浅析机房防雷系统探究

浅析机房防雷系统探究

李钢

李钢

中机国能浙江工程有限公司310000

摘要：随着电力系统事业的发展，设备对瞬间过电压的承受能力大幅降低，原有的防雷击过电压系统已经不能满足这些设备的要求了，这些设备逐渐成为受雷电各过电压损害的主要原因，本文就现代防雷技术对其进行防雷建设探究，希望能提供帮助。

关键词：电力系统；防雷设计；措施

萧山位于浙江省北部，杭州湾南岸，地处山区，多雨水，这样的自然条件易发生雷暴天气。根据当地历年气象资料的统计，萧山地区的年平均雷暴日为43天左右，属雷电高发自然环境区域。目前XX供电公司各供电所内电源线路尚未安装电涌保护器件，机房内未设置均压环形接地母线，每年雷雨季节，雷电都可能对所内的设备造成不同程度的损坏。

1、现代防雷技术要点

现代防雷技术强调全方位防护、综合治理、层层设防。信息系统（国际电工委员会标准将各种类型的电子系统，如计算机、大楼设备、工业和商业自动化控制系统等归纳为信息系统）的防雷及过电压保护是一种系统工程，必须贯彻整体防护思想，综合运用分流（泄流）、均压（等电位）、屏蔽、接地和保护（箝位）等各项技术，构成一个完整的防护体系，才能取得明显的效果。

雷电过电压保护的基本原理是在瞬态过电压的极短时间内，在被保护区域内的所有导电部件之间建立一个等电位，这种导电部件包括了供电系统的有源线路和信号传输线，也就是说为了保证信息系统免遭雷击，要在极短的时间内，将高达数倍于十千安的雷电流从电源传输线和信号传输线分流或传导入地。组成雷电防护的外部防雷、内部防雷两大部分是相互配合、各行其责、缺一不可的。如下图：

2、防雷建设的设计分析

2.1设计原则

现代防雷技术综合运用拦截（接闪）、分流（泄流）、均压（等电位）、屏蔽、接地和保护（箝位）等各项技术，构成一个完整的防雷体系。本方案主要为某供电公司供电所电源防雷、信号防雷、信息机房接地环母及接地网的设计。

2.2防雷区划分

（1）建筑物防雷区划分原则

根据GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》，将需要保护的空间划分为不同的防雷区（如下图），是为了规定各部分空间不同的雷击电磁脉冲的严重程度和等电位连接点的位置，从而决定位于该区域内的电子设备采用何种电涌保护器在何处以何种方式实现与共用接地体等电位联结。

LPZ0A区：本区内的各物体都可能遭到雷击和导走全部雷电流；本区内的电磁场强度没有衰减。

LPZ0B区：本区内的各物体不可能遭到大于所选滚珠半径对应的雷电流直接雷击，但本区内的电磁场强度没有衰减。

LPA1区：本区内的各物体不可能遭到雷击，流经各导体的电流比LPZOB区更小；本区内的电磁场强度可能衰减，这取决于屏蔽措施。

LPZn+1：后续防雷区：当需要进一步减小流入的电流和电磁场强度时，应增设后续防雷区，并按照需要保护的对象所要求的环境区选择后续防雷区的要求条件。（n=1、2…）

（2）供电公司供电所防雷区划分

供电公司供电所具体防雷区确定如下：引入供电所总配电箱的供电线路处于LPZOB和LPZ1区交界处；引入供电所各楼层配电箱的供电线路处于LPZO1和LPZ2区交界处；机房的供电线路处于LPZO2和LPZ3区交界处；由室外引入室内的信号线路（如数据通讯线）处于LPZOB和LPZ1区交界处；引入机房内的光缆处于LPZOB和LPZ1区交界处；

2.3信息系统设备耐雷电冲击值与设备的分类

参考国标GB50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》的规定，信息系统设备根据安装地点条件和额定工作电压的不同，耐冲击过电压额定值指标可分为4类，具体划分如下图表：

配电线路各种设备耐冲击过电压额定值：

2.4电源线路的过电压防护

过电压是在雷电放电、开关过程以及静电放电时形成并沿线窜入的，其可能对信息系统造成危害的入侵渠道主要是：电源线、信号线和接地线。雷电过电压保护的基本原理是在瞬态过电压的极短时间内，在被保护区域内的所有导电部件之间建立一个等电位，这种导电部件包括了供电系统的电源线路和信号传输线，也就是说为了保证信息系统免遭雷击，要在极短的时间内，将高达数十千安的雷电流从电源传输线和信号传输线分流传导入地。

供电公司供电所的雷击电涌过电压防护具体措施就是在需要保护的电源线路根据分区和分类的情况，安装相应的电涌保护器（SPD），运用SPD的过压分流箝位原理来达到泄流限压的目的，从而将过电压降到设备能够承受的水平。

2.5供电所机房等电位接地建设措施

接地，在电气技术中是指用导体与大地相连。在电子技术中的接地，可能就与大地毫不相关，它只是电路中的一等电位。如收音机、电视机中的地，它只是线路里的一电位基准点。而在智能建筑中的接地不但包含上述两种接地，还有其它的接地。由于在智能建筑中安装有多个子系统如通信自动化系统，火灾报警及消防联动控制系统，楼宇自动化系统，监控系统，办公自动化系统，闭路电视系统等，各个子系统对接地的理解和要求都不太相同。按接地的作用可分为功能性接地和保护性接地。为保证电气设备正常运行或电气系统低噪声接地，称为功能性接地，功能性接地又有工作接地、逻辑接地、信号接地和屏蔽接地等。为了防止人、畜或设备因电击而造成伤亡或损坏的接地称为保护性接地，保护性接地有保护接地、防雷接地和防静电接地。在一个智能大楼中，这几种接地类型都会遇到。

3、结语

综上所述，电力系统事业的发展，技术不断更新，电力系统二级信息机房防雷建设必须根据实际情况，只有这样，才能构成一个完整的雷电防护体系，达到保护人员安全和保障设备正常运行的良好效果。