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机房接地技术支持
       当今市场上绝大部分防雷器是根据电阻原理,通过对地泄流来达到降压降流,从而达到防雷的效果,所以良好的接地系统是防雷工作中重要的一个环节。  接地系统最早是由18世纪富兰克林提出来的。经过一个多世纪的发展,有了四种接地:安全接地、信号接地(防干扰接地)、逻辑接地和防静电接地。如何处理各种接地的关系,一直是比较有争议的,如有些计算机设备要求单点接地的防干扰接地,而安全接地特别是防雷接地要求多点接地,二者是矛盾的。有些厂商要求采用电子设备的静电接地与强电设备的接地分开,甚至要求两者相距20m开外,而这些要求在寸土寸金的城市中往往不太容易实现。   近些年来争论许多,研究讨论较多,近来的认识已趋向一致,关于设置接地装置问题,大家认为应该把接地统一起来成为一个接地网,形成等电位。所以我们建议:在计算机单独接地的地线引入户处用一个低压避雷器或者放电间隙与建筑物的总接地网连接,当建筑物遭受雷击时,其地电位抬高导致避雷器或放电间隙放电,从而使计算机接地与建筑物接地网达到大致相等的电位水平,这就是所谓的暂态共地。在正常情况下,避雷器或放电间隙将两个接地分开,有利于抗干扰,而在雷击时能实现两者之间的均压,避免发生击穿放电,危害设备安全。从雷电暂态过电压抑制的角度来看,采用这种暂态共地并配合采用均压措施,能在发生雷击时将建筑物及其内部的强电设备和电子设备以及操作人员同时都抬高到大致相等的电位水平,使设备与设备以及设备与人之间不会出现能造成危害的暂态电位差。  接地工程按一类防雷建筑进行设计。在进行接地系统设计时,为节省投资和保证最佳效果,系统科学合理、切实可行和施工方便,充分利用了建筑物的各种结构条件,并采取了总等电位、辅助等电位措施。在解决机电设备、金属构件等接地保护的同时,为保证电子设备不受电磁干扰,能正常精确运行,还应采取屏蔽及抗静电措施,以满足电子设备的接地要求。  大楼中信息系统弱电系统众多,还有交流和直流电源系统,各个系统都有独自的接地要求,按功能分有防雷地、工作交流地(N线)、静电地、屏蔽地、直流地、绝缘地、安全保护地等,为了各接地装置之间不能经土壤击穿和避免相互干扰,防雷接地与其它接地装置在土壤中需隔开较大的距离,由于城市中大楼的接地装置受到接地装置场地的限制,无法实现上述距离间隔,因此按照现行的国家相关防雷标准,应将上述接地实现共用接地系统。在电子设备有特殊要求时,应采用瞬态接地技术,即在建筑物外部防雷系统的共同接地体与机房电子设备接地间串联一只地网均压仪,否则在机房建筑物接闪雷电时,接地电阻上瞬间压降为4*20000=8万伏,机房接地体地电位为零,A、B点将有8万伏的压差,设备毁坏。  明确地讲,所说的共用接地系统是将防雷地、工作交流地(N线)、静电地、屏蔽地、直流地、绝缘地、安全保护地等做在一个接地装置上(通常是大楼基础地),接地电阻值取其中的最低值。完全的共地系统不仅采用公共的接地装置,而且采用公共的接地系统,共地使电子设备无法受到地电位反击。  高层智能建筑必须有良好的接地装置以及良好的接地系统。在高层智能建筑的共用接地系统是以大楼基础接地为接地装置,以暗装的法拉第笼中的钢筋笼栅为接地系统的骨架,并将各种已与此笼栅做了等电位连接的设备金属外壳、金属管道、电气和信号线路的金属护套、桥架等连接到一起,构成了多种大小不同的金属接地(等电位连接)网络。在垂直方向上,最下层为大楼基础地,向上是各个楼层的楼层地,在楼层内设有机房接地母排(环形或接地线),信息系统首先接到机房接地母排上,然后由此引向楼层地,再经大楼接地骨架接到最地层的接地装置上。大楼内各个机房电子设备的接地方式按下述进行:  1、将机房内的防雷地、工作交流地(N线)、静电地、屏蔽地、直流地、绝缘地、安全保护地宜采用同一接地体,其接地电阻按以上各地的接地电阻最小植确定;   2、沿机房墙体四周均布安装环形接地母排,其截面为30mm x 3mm的铜排母环,如果机房内没有静电地板,应将环形母排绝缘可靠连接在墙体上,如果 机房内布设有静电地板,该接地母排距地面高约150-350mm,距墙800mm,并每隔300mm在铜排上钻一个孔Φ10,且每隔1200mm用绝缘胶木板与墙体实现绝缘可靠连接;应采用BVR50mm2将环形母排至少两处连接到机房所在楼层的共用接地上;上述方案实施有困难时,也可采用单独的机房接地铜排接地,该接地铜排接到机房楼层的共同接地体上;  3、机房内的室内设备(如计算机、服务器、程控交换机、卫星接收设备、交换矩阵等)的电气接地、防雷地、静电地、屏蔽地等应以最短的距离连接到该环形接地母排或接地铜排上;  4、机房内的设备安装了电源和信号防雷器的,其避雷器接地、设备安全保护地宜采用单点接地的方式,接到该环形接地母排或接地铜排上;
 
 

