一、前言
1．雷電的形成
雷電是由空中兩塊不同極性區(qū)域之間放電而產(chǎn)生的，通常產(chǎn)生于兩個雷雨云團之間，或是一個云團與地面之間。閃電也許會傳播數(shù)公里之遠，在不斷地向地面躍進時發(fā)展，并產(chǎn)生一個高度電離的通道。一旦到達地面，就產(chǎn)生真正的閃電或者回擊。一股幾十千安培的電流會通過電離通道從地面返回云層或從云層直達地面。
2．直擊雷
帶電云層與大地上某處發(fā)生迅猛的放電現(xiàn)象，在放電的瞬間，會產(chǎn)生一股峰值在1000到100,000安培的脈沖電流，它的上升時間約為一微秒。雖然直擊雷的能量巨大，但由于遭受雷電直接襲擊的范圍通常很小，傳統(tǒng)安裝于建筑物頂上的富蘭克林避雷針將放電電流引導到大地，實踐證明，對建筑物設施的保護，避雷針是經(jīng)濟和有效的。
但是，當雷電擊中室外傳輸電源導線或者其他信號線、電話線上時，一個瞬時雷電沖擊波會沿著導線向與其相連的設備前行，損害相連的電器設備，并可能擊穿絕緣，危及人身安全，或者產(chǎn)生電弧、電火花引起火災。
3．雷電電磁輻射（LEMP）
當閃電從幾公里高處的云層向地面或云層向云層泄放幾十千安培的脈沖電流時，它會在周圍產(chǎn)生強大的電磁場，我們稱之為雷電電磁脈沖（LEMP），它會使附近的線路和設備產(chǎn)生很高的感應電壓。
研究證明當LEMP達到0.07高斯時，計算機元件會發(fā)生暫時性失效；當LEMP達到2.4高斯時，計算機元件會發(fā)生永久性損壞。
4．地電位反擊
閃電電流擊向地面時，或直擊雷擊中避雷針，通過引下線，雷電流被引入防雷地網(wǎng)（結(jié)構(gòu)地網(wǎng)），由于土壤本身有一定的電阻率，防雷地網(wǎng)有一定的電阻值（≤4Ω），結(jié)果使局部地電位上升，有可能產(chǎn)生瞬時幾十萬伏的高壓，通過微電子設備的交流工作接地線向微電子設備的獨立直流地反擊，造成設備嚴重損壞。
另外，帶電云層由于靜電感應作用，使地面局部帶上異種電荷。當雷擊放電后，云層帶電迅速消失，而地面某些范圍由于散流電阻大，以至出現(xiàn)局部高電壓，同樣會通過接地線向電子設備的獨立直流地反擊，損壞設備。
5．操作過電壓
當電流在導體上流動時，會因電感磁場而儲存能量，所以大負載（特別是電感性大負載）電器設備開關時，便會產(chǎn)生瞬時過電壓。
據(jù)CCITT測試，一般電源線上的感應電流在3KA左右，感應電壓不超過6KV，在數(shù)據(jù)/信號線及電話線上，感應電壓一般在5KV左右。
6．雷電和操作過電壓造成的后果
1）.設備損壞，人員傷亡。
2）.設備或元器件壽命降低。
3）.傳輸或儲存的信號或數(shù)據(jù)受到干擾或丟失，甚至使電子設備產(chǎn)生誤動作或暫時癱瘓。
4）.造成系統(tǒng)整個停頓。
二、現(xiàn)代防雷技術基本措施
對于最大多數(shù)情況下，保護建筑物及其內(nèi)部設備和人員的現(xiàn)代防雷技術基本措施如下：
1.Bonding搭接即把建筑物結(jié)構(gòu)內(nèi)各種金屬物(包括天線燈架，廣告牌，裝飾物，結(jié)構(gòu)件，接閃器，地網(wǎng)等等)焊接起來，以保證等電位，人在同一電位上，無觸電之憂。
2.Conducting傳導避雷針高端吸引閃電，把雷電的強大電流傳導到大地中去。
3.Dividing分流從室外來的導線（包括電力電源線、電話線、信號線等）都要并聯(lián)避雷器接至地線，將循導線傳入的過電壓，在避雷器處短接入地，保護了設備和人員。
4.Grounding接地將雷電能量泄放入地。
