小型机房防雷
实施方案
2013年10月
一、设计依据
页脚内容 SJSB2：一般施工方案（措施）报审表 《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、概况
根据用户需求，拟在 做保护地网系统。因通信机房、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地笼保护；地笼为600*600mm的网格。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3-4米处做大地地栅网，每个房间内地网通过一条35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， 由于本项目所在地属于强雷区，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。
页脚内容 SJSB2：一般施工方案（措施）报审表 同一防雷区设备等效图 电源线 设备 或机房 信号线
因此在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（KA），防雷器安装在配电柜进线处；第二级防雷器为B级防雷器自制防雷箱，安装在机柜MW ，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。使输出的箝位电压达到规定值，从而保护了设备，而且还能有效地抑制电网中的尖峰干扰，使供电系统更加稳定，确保供电系统安全可靠。
电源防雷器
电源设备分类示意图如下：
页脚内容 SJSB2：一般施工方案（措施）报审表 耐冲击过电压类别耐冲击过电压额定值SPD安装位置Ⅳ6KV总配电柜Ⅲ4KV分配电柜Ⅱ2.5KV信息机房配电柜Ⅰ1.5KV特殊需要保护的信息设备L1LL2L3NNPE1234PE图例：空气断路器:退耦器件:1-总等电位接地端子板;隔离开关:等电位接地端子板:2-楼层等电位接地端子板;熔断器:浪涌保护器:3、4-局部等电位接地端子板 在机房内用25*3mm铜排做均压带及局部等电位连接，且与大地地栅网可靠连接，确保系统安全可靠。机房天花主龙骨、地板支架、墙板的前后左右用多股6mm2电线电缆夸接，并且就近连接到等电位铜排上；其目的在于防止雷击过程中，瞬间产生的高电位反击。更加保证了人身和设备的安全。
2、保护人身及数据安全的防静电措施
因此在部分机房内用铜箔做法拉第笼，使静电所引起的电荷积累，能迅速的流入大地，以保证设备及人身的安全。另外机房密闭，也防止带灰尘颗粒入侵机房，减少了电子碰幢而产生的带电离子。这样也可以避免灰尘对设备正常工作造成威胁。
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3、接地系统
3.1常规接地系统
本机房设计中有保护接地系统，防雷接地系统，工作接地系统，防静电接地系统，机房中设备的金属外壳、金属管线、防静电地网、防静电地板的支架连接一体都与保护地有良好的连接，既保证人身设备安全，又给机房内游离电子一个顺畅通路。为保证机房中的计算机有一个等电位的工作环境。也为了保证计算机系统稳定工作，本设计采用单独的等电位均压带，通过等电位连接线接地，使机房能安全可靠地工作。
为了保证接地电阻符合要求，要求接地线缆必须不小于BVR-25mm2的导线，本项目中采用BVR-35mm2的导线。
为了避免对计算机系统的电磁干扰，采用将多种接地的接地线分别接到各接地母线上，由接地母线采用一根接地线单点与接地体相连接的单点接地方式（也称为一点接地方式）。
页脚内容 SJSB2：一般施工方案（措施）报审表 由计算机设备至接地线的连接导线应采用多股编织铜线，且应尽量缩短连接距离，并采取格栅等措施，尽量使各接地点处于同一等电位上。其特点是有统一的基准电位，相互干扰减少，而且能泄漏静电荷，容易施工又经济，所以规范推荐这种一点接地系统。
为了保证接地系统可靠性，本机房采用联合接地方式，大楼的接地系统接地电阻≤1Ω。
大地地栅网示意图
一、图示说明： 1.5米长的电解地极
40*4mm镀锌扁铁
二、设计与施工说明：
1、地网长宽各为1米，深度1.5米，做成“口”字型 2、各电解地极的间距如图示。
3、水平接地体设计用40*4mm镀锌扁铁，与离子接地体采用锡条焊接形式，并做防腐处理。
4、离子接地体周边用强降型长效降阻剂包敷。
5、水平地网沟每米敷10kg长效降阻剂，把水平地线完全包住。
6.回填时，与接地体的土壤尽量用细土，避免有杂物及石头等。并分层夯实。
页脚内容 SJSB2：一般施工方案（措施）报审表 7.此设计接地电阻≤4欧姆。
四、施工工艺要求
浪涌保护器的规格、型号应符合设计要求，浪涌保护器安装位置、安装方式应符合设计要求或产品安装说明书的要求
接地装置的规格、型号必须符合设计要求，并有相关机构出具的检测报告。
测试仪表应为接地电阻测试仪，量程在0.001～100Ω时，精度应为±2%（读数+2个数）。 为保持稳定的系统信号及可靠的安全接地，机房内所有电源插座的极性必须保持一致。 严禁在电源插座内将交流工作地与安全地连接在一起。
施工机具
电工组合工具、手锤、钢锯、电锤、冲击钻、电气焊机具、卷尺、小线、线坠、卷尺、粉线袋、大绳、绞磨（或倒链）、紧线器、铁镐、铁锹等。
