立全新的檢測(cè)技術(shù)理念，掌握計(jì)算機(jī)房設(shè)備磁場(chǎng)強(qiáng)度具體的要求，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)房防雷的綜合性、安全可靠性原則，注意理解各種技術(shù)細(xì)節(jié)，長(zhǎng)年達(dá)到防御或減少雷電給機(jī)房設(shè)備造成的危害。

參考文獻(xiàn)：

[1]電子計(jì)算機(jī)場(chǎng)地通用規(guī)范（GB/T2887-2000）[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2000.

[2]陳必赤.試析電力信息系統(tǒng)的雷電防護(hù)[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009.01.endprint

【摘 要】 計(jì)算機(jī)房電子設(shè)備在正常工作時(shí)，很容易受到雷電感應(yīng)的危害。通過(guò)防直擊雷、防感應(yīng)雷和防雷擊電磁脈沖等裝置進(jìn)行屏蔽，避開(kāi)感應(yīng)雷和雷擊電磁脈沖達(dá)到防護(hù)目的。本文探討了防雷檢測(cè)技術(shù)理念、計(jì)算機(jī)機(jī)房電磁場(chǎng)強(qiáng)度及機(jī)房設(shè)備防雷檢測(cè)技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】 計(jì)算機(jī)機(jī)房防雷屏蔽電磁場(chǎng)檢測(cè)

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使越來(lái)越多的電器和電子設(shè)備進(jìn)入社會(huì)各個(gè)角落，而計(jì)算機(jī)房就是一個(gè)專(zhuān)門(mén)集中承載電器和電子關(guān)鍵負(fù)載的空間設(shè)備，其工作時(shí)必須滿(mǎn)足對(duì)溫濕度、電磁場(chǎng)強(qiáng)度、防雷接地安全等條件的要求。

計(jì)算機(jī)房的防雷主要措施有：防直擊雷裝置、防感應(yīng)雷裝置和防雷擊電磁脈沖裝置，機(jī)房的屏蔽措施是感應(yīng)雷和雷擊電磁脈沖防護(hù)的一個(gè)重要措施。屏蔽效果可以通過(guò)防雷儀器檢測(cè)獲得，而計(jì)算機(jī)房的防雷屏蔽檢測(cè)工作困難較多。因此，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)房防雷屏蔽檢測(cè)的研究，對(duì)于計(jì)算機(jī)房的防雷安全保護(hù)具有重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

1 計(jì)算機(jī)房防雷檢測(cè)技術(shù)理念與要點(diǎn)

1.1 建立全新的檢測(cè)技術(shù)理念

防雷防靜電安全檢測(cè)工作應(yīng)按照GB50343-2004的要求，首先建立綜合防護(hù)理念，既要對(duì)建筑物外部進(jìn)行防雷檢測(cè)，也要加強(qiáng)從建筑物外到內(nèi)的綜合防護(hù)意識(shí)，不但要對(duì)新的技術(shù)進(jìn)行研究、學(xué)習(xí)和提高，還要讓人們認(rèn)識(shí)到雷電，不僅有直擊雷，還有球型雷、雷電感應(yīng)、過(guò)電壓、過(guò)電流等危險(xiǎn)。

1.2 防雷檢測(cè)技術(shù)要點(diǎn)

（1）判定需檢測(cè)系統(tǒng)的雷電防護(hù)等級(jí)。根據(jù)電子信息系統(tǒng)雷電防護(hù)等級(jí)的劃分原則，在檢測(cè)時(shí)首先要對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行防護(hù)等級(jí)的判定，針對(duì)不同的等級(jí)進(jìn)行相應(yīng)項(xiàng)目的檢測(cè)。對(duì)電子信息系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行雷電防護(hù)等級(jí)的劃分：①A級(jí)：對(duì)建筑物防雷安全有嚴(yán)格要求，對(duì)LEMP敏感度高，要求將瞬時(shí)過(guò)電壓限制到很低水平，重要的是昂貴的電子信息設(shè)備：如計(jì)算機(jī)中心，移動(dòng)機(jī)站，通信樞紐。②B級(jí)：對(duì)建筑物防雷安全有較嚴(yán)格要求的電子信息系統(tǒng)，如智能建筑物內(nèi)的通信、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)等系統(tǒng)。③C級(jí)：對(duì)建筑物防雷安全有基本要求的電子信息系統(tǒng)，如閉路電視等電子設(shè)備。④D級(jí)：除上述A、B、C級(jí)以外的電子信息系統(tǒng)。

