中心机房计算机网络信息系统雷电防护项目设计技术方案.docVIP

中心机房计算机网络信息系统雷电防护项目设计技术方案 第一章 概 述 当今人类科学技术的发展已进入了高度信息化的发展阶段，但是仍然在受到能源、环境和安全这三个因素的困扰，特别是环境和安全，我们中国的古训深切的告知我们“福莫大于平安”，安全是维持人们正常生活、工作的基本条件，造成不安全的因素很多，但不外乎天灾和人祸两大类。在不考虑人为因素的情况下，自古至今我们人类始终以积极探索的精神对自然灾害进行着顽强的抵抗，尤其是对雷电的防护。 在联合国确定的国际减轻自然灾害的十年中，雷电灾害已经上升到自然灾害首位。由联合国国际十年减灾委员会公布的严重影响着人类正常生活、工作基本安全的十大自然灾害中，雷暴由于它对人类生命、财产的严重威胁，被列在了显着的地位。在人类生存的自然环境中由雷暴所引起的人身伤亡、火灾、爆炸、建筑物的倒塌、森林大火等事例数不胜数，特别是近年来伴随着电子技术的飞速发展及电子用电设备的广泛应用，各种电子用电设备遭受雷击的事例也时有发生。雷害事故所造成的直接损失和间接损失是严重的，甚至是无法估量的。为此，国际标准化组织成员、国际电工委员会(IEC)也将其称为“电子化时代的一大公害”。 我们也始终关注着由雷害所造成的过电压对电子设备破坏的前期防护这一关键和新的技术问题。近些年来，在这一新的技术领域，我们加大了防雷技术开发的投入，并与有关科研院所密切合作，自行研制开发出了专项的防雷技术产品系列，更重要的是，我们认为进一步加强与我们的最终合作伙伴──使用着和正在准备使用我们的产品的用户对这一问题的沟通和讨论，共同提高预防雷患的意识，并且应用必备的技术和产品，实施必要的防护措施，以期保证防止人身伤害事故，保证用电设备和系统的安全运行，是十分迫切和必要的。 基于上述原因，迅速提高和增强人们对雷电灾害的认识和防御意识，深入开展防雷技术的研究，推出高品质的防雷技术产品，实施有效的雷害防护技术措施，确保用户的设备系统安全运行，不但是所有雷电科学研究工作者的愿望，同时也是我们在雷害防护事业上的发展意识。 插图1：雷电直接袭击户外电源线路，雷电高压通过电源线路侵入机房UPS不间断电源，将烧毁UPS输入空气开关。 插图2：雷电直接袭击户外电源线路，雷电高压通过电源线路侵入机房UPS不间断电源，烧断UPS输入电源线。 插图3：雷电直接袭击户外信号线路，雷电高压通过信号线路侵入机房计算机设备，将计算机CPU烧毁。 插图4：雷电直接袭击建筑物避雷针，雷电流通过大楼主钢筋泻入地，雷电流产的运动磁场污染计算机设备的通讯网口，烧毁计算机硬盘网卡。 第二章 雷电入侵计算机信息系统的途径 在讨论计算机系统雷害之前，我们首先来分析讨论雷害侵入计算机系统使设备遭到破坏的途径。 一、由户外电力线路侵入的雷害 产生过程： 发电厂通过高压输送线路向用户线路提供电力能源。在供电系统的线路和用户的使用线路间形成了一个庞大的电力互联输送网，而且这些线路的大部分都是暴露在室外，并距地面较高处甚至处在较空旷的田野，使这些线路成为了雷暴的侵害对象。无论是直击雷还是感应雷都会侵害这些线路，从而产生过电压、过电流，并通过这些线路，特别是计算机机房的电力输送线侵入机房直至用电设备，造成计算机设备的损坏，同时机房中的UPS、空调、通信等设备也会因侵入的雷过电压、雷过电流而遭到破坏。 破坏分析： a．由于我们国家电力系统的电网运行形式大部分是三相四线制零地合一系统，即变压器外壳接地为零线[实际为零地合一线]，满距离50米重复接地一次。一直接到用户建筑物配电室。一旦在变压器至用户建筑物之间遭到直接雷击，则雷电高压沿电力线进入建筑内的机房电源系统，必然直接破坏设备的火线与零线负载。一般讲，计算机设备的火线与零线之间的电压耐受不大于650伏，而雷电高压远远超过650伏。所以，雷电防护首先应该安装火线与零线[零地合一线]的防护系统。 b. 我们每次观察到的一次闪电，至少发生不少于26个雷电现象的雷击组合。大小和先后顺序，一旦在变压器至用户建筑物之间遭到直接雷击，一个能量大的雷击发生在一条火线上，而另一个能量较小的雷击发生在另一条火线上，这两条火线上必然产生一个电位差，则电位差高压沿电力线进入建筑内的机房电源系统，必然直接破坏设备的火线与火线之间的负载。我们机房内三相UPS系统是破坏的主要对象。UPS的火线与火线之间的电压耐受不大于1200伏，而雷电高压远远超过1200伏。所以，雷电防护应该安装火线与火线之间的防护系统。 二、由户外通信信号线路侵入的雷害 随着通讯技术、计算机网络技术的发展，计算机通讯、网络技术广泛的应用各行各业、通讯信号、信息的传输互联网络，这些暴露在户外的信号网络的传输线，不论是架空线还是地下传输线都可能遭到雷击(直击或感应雷击)，