机房电源系统防雷设计(三级防雷)
塔机防雷规范
根据IEC 61312 《雷电电磁脉冲的防护》、GB 50057-94 《建筑物防雷设计规范》、GB 50054-95 《低压配电设计规范》、JGJ/T 16-92《民用建筑电气设计规范》及GBJ 64-83《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》中防雷及过电压规范有关防雷分区的划分和各级电源系统雷电及过电压保护要求，针对现场勘察报告中关于配电系统的描述，将其分为三个防雷区分别加以考虑。
由于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，可防范从直击雷到操作浪涌的各级过电压的侵袭。
1、电源一级防护：设计依据依据GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》第六章：防雷击电磁脉冲；第四节，第6.4.1至6412条LPZ0A、LPZ0B区对电涌保护器（SPD）的要求及GB 50054-95《低压配电设计规范》第四章：配电线路的保护中有关低压防雷的有关规定；参照JGJ/T 16-92《民用建筑电气设计规范》第13部分：电力设备防雷、第14 部分接地及安全以及GBJ 64-83《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》第五、六、八章；DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》第三章到第十章；DL/T621-1997 《交流电气装置的接地》第三章、第四章、第六章、第七章的部分条文。
设计说明依据《建筑物防雷设计规范》第六章：防雷击电磁脉冲第三节屏蔽、接地和等电位连接的要求：第6.3.4 条及第四节对电涌保护器和其他的要求：第 6.4.7条规定，在LPZOA或LPZ0B区与LPZ1区交界处，从室外引来的线路上安装SPD 当线路有屏蔽时，每个SPD 的雷电流按雷电流的幅值的30%考虑.本建筑物为二类防雷建筑物，首次雷电流幅值为150KA，电源线路为铠装埋地，TN-S配电模式，因此首次直击雷在低压配电线路上每线的分配电流为：在建筑物已安装合格的防直击雷措施后，有50%的雷电流通过引下线流入接地装置，因此每线分配电流为：150KA*50%*30%/4=5.6KA ，按《建筑物防雷设计规范》第六章：第四节：第6.4.7条要求每线标称放电电流不宜小于15KA。
机房防雷接地系统
（5）机房防雷接地系统按照《民用建筑电气设计规范》要求。
机房设直流工作地、交流工作地、安全保护地及防雷保护地共用一组接地装置，采用大楼共用接地系统，接地电阻不大于1欧姆。
如大楼共用接地系统不能满足上述要求，需要与大楼防雷接地系统分开单独做接地网，两接地网距离需大于10米。
系统静电泄放接地，在机房地板下采用600mm*600mm网格均压等电位网，接地网采用30x3铜带连接而成，并绝缘架空安装，将各机房内的设备、机架、机柜与等电位带进行最短距离连接，使各机房设备在同一个等电位上。
直流接地采用40*3铜排在机柜位置安装。
1)防雷原理雷击是年复一年的严重自然灾害之一。
随着我国现代化建设的不断提高，通信设备越来越多，规模越来越大。
一方面大型电子计算机网络，程控交换机组等系统设备耐过电流，耐雷电压的水平越来越低，另一方面由于信号来源路径增多，系统较以前更容易遭受雷电波的侵入，致使雷电灾害频频发生。
据统计，雷电对电子设备的损坏占设备损坏因素的比例高达26%，防雷过电压已成为具有时代特点的一项迫切要求。
2)雷击的分类雷击一般分为直击雷击和感应雷击。
直击雷击——指雷电直接击在建筑物、构架、树木、动植物上，由于电效应、热效应和机械效应等混合力作用，直接摧毁建筑物，构筑物以及引起人员伤亡等。
由于直击雷的电效应，有可能使机房微电子设备遭受浪涌过电压的危害。
感应雷击（又称二次雷击）——指雷云之间或雷云对地之间的放电而在附近的架空线路、埋地线路、金属管线或类似的传导上产生感应电压，该电压通过传导体传送至设备，间接摧毁微电子设备。
感应雷击对微电子设备，特别是通讯设备和电子计算机网络系统的危害最大，据资料显示，微电子设备遭雷击损坏，80%以上是由感应雷引起的。
另外还有操作过电压，即是指当电流在导体上流动时，会产生磁场储存能量，当负载（特别是电感性大的负载）电器设备开关时，会产生瞬时过电压，操作过电压同感应雷击一样，可以间接损坏微电子设备。