（2）確定各級(jí)計(jì)算機(jī)房要求檢測(cè)的安全措施項(xiàng)目。根據(jù)GB9361—81《計(jì)算機(jī)場(chǎng)地安全項(xiàng)目要求》，對(duì)計(jì)算機(jī)房進(jìn)行相關(guān)項(xiàng)目進(jìn)行防雷檢測(cè)。

（3）掌握關(guān)鍵要點(diǎn)。①接地電阻的測(cè)量。采用共用接地體時(shí)，A級(jí)接地電阻≤2Ω，特殊要求的應(yīng)≤1Ω；B級(jí)接地電阻≤4Ω；C、D級(jí)接地電阻≤4Ω。采用單獨(dú)接地體時(shí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)直流地的接地電阻≤1Ω、交流工作地的接地電阻≤4Ω、安全保護(hù)地的接地電阻≤4Ω、防雷保護(hù)地的接地電阻≤10Ω。②低壓配電系統(tǒng)檢測(cè)。檢查相應(yīng)級(jí)別的防護(hù)，接地狀況，設(shè)備供電與空調(diào)和照明的分開(kāi)。③是否設(shè)置等電位連接。④各機(jī)器的金屬外殼、金屬支架應(yīng)良好接地并等電位連接。⑤防靜電地板的金屬支架要良好接地并等電位聯(lián)接。⑥信號(hào)系統(tǒng)的檢測(cè)。線纜進(jìn)入室內(nèi)，良好的接地并等電位連接，各種信號(hào)線要實(shí)施SPD保護(hù)，架空線路則需要穿鋼管屏蔽并等電位連接，機(jī)房的電話、電視、監(jiān)控、報(bào)警等線路須安裝SPD保護(hù)。⑦A級(jí)機(jī)房須做屏蔽保護(hù)，B級(jí)機(jī)房如特殊場(chǎng)地應(yīng)做屏蔽保護(hù)。⑧對(duì)SPD的匹配和劣化進(jìn)行檢查。對(duì)電地板、機(jī)體外殼等進(jìn)行防靜電檢測(cè)。⑨計(jì)算機(jī)機(jī)房?jī)?nèi)的溫、濕度等進(jìn)行環(huán)境性檢測(cè)。

2 計(jì)算機(jī)房電磁場(chǎng)強(qiáng)度

2.1 磁場(chǎng)強(qiáng)度的劃分

計(jì)算機(jī)房磁場(chǎng)的強(qiáng)度，根據(jù)GB/T17626.9相關(guān)規(guī)定，進(jìn)行脈沖磁場(chǎng)試驗(yàn)（如表1所示）。

GB/T2887中規(guī)定，在存放媒體的場(chǎng)所.對(duì)已記錄的磁帶，其環(huán)境磁場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)小于3200A/m；對(duì)未記錄的磁帶，其環(huán)境磁場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)小于4000A/m。

2.2 電磁場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算

GB/T2887和GB50174中規(guī)定，電子計(jì)算機(jī)機(jī)房?jī)?nèi)磁場(chǎng)干擾環(huán)境場(chǎng)強(qiáng)不應(yīng)大于800A/m。由于電流元I△s產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度可按公式計(jì)算：H=I△s/4r2。

距直線導(dǎo)體r處的磁場(chǎng)強(qiáng)度可按下式計(jì)算：H=I/2。

磁場(chǎng)強(qiáng)度的單位用A/m表示，1A/m相當(dāng)于自由空間的磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.26μT，T（特斯拉）為磁通密度B的單位。