BCD类防雷器的作用

  B类防雷产品在整个防雷系统中所起的根本作用在于:当发生强度很大的雷击时,使产生于供电线路上的感应雷电流,在进入总配电柜之前就迅速泄放入地。因此B类防雷产品本质上应具备的特性是高可靠性、大通流量和长寿命,可承受雷雨季节多次高强度、高能量浪涌过电压的冲击,而稳定可靠的发挥迅速大通流量泄流的作用。在泄放雷电流过程中,B类防雷器两端所产生的残压,即使仍超过被保护设备的最高瞬态耐压值,也会被安装于设备前端的C类或D类防雷器再次泄放,从而使真正到达设备前线端的浪涌电压已经很低,完全不能对设备的正常运行造成影响,使设备受到可靠的保护。

  由于B级防雷产品在泄放供电线路上高能量的雷电流时,在防雷器两端所呈现的残压仍然很高,仍可能大大超过被保护设备所能承受的再高耐压值,因此,按国际电工委员会IEC的要求,在供电线路进入分配电柜前端时,应并联安装相应型号的C类防雷器。C类防雷器的本质作用是通过再次泄流而降低线路上的残压,因此并不要求C类防雷器的通流量特别大(一般40KA)。只是由C类防雷器在整个防雷系统中所起的作用决定的,即进一步泄放线路上的浪涌电流,进一步降低真正达到设备供电端口的浪涌电压值,使之小于设备的耐压值,从而在发生雷击时,使设备遭受损坏的可能性大大减小。

  D类防雷器主要用于对设备端的保护,其作用是当发生能量特别大的雷击时,感应雷电流在经过B级、C级防雷器的泄放后,其残压仍然可能高于设备的最高耐压值,重要设备的端口及内部的高精度集成电路仍有可能被烧坏。此时D类防雷器的安装就特别必要了。经过D类防雷器的泄放,设备的完全运行就更为可靠了。

电涌保护器的选型及安装要求:

一、SPD的选型原则:

  1 SPD必须能承受预期通过它们的雷电流,并具有通过电涌时的最大箝压和有熄灭工频续流的能力。
  2、 安装的SPD电压保护水平加上其两端引线的感应电压应低于被保护设备耐压水平的80%,同时SPD与被保护设备的连线不大于10m时,在被保护设备处可不安装SPD。反之,则应在设备前加装不小于3KA8/200μs)的SPD
  3、 在供电的电压偏差超过所规定的10%以及谐波使电压幅值加大的场所,应根据具体情况对氧化锌压敏电阻SPDUc值相应提高。
  4、 当无法获得被保护设备的耐冲击过电压值时,可参考下表给出的值。

各种设备额定耐冲击电压值

设备位置

电源处的设备

配电线路和最后

分支线路设备

用电

设备

特殊需要

保护设备

耐冲击过电压类别

Ⅳ类

Ⅲ类

Ⅱ类

Ⅰ类

耐冲击电压额定值(KV

6

4

2.5

1.5

: Ⅰ需要将瞬态过电压限制到特定水平的设备;
  --如家用电器、手提工具和类似负荷;
  如配电盘,断路器,包括电缆、母线、分线盒、开关、插座等的布线系统,以及应用于工业设备和永
久接至固定装置的电动机等的一些其它设备;
  如计量仪表、一次线过流保护设备、波纹控制设置等。
  5、 在TN供电系统中,SPD一般采用并联方式安装,其最大持续运行电压Uc应不小于1.15Uo(Uo=220V,以下同)

  6、 在TT供电系统中,SPD一般采用“3+1”方式安装,其最大持续运行电压Uc应不小于1.15Uo,也可采用并联方式安装,其最大持续运行电压Uc应不小于1.55Uo

  
  7、 不清楚供电模式的情况下,可参照TT供电系统中的安装方式。

二、SPD的安装原则:
  1、在LPZ0-LPZ1区交界处,从室外引入的线路上安装的SPD,应选用符合级分类试验、也就是通过10/350μs波形测试的产品。当建筑物已安装了防直击雷装置,或与其有电气连接的相邻建筑物安装了防直击雷装置时,每一相线和中性线对PE线之间SPD的冲击电流Iimp值不应小于12.5KA;采用3+1形式时,中性线与PE线间不宜小于50KA10/350μs)。当线路有屏蔽时,通过SPD的雷电流可按规范要求的30%来考虑。
  2、 在LPZ1-LPZ2区交界处,分配电盘处或UPS前端宜安装第二级SPD,应选用经IIIII级分类试验的产品。其标称放电电流In值不宜小于5KA8/20μs)。
  3、 在重要的终端设备或精密敏感设备处,宜安装第三级SPD,可选用经IIIII级分类试验的产品。其标称放电电流In值不宜小于3KA8/20μs)。
  4、 当在线路上多处安装SPD时,电压开关型SPD与限压型SPD之间的线路长度不宜小于10m,限压型SPD之间的线路长度不宜小于5m。如果因场地局限达不到上述要求时,可在两级SPD间加装合适的退藕电感(对将放电间隙和压敏电阻组合在一起的复合型SPD,若这两者之间已有配合措施,不用额外加装退耦器件)。
  5、 在LPZ0-LPZ1区交界处,SPD两端连接导体的铜线截面不宜小于16mm2;在其后防雷区交界处安装的SPD其连接导体的铜线截面不宜小于6mm2SPD两端的引线应尽可能短,如果条件允许可采用凯文接线方式。
  6、 安装在电路上的SPD,其前端应加装空气开关或熔丝等过电流保护装置。
  7、 受SPD保护的线路应与进线及地线保持足够的安全距离,避免线路二次感应现象的发生。
  8、 在天馈线、信号传输线、控制线、视频线等线路及设备端口安装的SPD其传输性能应满足信息设备的传输要求。


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