作业条件
地面找平、防锈等施工已经完毕。
地板下均压环及静电带施工应配合桥架、配线及防静电地板等施工进行,项目经理根据工程进度,合理安排接地系统与其他施工工序衔接,避免交叉打架现象。 各预留接地线预留到位。
技术准备
施工图纸和技术资料齐全。 施工方案编制完毕并经审批。
施工前应组织施工人员熟悉图纸、方案，并进行安全、技术交底。
操作工艺
工艺流程：
等电位均压带→汇流排施工→大楼接地体电阻测试→接地体制作→电源防雷器安装→信号防雷
页脚内容 SJSB2：一般施工方案（措施）报审表 器安装→分项验收。
等电位均压带制作
主机房和辅助区的地板或地面应有静电泄放措施和接地构造，防静电地板、地面的表面电阻或体积电阻值应为2.5×104~1.0×109Ω，且应具有防火、环保、耐污耐磨性能。
等电位联结网格应采用截面积不小于25mm2的铜带或裸铜线，并应在防静电活动地板下构成边长为0.6~3m的矩形网格。铜排之间连接采用钻孔，螺丝拧紧，要求更高的采用氧焊焊接。 表格 0-1等电位联结带、接地线和等电位联结导体的材料和最小截面积
名称 等电位联结带 利用建筑内的钢筋做接地线 单独设置的接地线 等电位联结导体（从等电位联结带至接地汇集排或至其他等铜 电位联结带；各接地汇集排之间） 等电位联结导体（从机房内各金属装置至等电位联结带或接铜 地汇集排；从机柜至等电位联结网格） 6 16 材料 铜 铁 铜 最小截面积（mm2） 50 50 25 每台电子信息设备（机柜）应采用两根不同长度的等电位联结导体就近与等电位联结网格连接。机房四个角的静电地板支撑架应采用不小于6 mm²的铜芯线连接到均压环上。
等电位连接带应与地绝缘悬浮安装。
接地引线与接地极相连之前，宜安装接地连接箱，作为接地阻值的测试点。
汇流排施工
在机房设置两块汇流排，规格为80×8mm铜板（两块铜板焊接），长20-30厘米，把汇流排
页脚内容 SJSB2：一般施工方案（措施）报审表 与等电位均压带连接。通过等电位联结导体将等电位联结带就近与接地汇流排、各类金属管道、金属线槽、建筑物金属结构等进行连接。
例1：机柜内汇流排接线连接图：
从上图可以看出，机柜内设备均用接地线缆（4mm2）与机柜内总接地排进行连接，之后总接地点有一根很粗的电缆（10mm2）截面积，直接连接到防静电地板下面的机房环流排，保持与机房处于等电位状态。
例2：线管之间接地跨接：
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从上图可以看出，线管与线盒间用管箍紧密结合，线管与线盒、线管与线管见均用接地线缆进行跨接处理。但该处接地线缆跨接过紧，稍显不足。接地线缆规格为2.5mm2
例3：防静电地板与汇流排之间的连接：
从上图可以看出，防静电地板的其地板支架与其相近的汇流排通过6mm2接地线缆进行连接。
大楼接地体电阻测试
1、测试步骤
检查仪表，确保仪表连线与接地极Eˊ、电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ应牢固接触。 仪表放置水平后，调整检流计的机械零位，归零。
将“倍率开关”置于最大倍率，逐渐加快摇柄转速，使其达到150r/min。当检流计指针
页脚内容 SJSB2：一般施工方案（措施）报审表 向某一方向偏转时，旋动刻度盘，使检流计指针恢复到“0”点。此时刻度盘上读数乘上倍率档即为被测电阻值。
如果刻度盘读数小于1时，检流计指针仍未取得平衡，可将倍率开关置于小一档的倍率，直至调节到完全平衡为止。
如果发现仪表检流计指针有抖动现象，可变化摇柄转速，以消除抖动现象。
2、接地电阻测试要求：
a.交流工作接地，接地电阻不应大于1Ω； b.安全工作接地，接地电阻不应大于1Ω；
c.直流工作接地，接地电阻应按计算机系统具体要求确定； d.防雷保护地的接地电阻不应大于1Ω；
e.对于屏蔽系统如果采用联合接地时，接地电阻不应大于1Ω。 3、汇流排与接地点进行连接。
如果测试结果满足上面的要求，可将汇流排直接与大楼接地体进行连接。连接采用铜质接地线不应小于50mm²（通常采用2根25mm²铜芯线在地网上取两个不同的接点）。如测试电阻不能满足该要求，则应单独制作接地体。
接地体制作
1、当大楼接地不能满足要求时，应单独制作接地体，接地排连接方式见下图：
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2、接地排铺设要求：
1）、接地体离机房所在建筑物5m 左右设置；
2）在地面挖深约0.8M、长2M、宽2M地沟，如上图所示，在如图所示位置均匀置入9根1.4M长2” 免维护钢管高效离子接地极（入地沟下约600mm），然后在约离地面800mm处、300mm处分别焊接12根40*4镀锌钢板；各接地模块的极芯互相并联或与引下线连接时采用40*4镀锌扁钢焊接。焊接工艺应符合国家相关规范要求。
3）在镀锌板上焊接后引出一根40*4镀锌板，出地面约1M左右作为接地连接、测试点； 4）在地网焊接时，焊接面积应 ≥6 倍接触点，焊接处清除焊渣，且焊点做防腐蚀防锈处理；涂上防锈。
5）土壤采用敷设降阻剂法（撒盐、然后洒水）提高导电性能，使接地电阻 ≤1Ω ；
6）坑槽回填采用导电状态较好的新粘土和降阻剂为填料。回填时应分层操作，回填30厘米，适量加水夯实.