2.3 機(jī)房設(shè)備磁場(chǎng)強(qiáng)度要求

根據(jù)《電子計(jì)算機(jī)場(chǎng)地通用規(guī)范》（GB/T2887—2000）要求機(jī)房?jī)?nèi)磁場(chǎng)干擾強(qiáng)度不大于800A/m。因此，如果處于大樓內(nèi)部的機(jī)房離引下線距離太近，其內(nèi)部的磁場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)800A/m時(shí)，需在機(jī)房四周加裝六面體金屬屏蔽網(wǎng)格，使機(jī)房?jī)?nèi)部形成防雷分區(qū)的LPZ2區(qū)，加裝的屏蔽網(wǎng)格必須使機(jī)房?jī)?nèi)部的磁場(chǎng)強(qiáng)度滿(mǎn)足低于800A/m的要求，并且在盡可能的條件下，越低越好。機(jī)房屏蔽網(wǎng)格所需的屏蔽系數(shù)，可通過(guò)相關(guān)公式進(jìn)行估算。

3 計(jì)算機(jī)房防雷測(cè)量

3.1 屏蔽效率的計(jì)算法

屏蔽效率的測(cè)量一般指將規(guī)定頻率的模擬信號(hào)源置于屏蔽室外時(shí)，接收裝置在同一距離條件下在室外和室內(nèi)接收的磁場(chǎng)強(qiáng)度之比，可用公式表示。屏蔽效率與衰減量的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表2。

3.2 雷電流發(fā)生器法

在雷電流發(fā)生器法試驗(yàn)中可以用低電平試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行，在這些低電平試驗(yàn)中模擬雷電流的波形應(yīng)與原始雷電流相同。IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，雷擊可能出現(xiàn)短時(shí)首次雷擊電流if（10/350μs）和后續(xù)雷擊電is（0.25/100μs）。

首次雷擊產(chǎn)生磁場(chǎng)Hf，后續(xù)雷擊產(chǎn)生磁場(chǎng)Hs。磁感應(yīng)效應(yīng)主要是由磁場(chǎng)強(qiáng)度升至其最大值的上升時(shí)間規(guī)定的，首次雷擊磁場(chǎng)強(qiáng)度Hf可用最大值Hf/max（25kHz）的阻尼振蕩場(chǎng)和升至其最大值的上升時(shí)間Tp/f（10μs、波頭時(shí)間）來(lái)表征。同樣后續(xù)雷擊磁場(chǎng)強(qiáng)度Hs可用Hs/max（1MHz）和Tp/s（0.251μs）來(lái)表征。當(dāng)發(fā)生器產(chǎn)生電流io/max為100kA，建筑物屏蔽網(wǎng)格為2m時(shí)，實(shí)測(cè)出不同尺寸建筑物的磁場(chǎng)強(qiáng)度如表3。

3.3 外部防雷裝置檢測(cè)

一般情況下，多層以下建筑可不設(shè)外部防雷裝置。但凡是安裝電子信息系統(tǒng)的建筑物不論高低，都必須裝有外部防雷裝置。外部防雷裝置檢測(cè)分為兩部分：

（1）建筑物外部防雷裝置的檢測(cè)。所測(cè)項(xiàng)目包含接閃器、引下線、接地裝置都必須電氣相通，接地裝置的接地電阻值應(yīng)符合國(guó)標(biāo)GB500057-94要求。

