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行业技术|网吧简易防雷解决方案
作者：博一建材 2016-02-15 浏览:90
博一建材讯：一、概述有时候，雷雨天，想网吧系统防雷必要性分析随着我国经济的快速发展，网吧的发展也随国民的需求遍布城市的每个角落。同时电子、通讯类等网络设备和电源系统也面对着日催严峻的安全考验，在雷雨天气高发期内，频繁的雷雨天气（以广东为例，广东是雷暴多发地区，每年雷电灾害十分严重。1995至2007年间，我省发生雷灾事故25794宗,雷击引起的火灾爆炸事件259起,伤亡事件1054宗,死伤1900人,造成经济损失近78亿。根据雷灾实例鉴定分析发生事故的主要原因有：一方面是单位和个人的防雷意识淡薄，防雷法律意识不强，雷电安全常识缺乏；另一方面是防雷安全设施不规范。所带来的雷电袭击也成为众多网吧经营业者不得不重视的问题。网络设备的防雷方法主要是做好设备接地装置及安装有效的防雷保护系统。网络设备做好接地装置是分流、泄放直接雷击和雷电电磁干扰能量的最有效的手段之一。另外还涉及到的工作接地、保护接地、以及它们与防雷接地系统之间如何连接，这些问题在网络布线时都需要特别加以重视。网吧，特别是大型的网吧，通常具有以下几个特点：1)地理位置：通常设在城区内的大厦、郊区居民密集地带的市场、工厂密集区等，很大的一部分都处于较开阔的地带；2)经营环境：由于消防及网吧本身运营等要求，建设网吧的楼层空间较大，楼板跨度也较大，所以一般会选择框架结构的建筑物。3)设备情况：网吧内的设备皆为高密度的电子产品，计算机数量大、网络设备种类多，都有必要实施浪涌保护。4)实施条件：无论在城区还是郊区，网吧所处的建筑物往往都不具备符合要求的防雷、电涌条件（特别是内部防雷和地网等等）；5)电源系统：据有关统计资料表明，感应雷中有80%是经由电源线侵入网络设备的，要保护好电子设备，需要在它们的电源输入端之前设置电源防雷器，这样可以将从沿市电电路袭来的雷电过电压提前泄放到大地。一般网吧的进线都是380V交流市电供电线路架空明线接入至建筑物再埋进墙里的，因此非常容易遭受感应雷电磁脉冲及由于市电电压的波动而产生的浪涌冲击，导致网吧主要出现的问题有：a）设备即使不被击坏也会因此而减短寿命，增加营运成本。b)空气开关会因过电压而跳闸，并随着其老化而越来越频繁。6）通信网络系统：一般情况下，WAN连接为光纤，并借助光电收发器实现与WAN的连接，因为光纤是非金属的。因此，对光纤作防雷措施的必要性不大，但室内的服务器、交换机和网卡等设备也同样难免感应雷的影响，感应雷通常会来自网线，因敷设网线时离强电电源线太近或有较长的线路平衡于建筑物的钢筋（“法拉第笼”），有的甚至裸露或半裸露于外墙等，这些情况都容易受到感应电源形成浪涌。有的网吧会加装ADSL等通信线路，这种线路通常是由户外架空明线引入的，并且通常未安装专用浪涌保护器作防护，即使几公里以外的落雷都可能会对弱电设备造成损坏。有时瞬间过电压也不一定会直接损坏网络设备，造成网络故障，但经长年累月的浪涌冲击，网络设备也因多次发热等原因而加速老化，同时，网络的稳定性能也会受到严重影响。从以上几个特点不难发现，从雷电防护角度来看，网吧可谓运行于“高风险”环境下，即对于雷害风险来讲，“暴露程度”很高，因此需要采取强有力的防护措施。二、解决方案1、电源配电系统浪涌保护设计方案1．1、电源系统浪涌保护器的布置原则。依据GB50057-94（2000版）和IEC61312的标准布置。在LPZ0和LPZ1、LPZ1和LPZ2、LPZ2和LPZ3各区之间的交界处都需要安装电源浪涌保护器，通过多级钳位，目的是使残压逐步降低，以有效地抑制外来雷电波入侵和雷电电磁脉冲的危害。但是，我们在安装浪涌保护器时总会使用导线进行连接，而导线的电感（即自感系数）在雷电波的频率下不能忽略。导线越长，当有雷电流通过时产生的电感就越大，如果只有一级浪涌保护器，雷电流的大部分将从这一级浪涌保护器泄放入地，此时，通过导线的电流非常大，要保证导线电感额外地小，减少阻抗，要求导线非常短。1．