机房防雷防静电方案
中心机房建设工程1、机房概述网络数据中心机房（IDC）工程属于多学科技术，涉及到电子工艺、建筑结构、空气调节、给水排水、电气技术和消防安全等多种专业，而且又与电子计算机技术密切相关。
机房设计必须确保电子计算机系统稳定可靠运行，保障机房工作人员有良好的工作环境，做到技术先进、经济合理、安全适用。
由于数据中心机房的环境必须满足计算机等各种电子信息系统设备对温度、湿度、洁净度、电磁场强度、噪音干扰、安全保安、防漏水、电源质量、振动、防雷和接地等的要求，所以一个合格的现代化的数据中心机房，应该是一个安全可靠、舒适实用、节能高效和具有可扩展性的机房。
网络数据中心机房作为整个景区的网络数据中心机房，是信息系统的核心区域，将为景区的医疗内网、互联网、智能化专网等多个网络提供优良的运行环境。
本网络数据中心机房按国标B级机房标准设计建设。
2、设计思想根据网络数据中心机房建设的基本技术要求，依据国家有关标准和规范，结合计算机网络机房设备要求及各系统运行的特点设计本方案。
方案设计以“功能第一、实用为主、兼顾美观”的原则，充分考虑了其安全性、实用性、可扩展性和其技术的先进性以及经济的合理性，以完善为基础，力求功能齐全，技术规范，安全可靠，便以日后维护和管理，同时也考虑了日后的扩展。
在选材方面、投资方面根据功能及设备的要求区别对待，做到投资有重点，确保各系统的安全、可靠运行。
3、设计目标景区网络数据中心机房要求主要指标按B级机房标准建设，装修和布局要简洁、合理，并满足以后计算机网络的扩大设备增加的需要。
在原建筑结构基本不变的基础上，建设一个容安全性、实用性、先进性、可扩展性及经济性于一体的机房，机房设备的选用，必须具有高可靠性和完善的功能。
4、机房建设一、网络数据中心机房本项目网络数据中心机房的主机房按《电子信息系统机房设计规范》（GB50174-2008）规定的B级机房标准建设，其它功能间按C 级机房标准建设。
设置以下系统：1）机房装修（1）地面：除缓冲区、斜坡外均铺设600*600*35钢质抗静电活动地板，距楼地面抬高40cm安装。
设备防雷等级
设备防雷等级
设备防雷等级是根据设备所在的环境、设备的重要性以及可能遭受雷击的风险程度来划分的。
以下是一般情况下设备防雷等级的划分：
1. 一级防雷：用于保护高风险区域的设备，如高塔、天线、高压电力设备等。
这些设备处于易受雷击的高处或暴露位置，需要采取更高级别的防护措施。
2. 二级防雷：适用于中等风险区域的设备，如建筑物、变电所、通信设备等。
这些设备虽然不像一级设备那样直接暴露在雷击风险下，但仍然需要一定的防护措施。
3. 三级防雷：适用于低风险区域的设备，如普通民用建筑、办公设备等。
这些设备相对较少受到雷击的威胁，但仍建议采取基本的防护措施。
机房三级防雷标准
机房三级防雷标准
机房三级防雷标准通常是指在雷电感应防护措施方面，需要在两个防雷区界面的各种传输线路端口分别安装在与之适配的浪涌保护器(SPD) ，其中电源SPD不仅具有抑制雷电过电压的功能，同时还具有防止操作过电压的作用。
具体来说，机房三级防雷包括以下措施:
1. 一级防雷:在机房总进线处安装单相电源防雷AM60C-套，作为整个机房设备的第一级防雷保护。
2.二级防雷:在机房所在楼层分配电箱处，选用LGA40/4(标称放电电流40KA，最大通流容量60KA，8/20波
形，响应时间≤25ns)过压器组合模块,或LGA403J防雷箱。
3.三级防雷:选用LGA101Z电源防雷插座，在通讯与网络机房的的重要设备和普通设备(如服务器,路由器、集线器、工作站等等)都可分别使用插座式防雷设备进行三级分流限压精细保护。
以上是机房三级防雷标准的具体内容，仅供参考，请以实际情况为准。
制表：审核：批准：。
机房防雷系统方案
中心机房防雷工程【设计方案】目录一、公司简介 (3)二、设计依据及原则 (5)三、设计方案 (8)四、服务 (12)五、工程报价 (13)一公司简介二、设计依据及原则1、设计依据XX是雷击高发区，每年因雷击造成的损失高达几亿元（去年有统计的数据为2.8亿元）。
为了促进防雷减灾工作的进行，国家和各级政府部门出台了相关的法律、法规，如中国气象局令第3号《防雷减灾管理办法》、《中华人民共和国气象法》、《XX市气象条例》、《XX市防御雷电灾害管理办法》。
为了切实有效地解决雷击的危害问题，对所保护设备实施综合防雷工程。