（2）LPZ0B區(qū)天饋系統(tǒng)檢測(cè)。天饋系統(tǒng)檢測(cè)步驟和方法為：①保護(hù)范圍的計(jì)算：測(cè)量保護(hù)塔的高度，天線高度，天線與塔之間的距離，取得相關(guān)數(shù)據(jù)。用滾球半徑法計(jì)算，天線是否在LPZ0B區(qū)保護(hù)范圍之內(nèi)，滾球半徑按二類(lèi)建筑物取值r=45m。測(cè)量方法使用便攜式激光測(cè)距/測(cè)高儀或經(jīng)緯儀側(cè)量數(shù)據(jù)。②針?biāo)拥厍闆r：針和塔的接地母排都要與屋頂天面的避雷帶作等電位連接，塔的各角都要良好接地。③若天線架設(shè)在塔上，饋線布線最好沿塔的下垂中線，采用鋼管或蛇形鋼管屏蔽后敷設(shè)到屋頂天面的走線架，其次在塔內(nèi)側(cè)沿鋼塔支架敷設(shè)到屋頂天面的走線架。敷設(shè)在鋼塔的支架外側(cè)，易受到側(cè)擊雷的雷擊、雷電感應(yīng)、雷擊電磁脈沖、雷電波侵入等。④饋線應(yīng)在走線架內(nèi)部鋪設(shè)，屋頂天面走線架必須與天面避雷帶良好連接。⑤饋線引入屏蔽。饋線不得繞避雷帶上方進(jìn)入室內(nèi)，若饋線從墻體側(cè)面穿孔引入室內(nèi)，應(yīng)穿鋼管進(jìn)行屏蔽，鋼管應(yīng)該良好接地。⑥饋線出線端（室外單元）SPD的防護(hù)。不同行業(yè)應(yīng)參考各行業(yè)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，確定其出線端是否需要加裝信號(hào)SPD進(jìn)行防護(hù)，須加裝信號(hào)SPD進(jìn)行防護(hù)的系統(tǒng)，應(yīng)選用與饋線匹配的信號(hào)SPD。

4 結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)房的防雷措施雖然有很多，但關(guān)鍵仍然是有關(guān)技術(shù)人員要建立全新的檢測(cè)技術(shù)理念，掌握計(jì)算機(jī)房設(shè)備磁場(chǎng)強(qiáng)度具體的要求，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)房防雷的綜合性、安全可靠性原則，注意理解各種技術(shù)細(xì)節(jié)，長(zhǎng)年達(dá)到防御或減少雷電給機(jī)房設(shè)備造成的危害。

參考文獻(xiàn)：

[1]電子計(jì)算機(jī)場(chǎng)地通用規(guī)范（GB/T2887-2000）[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2000.

[2]陳必赤.試析電力信息系統(tǒng)的雷電防護(hù)[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009.01.endprint

【摘 要】 計(jì)算機(jī)房電子設(shè)備在正常工作時(shí)，很容易受到雷電感應(yīng)的危害。通過(guò)防直擊雷、防感應(yīng)雷和防雷擊電磁脈沖等裝置進(jìn)行屏蔽，避開(kāi)感應(yīng)雷和雷擊電磁脈沖達(dá)到防護(hù)目的。本文探討了防雷檢測(cè)技術(shù)理念、計(jì)算機(jī)機(jī)房電磁場(chǎng)強(qiáng)度及機(jī)房設(shè)備防雷檢測(cè)技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】 計(jì)算機(jī)機(jī)房防雷屏蔽電磁場(chǎng)檢測(cè)

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使越來(lái)越多的電器和電子設(shè)備進(jìn)入社會(huì)各個(gè)角落，而計(jì)算機(jī)房就是一個(gè)專(zhuān)門(mén)集中承載電器和電子關(guān)鍵負(fù)載的空間設(shè)備，其工作時(shí)必須滿(mǎn)足對(duì)溫濕度、電磁場(chǎng)強(qiáng)度、防雷接地安全等條件的要求。

計(jì)算機(jī)房的防雷主要措施有：防直擊雷裝置、防感應(yīng)雷裝置和防雷擊電磁脈沖裝置，機(jī)房的屏蔽措施是感應(yīng)雷和雷擊電磁脈沖防護(hù)的一個(gè)重要措施。屏蔽效果可以通過(guò)防雷儀器檢測(cè)獲得，而計(jì)算機(jī)房的防雷屏蔽檢測(cè)工作困難較多。因此，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)房防雷屏蔽檢測(cè)的研究，對(duì)于計(jì)算機(jī)房的防雷安全保護(hù)具有重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