2、电源浪涌保护器的选择。GB50057-94（2000版）和IEC61312指出：三类保护要求,应按总雷电流100KA(10×350μS波)来考虑浪涌保护器选择，按照其建议的雷电流分配方式其中50%即50KA是通过接地系统（水管、铠装电缆外皮或导线的我属保护管等）直接入地；另外50%通过安装在相线和中线上的电涌保护器入地。所以，对电涌保护器通流容量的要求最好为50KA以上。由于如前所述单级防雷可能会带来因雷电流过大而导致的泄流后残压过大或者保护能力不足引起的设备损坏。因此选用电源系统多级保护，可防范从直雷到操作浪涌的各级过电压的侵袭。按《建筑物防雷设计规范》第六章：第四节6.4.7条要求每线标称放电电流不宜小于15KA。同时，依据《建筑物防雷设计规范》第六章：第四节第6.4.7及IEC《雷电电磁脉冲的防护》第三部分；浪涌保护器的要求，浪涌保护器可以将数万伏的感应雷击过电压限制到4KV以下。所以：第一级：根据雷电通流量及城市建筑物的特点。第一级可暂不考虑。第二级：在网吧三相配电箱空气开关处并接AOTEM第二级C级ATT385/4P-C40三相电源防雷箱（或单相电源防雷箱，型号：ATT275/2P-C40），衰减从电源线引入的强雷电流和高电压，把雷电流脉冲降低到设备能承受的水平。其技术参数：最高防雷击电流Iimp=40KA（8/20）、响应时间tA≤25ns。第三级：在网吧服务器、主交换机及其它配件设备电源插座处分别安装AOTEM第三级D级ATA6420NS电源防雷插座，再次衰减从第一级和第二级防雷器过滤的残压，实现精细保护级别。其技术参数：最高防雷击电流Iimp=19KA（8/20）、响应时间tA≤25ns。2、网络系统浪涌保护设计方案在雷击发生时，产生巨大瞬变电磁场，在1KM范围内的金属环路，如网络、信号及通讯金属连线等都会感应到雷击，将会影响网络、信号及通讯系统的正常运行甚至彻底破坏系统。对于网络方面的防雷工作是较易被忽视的。本方案中网络、信号设备防护方面，依据GB50174-93《电子计算机机房设计规范》、YD/T5098《通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范》、GB2887-89《计算机场地安全要求》中信号系统雷电及过电压防护要求设计。应在ADSLMODEN电话线分离器前端安装ADSL线路通信专用浪涌保护器，以串联的方式把瞬间过电压拒于室外，保护电话通信线路（如ADSL线路采用AOTEM防雷器的ATADSL-RJ45/RJ11）。这样，室内的重要网络设备，只要根据实际情况选择性地加装浪涌保护器以防御室内网线有可能带来的浪涌，如中心交换机可采用ATRJ45-100-24E的机架式24口网络防雷器，子交换机的进线端可以采用等。这些浪涌保护器的通流容量应有足够的强度，一般为5KA到10KA的会较有保障；同时，插入损耗应越低越好，确保网络带宽不受影响。3、机房接地系统接地装置的任务是：将雷电流导入大地；引下线间的等电位连接；导电性建筑物墙体附近的电位控制；拦截在地面传播的雷电流。3．1、接地地网阻值要求机房接地电阻阻值要求：R≤4Ω。3．2、接地体结构机房接地体由于是独立的接地装置，所以适合以A型结构建造。在机房做一个紫铜总汇集排ATK008，规格:300mm×40mm×4mm，以保证地电位分布均匀，交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、避雷接地等四种接地共用一组接地装置。（或在机房做均压带。）3．3、接地材料接地地网：要求R≤1Ω，ATK008总汇流排+引下线35平方500多芯接地线+接地体。接地体：是埋于地下与引下线入地相连接，雷击电流由此发散到大地。通常用AT自动降阻接地模块400mm×500mm×60mm和AT优化接地棒Ф22mm×L4500mm组成垂直接地体，再用40mm×4mm热镀锌接地体组成水平接地体焊接连通，组成接地地网,以满足国家防雷规范接地电阻R≤4Ω的要求。
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