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集中式计算机机房雷电防护解决方案

导读: 计算机机房实施雷电防护的资金是机房主管部门申请的,所以雷电防护工作的重点是保障计算机机房设备的安全。计算机机房配电系统一般采用三相五线的供电制式[或单相三线制]运行,由于电力线采用户外线路直接引入建筑物总配电室,再由配电室单独引入电缆为计算机信息系统设备提供有效的能源支持.

  引言

 

  计算机机房实施雷电防护的资金是机房主管部门申请的,所以雷电防护工作的重点是保障计算机机房设备的安全。

  在建筑物总配电柜内安装第一级SPD,在楼层分配电箱内安装第二级SPD,在室内配电箱内安装第三级SPD。这种做法不允许实施,因为许多SPD 没有正式通过国家电力公司[原电力部]的认证,担心供电部门会强行拆除SPD。如果SPD出现问题造成建筑物断电怎么办?许多机房是租用的场地,业主更不允许随意在配电系统安装SPD。用户要求实施雷电防护只能在机房内完成。集中式计算机机房雷电防护方法满足了用户的要求,同时满足了国家的相关标准。在过去的几年里成功实施了2000 个大、小计算机机房雷电防护工程,效果良好。下面就简单介绍一下实施方案。

 

  1.计算机中心机房雷电防护

 

  1.1 主电源防护

  计算机机房配电系统一般采用三相五线的供电制式[或单相三线制]运行,由于电力线采用户外线路直接引入建筑物总配电室,再由配电室单独引入电缆为计算机信息系统设备提供有效的能源支持,电力线是重要的引雷途径,必须进行有效的防护。根据IEC和GB的有关标准的规定,需在计算机机房不间断电源输入端实施三级保护,第一级使用火*间隙放电器(对10/350μS 直接雷电进行90%的吸收),第二级使用半导体过电压保护器(对第一级火*间隙放电器吸收雷电后,残余部分感应雷电进行吸收,使雷电的能量基本吸收完毕)第三级使用半导体过电压保护器(对第二级半导体吸收后,残余的雷电杂波及其它操作过电压、容性负载感性负载引起的浪涌过电压实施进一部的吸收,并对电力线出现的差模干扰、共模干扰实施有效的抑制和吸收),如有条件,应使第一级防雷器件与第二级防雷器件之间拉开直线距离10 米以上、第二级与第三级之间拉开直线距离5米以上,利用电力线上的自由电感、自由电阻进行级级解偶配合,以达到级级保护器的响应时间相互配合,实现真正意义上的多级保护。如不能实现利用电力线实施距离解偶时,应该采用人为的电阻、电感实施LC延迟解偶,以达到多级保护的目的。三级保护完成后,能够为计算机信息系统设备的电源输入端提供安全、可靠的用电环境。

  在大部分场所根本无法实现距离解偶配合,就必须实现全面的集中式保护。

  集中式保护的最大困难就是凯文接线设计和解偶器的设计,下面简介如下:

 

  凯文接线电路:

 

  保护电路特点:

  1)考虑到许多安装现场电路复杂,有些已几经更改而用户配点负责人无法提供正确电路走向,配电系统存在诸多问题。为了万无一失的实施雷电防护工作,只有采取一次性到位的解决方法。本电路属于全模式防护系统,不论雷电高压何处侵入,都实行三级保护。安装十分简单,具备一般电气知识都可以安装。

  2)本电路真正体现等电位雷电保护的优势,是彻头彻尾的凯文接线,完全符合国家、国际标准。

  3)本电路使用的解偶器[退偶元件],不是简单的金属材料绕制的空心电感[空心电感无法做到较大的工作电流],而是高频自动调节感抗器,在无雷电流时没有损耗,当雷电来临时呈现高感抗同时具有阻尼和展宽雷电流波形的功能,全面降低雷电流峰值的作用。适合大电流工作,目前可以做到工作电流500A。

  4)本电路使用的低压点火式火*间隙放电器,其自动点火电压为800V,不是简单空气间隙型放电器,系统配合电压为200—500V,可以单独使用,也可以集中使用。前级响应时间快于后级保护元件,这是最大的特点。

  5)本电路成本低,安装简易,不受场地限制,经过7年实践检验,效果非常好!

  6)解偶器[退偶元件]的关键是前级的配合时间,只要提高前级器件的响应速度和响应时间,就可以制造大电流的解偶器了。提高前级的响应速度就必须使用升压放电系统技术,达到快速击穿空气的时间,只有这样,才能达到系统配合及能量配合的双重作用。

  1.2 终端电源防护

  在配电室电源处虽然安装了集中式三级保护雷电防护系统,但是由于计算机机房面积较大或电源室距机房较远,雷电袭击建筑物,雷电流沿建筑物主钢筋泻放雷电流,雷电流入地时产生快速运动磁场污染机房内设备的电源线产生感应过电压,在重要的终端(小型机、服务器、磁盘阵列、系统存储器、系统前置机、通信设备、核心交换机)实施感应雷击的末级防雷保护。由于新机房配电执行GB50303-2002-9-1 标准,在UPS 电源输出端中性线直接与主零线排进行了重复接地[断零保护用],所以,终端防护必须采取火线与大地、火线与零线(N极)、零线与大地的全模防护。严格执行等电位凯问接线防护系统,电路如图:

 

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