1 計(jì)算機(jī)房防雷檢測(cè)技術(shù)理念與要點(diǎn)

1.1 建立全新的檢測(cè)技術(shù)理念

防雷防靜電安全檢測(cè)工作應(yīng)按照GB50343-2004的要求，首先建立綜合防護(hù)理念，既要對(duì)建筑物外部進(jìn)行防雷檢測(cè)，也要加強(qiáng)從建筑物外到內(nèi)的綜合防護(hù)意識(shí)，不但要對(duì)新的技術(shù)進(jìn)行研究、學(xué)習(xí)和提高，還要讓人們認(rèn)識(shí)到雷電，不僅有直擊雷，還有球型雷、雷電感應(yīng)、過(guò)電壓、過(guò)電流等危險(xiǎn)。

1.2 防雷檢測(cè)技術(shù)要點(diǎn)

（1）判定需檢測(cè)系統(tǒng)的雷電防護(hù)等級(jí)。根據(jù)電子信息系統(tǒng)雷電防護(hù)等級(jí)的劃分原則，在檢測(cè)時(shí)首先要對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行防護(hù)等級(jí)的判定，針對(duì)不同的等級(jí)進(jìn)行相應(yīng)項(xiàng)目的檢測(cè)。對(duì)電子信息系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行雷電防護(hù)等級(jí)的劃分：①A級(jí)：對(duì)建筑物防雷安全有嚴(yán)格要求，對(duì)LEMP敏感度高，要求將瞬時(shí)過(guò)電壓限制到很低水平，重要的是昂貴的電子信息設(shè)備：如計(jì)算機(jī)中心，移動(dòng)機(jī)站，通信樞紐。②B級(jí)：對(duì)建筑物防雷安全有較嚴(yán)格要求的電子信息系統(tǒng)，如智能建筑物內(nèi)的通信、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)等系統(tǒng)。③C級(jí)：對(duì)建筑物防雷安全有基本要求的電子信息系統(tǒng)，如閉路電視等電子設(shè)備。④D級(jí)：除上述A、B、C級(jí)以外的電子信息系統(tǒng)。

（2）確定各級(jí)計(jì)算機(jī)房要求檢測(cè)的安全措施項(xiàng)目。根據(jù)GB9361—81《計(jì)算機(jī)場(chǎng)地安全項(xiàng)目要求》，對(duì)計(jì)算機(jī)房進(jìn)行相關(guān)項(xiàng)目進(jìn)行防雷檢測(cè)。

（3）掌握關(guān)鍵要點(diǎn)。①接地電阻的測(cè)量。采用共用接地體時(shí)，A級(jí)接地電阻≤2Ω，特殊要求的應(yīng)≤1Ω；B級(jí)接地電阻≤4Ω；C、D級(jí)接地電阻≤4Ω。采用單獨(dú)接地體時(shí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)直流地的接地電阻≤1Ω、交流工作地的接地電阻≤4Ω、安全保護(hù)地的接地電阻≤4Ω、防雷保護(hù)地的接地電阻≤10Ω。②低壓配電系統(tǒng)檢測(cè)。檢查相應(yīng)級(jí)別的防護(hù)，接地狀況，設(shè)備供電與空調(diào)和照明的分開(kāi)。③是否設(shè)置等電位連接。④各機(jī)器的金屬外殼、金屬支架應(yīng)良好接地并等電位連接。⑤防靜電地板的金屬支架要良好接地并等電位聯(lián)接。⑥信號(hào)系統(tǒng)的檢測(cè)。線纜進(jìn)入室內(nèi)，良好的接地并等電位連接，各種信號(hào)線要實(shí)施SPD保護(hù)，架空線路則需要穿鋼管屏蔽并等電位連接，機(jī)房的電話、電視、監(jiān)控、報(bào)警等線路須安裝SPD保護(hù)。⑦A級(jí)機(jī)房須做屏蔽保護(hù)，B級(jí)機(jī)房如特殊場(chǎng)地應(yīng)做屏蔽保護(hù)。⑧對(duì)SPD的匹配和劣化進(jìn)行檢查。對(duì)電地板、機(jī)體外殼等進(jìn)行防靜電檢測(cè)。⑨計(jì)算機(jī)機(jī)房?jī)?nèi)的溫、濕度等進(jìn)行環(huán)境性檢測(cè)。