7）接地电阻测试：用地阻仪测量地网的工频接地电阻，以验证地网的设计和施工质量，若未达到预期的指标应及时分析原因和针对原因采取弥补措施。
3、地网连接到机房的接地主干线。
铜质接地线不应小于50mm²（采用2根25mm²铜芯线在地网上取两个不同的接点）。地网到机房的接地线应全线穿管，进入机房连接到均压环上。
页脚内容 SJSB2：一般施工方案（措施）报审表 电源防雷器安装
1、电源防雷安装位置
一级电源防雷在机房所属大楼的总配电箱处， 二级电源防雷在机房所在楼层的楼层配电箱处，
三级电源防雷在机房内的配电箱处（如果机房没有配电箱就在UPS市电输入处）。 一级电源防雷器的电源相线线径不小于16mm², 接地线不小于25mm²， 二级电源防雷器的电源相线线径不小于10mm²，接地线不小于16 mm²， 三级电源防雷器的电源相线线径不小于6 mm²，接地线不小于10 mm²。
2、安装顺序：电源防雷器各线路的连接顺序为：①连接接地线；②连接中性线或负极线；③连接相线或正极线。
3、安装要求：防雷器与防雷器之间的间距应大于5米，当不能满足这个要求时应在两级防雷器之间加装退藕装置。
信号防雷器安装
1、 信号防雷器的安装：信号防雷器应串联在被保护设备前端。
2、 信号防雷器必须尽可能的靠近被保护器，之间距离不应大于10米，如果大于10米，应在
靠近被保护设备前在加装一级防雷保护器。
3、 当信号防雷器单独断电导致脱离工作时，设备仍然工作，但设备失去保护。
应注意的质量问题
等点位均压环网格过于稀松
工艺不能满足要求，焊接搭接倍数不够。 各种支架安装不合规范，松动、间距过大不均匀。
各种接地预埋件漏留或保护不严人为损坏，接地线施工不全，漏、错现象时有发生。 接地测试不合格或者接地测试数据不准确。
页脚内容 SJSB2：一般施工方案（措施）报审表 质量要求
浪涌保护器安装应牢固，接线应可靠。安装多个浪涌保护器时，安装位置、顺序应符合设计和产品说明书的要求。
接地装置焊接应牢固，并应采取防腐措施。接地体埋设位置和深度应符合设计要求。引下线应固定。
等电位联接金属带可采用焊接、熔接或压接。金属带表面应无毛刺、明显伤痕，安装应平整、连接牢固，焊接处应进行防腐处理。
等电位联结带、接地线和等电位联结导体的材料和最小截面积符合规范要求。
接地线不得有机械损伤；穿越墙壁、楼板时应加装保护套管；在有化学腐蚀的位置应采取防腐措施；在跨越建筑物伸缩缝、沉降缝处，应弯成弧状，弧长宜为缝宽的1.5倍。 接地端子应做明显标记，接地线应沿长度方向用油漆刷成黄绿相间的条纹进行标记。 接地线的敷设应平直、整齐。转弯时，弯曲半径应符合规定。接地线的连接宜采用焊接，焊接应牢固、无虚焊，并应进行防腐处理。
检查接地线的规格、敷设方法及其与等电位金属带的连接方法应符合设计要求； 接地电阻测试结果符合相关规范要求。
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