2、设计理论由于雷电具有高电压、大电流和瞬时性特点，强大的闪电产生静电场、电磁场和电磁辐射，以及雷电波入侵、地电位反击等，统称雷击电磁脉冲LEMP，严重干扰无线电通讯和各种电子设备的正常工作，在一定范围内造成许多微电子设备损坏。
IEC指出：“雷电，高科技的天敌”。
因为防雷击电磁脉冲LEMP是富兰克林避雷针等防直击雷系统无法保证的。
雷击释放出数百兆焦耳能量，这一能量与敏感的电子设备可承受的毫焦耳量级差别悬殊，需要有一种合理的工程保护方式。
既要防护直接雷击，又要防护雷击电磁脉冲LEMP，这就是综合防雷工程。
⑴、防护直接雷击措施：泄流：建议全面检测建筑物原有的防雷击措施，测量防直击雷装置的接地电阻，对不合格的部分防雷设施进行整改，以便更好将雷击电流分流散流入地。
（2）、感应雷击防护措施：屏蔽、均压、合理布线、接地和箝位保护。
A．屏蔽：利用各种人工的屏蔽箱管、法拉第屏蔽笼、钢筋结构等和各种可以利用的自然屏蔽体来阻挡、衰减施加在微电子上的电磁干扰和过电压能量。
在主机房，安装防静电地板，用作电磁屏蔽和防静电感应。
B．均压：即等电位连接。
在建筑物的首层、顶层以及各机房均应实行等电位连接，指对于同一楼层同一部位的不同的电缆外皮金属屏蔽层、设备外壳、金属构架（构件）、管道在等电带上进行电气搭接，以均衡电位，消除雷电引起的毁灭性电位差。
机房防雷接地技术方案
保护地网安装工程技术方案技术方案一、设计依据《电子计算机机房设计规范》GB 50174-2008《建筑物防雷设计规范》GB 50057-1994《通信局（站）防雷与接地工程设计规范》 YD 5098-2005《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343-2004。
二、简况根据用户需求，拟在指挥办公楼做保护地网系统。
因通信机房、师蓝军指挥所、自动化机房、信息中心机房核心设备比较集中，所有同时做等电位均压带和法拉第笼保护；法拉第笼为600*600mm的网格。
因三楼设备间、五楼设备间、配电房、师指挥所主室、雷达营指挥所以电脑及交换机为主，故只做等电位均压带，并使每个设备都可以直接得到有效的保护，详见《电子计算机机房设计规范》（GB 50174-2008）；《建筑物防雷设计规范》（GB 50057-1994）；通信局（站）防雷与接地工程设计规范》（YD 5098-2005）；建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB 50343-2004）。
在信息中心机房后面约22M处做大地地栅网，每个房间内地网通过一条50平方的连接线串联汇集到大地地栅网，地网接地电阻要求小于1Ω。
三、方案说明1、强电防雷及防过电压系统强电防雷主要是防感应雷，防止雷击过程中，通过电源线缆感应的大电流，穿入机房，损坏设备，由于本工程所在地属于强雷区，所以必须要好防雷工作，以确保设备、人身安全。
在《电子计算机机房设计规范》GB 50174-2008中，对机房防雷有非常严格的要求，必须严格执行。
由于机房属于LPZII防雷区。
机房防雷主要是防感应雷，防止雷击过程中，通过电源线缆感应的大电流，穿入机房，损坏设备。
因此在各个机房采用三级防雷措施。
针对本次工程，第一级防雷器为A 级防雷器（100KA ），防雷器安装在配电柜进线处；第二级防雷器为B 级防雷器（40KA ），自制防雷箱，安装在机柜外，总开出线引入到第二级防雷箱，再引入UPS 防雷开关上，能将大能量的浪涌电流限制在后续保护系统可允许的范围；第三级防雷器为C 级防雷器（20KA ），防雷器安装在UPS 输出端。
电源系统防雷设计讲解
电源系统防雷设计A、外来导体的布置：外来导体包括：金属水管、通讯电缆线及电力电缆铠装外皮或电缆金属管等。
所有的水管和电缆应埋地进入机房，水管和电缆铠装外皮和保护金属管应在进入机房时接地，电缆应选用铠装电缆或穿金属管埋地进入机房电缆相线和中线应通过电涌保护器接地。
B、外电源线的电涌保护器的布置和选择：1）、电涌保护器的布置原理如下图所示：a）该布置是依据GB 50057-94（2000版）和IEC 61312的标准布置。
在LPZ0和LPZ1区交界：U2 =U1-I2R2可以看出：U2<U1 I2<I1这样就可以通过多级钳位使残压逐步降低，以有效地抑制外来雷电波入侵和雷电电磁脉冲的危害。