2 計(jì)算機(jī)房電磁場(chǎng)強(qiáng)度

2.1 磁場(chǎng)強(qiáng)度的劃分

計(jì)算機(jī)房磁場(chǎng)的強(qiáng)度，根據(jù)GB/T17626.9相關(guān)規(guī)定，進(jìn)行脈沖磁場(chǎng)試驗(yàn)（如表1所示）。

GB/T2887中規(guī)定，在存放媒體的場(chǎng)所.對(duì)已記錄的磁帶，其環(huán)境磁場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)小于3200A/m；對(duì)未記錄的磁帶，其環(huán)境磁場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)小于4000A/m。

2.2 電磁場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算

GB/T2887和GB50174中規(guī)定，電子計(jì)算機(jī)機(jī)房?jī)?nèi)磁場(chǎng)干擾環(huán)境場(chǎng)強(qiáng)不應(yīng)大于800A/m。由于電流元I△s產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度可按公式計(jì)算：H=I△s/4r2。

距直線導(dǎo)體r處的磁場(chǎng)強(qiáng)度可按下式計(jì)算：H=I/2。

磁場(chǎng)強(qiáng)度的單位用A/m表示，1A/m相當(dāng)于自由空間的磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.26μT，T（特斯拉）為磁通密度B的單位。

2.3 機(jī)房設(shè)備磁場(chǎng)強(qiáng)度要求

根據(jù)《電子計(jì)算機(jī)場(chǎng)地通用規(guī)范》（GB/T2887—2000）要求機(jī)房?jī)?nèi)磁場(chǎng)干擾強(qiáng)度不大于800A/m。因此，如果處于大樓內(nèi)部的機(jī)房離引下線距離太近，其內(nèi)部的磁場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)800A/m時(shí)，需在機(jī)房四周加裝六面體金屬屏蔽網(wǎng)格，使機(jī)房?jī)?nèi)部形成防雷分區(qū)的LPZ2區(qū)，加裝的屏蔽網(wǎng)格必須使機(jī)房?jī)?nèi)部的磁場(chǎng)強(qiáng)度滿(mǎn)足低于800A/m的要求，并且在盡可能的條件下，越低越好。機(jī)房屏蔽網(wǎng)格所需的屏蔽系數(shù)，可通過(guò)相關(guān)公式進(jìn)行估算。

3 計(jì)算機(jī)房防雷測(cè)量

3.1 屏蔽效率的計(jì)算法

屏蔽效率的測(cè)量一般指將規(guī)定頻率的模擬信號(hào)源置于屏蔽室外時(shí)，接收裝置在同一距離條件下在室外和室內(nèi)接收的磁場(chǎng)強(qiáng)度之比，可用公式表示。屏蔽效率與衰減量的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表2。

3.2 雷電流發(fā)生器法

在雷電流發(fā)生器法試驗(yàn)中可以用低電平試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行，在這些低電平試驗(yàn)中模擬雷電流的波形應(yīng)與原始雷電流相同。IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，雷擊可能出現(xiàn)短時(shí)首次雷擊電流if（10/350μs）和后續(xù)雷擊電is（0.25/100μs）。