5.Shielding屏蔽用金屬網(wǎng)、箔、殼、管等導體把重點對象包圍，形成一個“法拉第籠”，將閃電的脈沖電磁場阻隔起來。
運用以上五種基本措施形成一個有機聯(lián)系的整體防衛(wèi)體系，全面實施才能達到萬無一失的效果。
三、防雷技術簡介
機房內(nèi)集中了大量的微電子設備,而這些設備內(nèi)部結(jié)構(gòu)高度集成化(VLSI芯片),從而造成設備耐過電壓、過電流的水平下降，對雷電（包括感應雷及操作過電壓）浪涌的承受能力下降。感應雷侵入機房及計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的途徑主要有四個方面：交流電源380V、220V電源線引入；信號傳輸通道引入；地電位反擊以及空間雷閃電磁脈沖（LEMP）等。為了確保機房設備及電腦網(wǎng)絡系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行，以及保證機房工作人員有一個安全的工作環(huán)境，根據(jù)我國及國際有關規(guī)定，對本機房提出以下防雷方案。
1．供配電系統(tǒng)防雷
1.1 電源系統(tǒng)防雷措施
根據(jù)國際標準IEC1312-2規(guī)定，電源系統(tǒng)必須采用不少于三級的分流限壓措施。在合理的避雷器和設備的配置下，只有三級防雷才能保證設備上的殘壓小于電源設備耐壓試驗值。
1）機房電源總開關加裝OBOMC50B50KA/10/350us電源避雷器作為電源第一級保護。
2）UPS進線端加裝OBOV25-B/460KA/8/20us三相四模塊電源避雷器作為電源第二級保護。
3）服務器、交換機柜加裝防雷插座（5KA），達到第三級防護。
防雷設備技術參數(shù)：
OBO V25
四．計算機機房接地系統(tǒng)
計算機機房的接地問題，既是一個復雜的理論問題，在實際工程中又是要求比較嚴的具體問題。
在計算機機房的建設中，一個良好的接地系統(tǒng)，是機房建設質(zhì)量的關鍵問題之一，它主要有兩個目的：
1．機房建立接地系統(tǒng)是為了設備和人身的安全。
2．機房建立接地系統(tǒng)是計算機設備穩(wěn)定、可靠工作的需要。
從防雷的要求看，均壓才能避免反擊，而均壓又要求多點接地。從防干擾的要求應該是單點接地，所以只有做好機房的等電位連接，并通過單點連接到綜合地網(wǎng)上，才能使上述兩項矛盾的要求兼而顧之。
在機房按下述方案構(gòu)成等電位網(wǎng)。
2.1 機房及配電室的防靜電地板下面用4×40mm紫銅排做成1200×1200mm縱橫網(wǎng)格狀信號基準等電位網(wǎng)。
2.2 所有設備的“安全保護接地”以及供電電源“交流工作接地”、計算機的“直流信號地”、避雷器的“防雷地”、防靜電地板支架、機房內(nèi)的所有金屬構(gòu)筑物全部連接到等電位網(wǎng)上。
2.3 將機房及其他功能用房的所有單相三孔插座接“地”孔全部連到等電位網(wǎng)上。
2.4 將機房設備外殼全部連到等電位網(wǎng)上。
2.5 用50mm2多芯銅線橡皮電纜將等電位網(wǎng)引到大樓建筑地網(wǎng)（或土建預留出的結(jié)構(gòu)主鋼筋上），形成機房設備“單點接地”的實際效果，既可防止獨立“直流地網(wǎng)”遭雷電地電位反擊而損壞機房電子設備；又可發(fā)揮抗干擾的作用。并通過專用儀表測試，其接地電阻小于或等于1歐姆。
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