b）通过电涌保护器的雷电流逐级减少，还为安装电涌保护器提供了方便如（图3）所示，我们在安装电涌保护器时总会使用导线进行连接，而导线电感在雷电波的频率下不能忽略，于是有：Uc=UL1+Us+UL2 Uc=Is(ZL1+ZL2)+Us这样的残压将会附加上一个额外的Is(ZL1+ZL2)，如果只有一级电涌保护器，雷电流的大部将从这一级电涌保护器泄放入地则Is非常大，这样要保证U额外Is(ZL1+ZL2),否则则ZL1+ZL2要非常地小,也即导线要非常短,在安装时往往很难做至,安装条件就会非常苛刻。
多级布置使这个部题得至解决。
c）分区多级布置使电涌保护器由于自身放电的电磁脉冲的干扰减弱，我们知道当在导体中有高频信号流过，就会向空间发射电磁波及发射功率。
可频率、电流和电压有关当电流和电压降低时其发射功率也就减弱，这样不会因为电涌保护器的放电而影响微电子设备的正常运行。
d）SPD4必须尽量靠近设备，这是因为GB 50057-94（2000版）和IEC 61312表明电涌保护器距被保护设备的距离过大会由于雷电波的反射效应而在被保护设备上引起高频振荡，使得设备上的电压超过电涌保护器上的残压而损坏设备。
这个距离应小于10米。
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机房电源系统防雷设计(三级防雷）
a.电源第一级防雷
在机房所在楼层配电间总电源处并联安装一套雷科星LKX-B380/100型三相电源防雷箱，做
为电源的第一级防雷保护，共计1套。
产品技术参数：
型号LKX-B380/100
标称通流容量In(kA, 8/20µs)60
最大通流容量Imax(kA, 8/20µs)100
保护水平(kV) 2.5
漏电流0.75U1mA (µA) ≤20
额定工作电压(V AC) 380
响应时间(ns) <25
持续工作电压(V AC) 385
工作温度(℃) -40～+85
b.电源第二级防雷
虽然已经在楼层总电源进线端安装了第一级的防雷器，但是当较大雷电流进入时，第一级防雷器可将绝大部分雷电流由地线泄放，而剩余的雷电残压还是相当高，因此第一级防雷器的安装，可以减少大面积的雷击破坏事故，但是并不能确保后接设备的万无一失还存在感应雷电流和雷电波的二次入侵的可能，需要在机房电源电源进线处安装电源第二级防雷器。
具体措施：
在机房总电源处并联安装一套雷科星LKX-B220/80型单相电源防雷箱，做为机房电源的第
二级防雷保护，共计1套。
产品技术参数：
型号LKX-B220/80
标称通流容量In(kA, 8/20µs)40
最大通流容量Imax(kA, 8/20µs)80
保护水平(kV) 2.2
漏电流0.75U1mA (µA) ≤20
额定工作电压(V AC) 220
响应时间(ns) <25
持续工作电压(V AC) 385
工作温度(℃) -40～+85
c.电源第三级防雷
虽然已经安装了第二级的防雷器，但是当较大雷电流进入时，前二级防雷器可将绝大部分雷电流由地线泄放，而剩余的雷电残压还是相当高，还存在感应雷电流和雷电波的再次入侵的可能，需要在UPS电源进线处安装电源第三级防雷器。
具体措施：
在机房UPS电源进线处并联前装一套雷科星LKX-B220/40型单相电源防雷箱，做为机房电
源的第三级防雷保护，共计1套。
产品技术参数：
型号LKX-B220/40
标称通流容量In(kA, 8/20µs)20
最大通流容量Imax(kA, 8/20µs)40
保护水平(kV) 1.8
漏电流0.75U1mA (µA) ≤20
额定工作电压(V AC) 220
响应时间(ns) <25
持续工作电压(V AC) 385
工作温度(℃) -40～+85
c.电源末级精细保护
机房重要设备如主机、交换机等，其工作电压低，耐压水平低，因此需要安装保护水平低的防雷器。
具体措施：
在机房主机、交换机等具体设备电源前端各串联安装一个雷科星LKX-E220-4PT/10型电源
防雷插座，做为电源的末级精细防雷保护，共计3套。
产品技术参数：
型号LKX-E220-4PT/10
标称通流容量In(kA, 8/20µs) 5
最大通流容量Imax(kA, 8/20µs)10
额定功率P(kW) 2
保护水平(kV) 0.7
漏电流0.75U1mA (µA) ≤20
额定工作电压(V AC) 220
响应时间(ns) <25
持续工作电压(V AC) 385
工作温度(℃) -40～+85。