首次雷擊產(chǎn)生磁場(chǎng)Hf，后續(xù)雷擊產(chǎn)生磁場(chǎng)Hs。磁感應(yīng)效應(yīng)主要是由磁場(chǎng)強(qiáng)度升至其最大值的上升時(shí)間規(guī)定的，首次雷擊磁場(chǎng)強(qiáng)度Hf可用最大值Hf/max（25kHz）的阻尼振蕩場(chǎng)和升至其最大值的上升時(shí)間Tp/f（10μs、波頭時(shí)間）來(lái)表征。同樣后續(xù)雷擊磁場(chǎng)強(qiáng)度Hs可用Hs/max（1MHz）和Tp/s（0.251μs）來(lái)表征。當(dāng)發(fā)生器產(chǎn)生電流io/max為100kA，建筑物屏蔽網(wǎng)格為2m時(shí)，實(shí)測(cè)出不同尺寸建筑物的磁場(chǎng)強(qiáng)度如表3。

3.3 外部防雷裝置檢測(cè)

一般情況下，多層以下建筑可不設(shè)外部防雷裝置。但凡是安裝電子信息系統(tǒng)的建筑物不論高低，都必須裝有外部防雷裝置。外部防雷裝置檢測(cè)分為兩部分：

（1）建筑物外部防雷裝置的檢測(cè)。所測(cè)項(xiàng)目包含接閃器、引下線、接地裝置都必須電氣相通，接地裝置的接地電阻值應(yīng)符合國(guó)標(biāo)GB500057-94要求。

（2）LPZ0B區(qū)天饋系統(tǒng)檢測(cè)。天饋系統(tǒng)檢測(cè)步驟和方法為：①保護(hù)范圍的計(jì)算：測(cè)量保護(hù)塔的高度，天線高度，天線與塔之間的距離，取得相關(guān)數(shù)據(jù)。用滾球半徑法計(jì)算，天線是否在LPZ0B區(qū)保護(hù)范圍之內(nèi)，滾球半徑按二類(lèi)建筑物取值r=45m。測(cè)量方法使用便攜式激光測(cè)距/測(cè)高儀或經(jīng)緯儀側(cè)量數(shù)據(jù)。②針?biāo)拥厍闆r：針和塔的接地母排都要與屋頂天面的避雷帶作等電位連接，塔的各角都要良好接地。③若天線架設(shè)在塔上，饋線布線最好沿塔的下垂中線，采用鋼管或蛇形鋼管屏蔽后敷設(shè)到屋頂天面的走線架，其次在塔內(nèi)側(cè)沿鋼塔支架敷設(shè)到屋頂天面的走線架。敷設(shè)在鋼塔的支架外側(cè)，易受到側(cè)擊雷的雷擊、雷電感應(yīng)、雷擊電磁脈沖、雷電波侵入等。④饋線應(yīng)在走線架內(nèi)部鋪設(shè)，屋頂天面走線架必須與天面避雷帶良好連接。⑤饋線引入屏蔽。饋線不得繞避雷帶上方進(jìn)入室內(nèi)，若饋線從墻體側(cè)面穿孔引入室內(nèi)，應(yīng)穿鋼管進(jìn)行屏蔽，鋼管應(yīng)該良好接地。⑥饋線出線端（室外單元）SPD的防護(hù)。不同行業(yè)應(yīng)參考各行業(yè)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，確定其出線端是否需要加裝信號(hào)SPD進(jìn)行防護(hù)，須加裝信號(hào)SPD進(jìn)行防護(hù)的系統(tǒng)，應(yīng)選用與饋線匹配的信號(hào)SPD。

4 結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)房的防雷措施雖然有很多，但關(guān)鍵仍然是有關(guān)技術(shù)人員要建立全新的檢測(cè)技術(shù)理念，掌握計(jì)算機(jī)房設(shè)備磁場(chǎng)強(qiáng)度具體的要求，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)房防雷的綜合性、安全可靠性原則，注意理解各種技術(shù)細(xì)節(jié)，長(zhǎng)年達(dá)到防御或減少雷電給機(jī)房設(shè)備造成的危害。

參考文獻(xiàn)：

[1]電子計(jì)算機(jī)場(chǎng)地通用規(guī)范（GB/T2887-2000）[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2000.

[2]陳必赤.試析電力信息系統(tǒng)的雷電防護(hù)[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009.01.endprint