機房雷電防護措施初探

車恩生，王雙濱

(雙城市氣象局，黑龍江 雙城150100)

1 概述

雷電是發(fā)生在大氣層中的聲、光、電物理現(xiàn)象，屬自然災(zāi)害之一。 有史以來，雷電便以極大的破壞力造成建筑物倒塌、起火和人員傷亡，給人類的生活、工作帶來了很大的影響。 隨著弱電設(shè)備的廣泛應(yīng)用，其絕緣強度低，耐過電壓、過電流的能力差等致命弱點也突顯出來。 根據(jù)統(tǒng)計，雷電對電子設(shè)備的破壞而造成的損失，已遠遠超過了雷擊火災(zāi)的損失，成為當(dāng)今電子時代的一大公害。

雷電危及信息系統(tǒng)主要是雷電電磁脈沖， 雷電一旦擊中建筑物及通訊線路， 雷電放電通道所產(chǎn)生的巨大磁場作用于建筑物、 通訊及供電線路所產(chǎn)生的感應(yīng)電流通過信號線路、 供電線路及建筑物金屬構(gòu)件等可導(dǎo)電物體導(dǎo)入機房內(nèi)， 輕者造成價值數(shù)百萬的設(shè)備毀于一旦，重者則造成火災(zāi)或引起爆炸。

黑龍江省無線電委員會有兩處機房， 分別位于泰山電子城及呼蘭區(qū)一座民宅內(nèi)。 哈爾濱市的雷暴日數(shù)為32.4 d/a，屬多雷區(qū)。 根據(jù)規(guī)范GB50343-2004將兩處機房劃為B級信息系統(tǒng)。

根據(jù)對兩處機房現(xiàn)有防雷設(shè)施進行的現(xiàn)場勘察，發(fā)現(xiàn)其現(xiàn)有的防雷設(shè)施存在防護等級不夠、防護不完善等現(xiàn)象，有很大的防雷隱患。 主要情況如下：

(1)位于泰山電子城的5 樓機房面積約49 m2，電源系統(tǒng)無SPD 防護，設(shè)備無等電位連接與接地措施；5 樓屏蔽室接地線線徑過細；17 樓監(jiān)測機房面積約112.5 m2，電源系統(tǒng)只有三級防護，無一、二級防護，設(shè)備無等電位連接與接地措施； 天面發(fā)射塔塔頂設(shè)備無直擊雷防護。

(2)位于呼蘭區(qū)某民宅19 樓的機房，面積15 m2，電源系統(tǒng)無SPD 防護，設(shè)備無等電位連接措施；天面發(fā)射塔個別地腳接地不合格。

2 改進方案

(1)機房電源系統(tǒng)防護。 發(fā)生雷擊時，雷電放電通道所產(chǎn)生的巨大磁場作用于建筑物、 通訊及供電線路所產(chǎn)生的感應(yīng)電流通過信號線路、 供電線路及建筑物金屬構(gòu)件等可導(dǎo)電物體導(dǎo)入房內(nèi)， 則會造成設(shè)備損壞，甚至人員傷亡等。

各機房電源防雷系統(tǒng)采取三級防護， 在各機房所在樓（泰山電子城、民宅）總配電柜中總開關(guān)后加裝相應(yīng)的電源SPD,作為第一級電源防護。 在泰山電子城5 樓、17 樓機房、 呼蘭民宅19 樓機房配電柜中各加裝相應(yīng)的電源SPD,作為第二級電源防護。 在5樓機房、19 樓機房重要設(shè)備前端加裝相應(yīng)的電源SPD,作為第三級電源防護?？紤]SPD 的匹配問題，將17 樓機房原三級SPD 進行更換。 為解決因電涌保護器壽命終止造成的失效模式， 在電涌保護器前端加裝空氣斷路器。

（2）等電位連接。在泰山電子城5 樓、17 樓機房、呼蘭民宅19 樓機房防靜電地板下設(shè)置環(huán)型閉合等電位連接帶，等電位連接排（帶）采用3×30 mm 扁銅帶。 機房內(nèi)金屬門窗、所有金屬構(gòu)件、機柜、金屬屏蔽層等用6 mm2銅線就近與等電位連接排（帶）做有效電氣連接。 配電柜接地母排用16 mm2多股銅線與等電位連接排（帶）連接。

（3）接地。根據(jù)GB50057-2010 的有關(guān)規(guī)定，信息系統(tǒng)的接地應(yīng)與大樓地共用。因此從5 樓機房、17 樓機房承重柱主筋各引兩條50 mm2多股銅線至等電位帶、機房配電柜，作為機房接地之用。5 樓屏蔽室接地線更換為50 mm2銅線。 呼蘭民宅19 樓機房接地線引自纜井，同樣與所在樓共用接地。

（4）直擊雷防護。 在天面發(fā)射塔頂安裝一根提前放電避雷針，對整個塔體及建筑物進行直擊雷防護。

（5）其他。 對呼蘭民宅天面發(fā)射塔個別接地不合格地腳進行改造。

3 結(jié)論

（1）建議每年雷雨季節(jié)前進行防雷設(shè)施常規(guī)檢測， 確保防雷設(shè)施安全有效， 及時排除隱患， 達到人員及設(shè)備的安全。

（2）建議以后新改、擴建建筑物、新增或變動設(shè)備，超出現(xiàn)有防雷保護范圍的，必須考慮雷電防護。

（3）本方案依據(jù)現(xiàn)行防雷規(guī)范的要求進行設(shè)計，按照此設(shè)計方案實施，將會大大減少雷電災(zāi)害的發(fā)生。