淺析監控機房防雷措施與方法

晉煤集團成莊礦物業公司 劉海霞

淺析監控機房防雷措施與方法

晉煤集團成莊礦物業公司 劉海霞

機房內擁有大量的電子設備，防止機房設備被雷擊破壞，是監控機房設計的一項重要基礎工作，也是確保監控系統能夠正常運行的重要環節。本文介紹了物業機房采取的防雷措施及方法，以供大家一起分析和探討。

監控機房 防雷 措施 方法

成莊礦物業公司監控機房負責該礦后勤保障服務系統的水泵房、變電所、職工食堂、職工公寓、污水處理、綠化環衛等多個網點的監控任務。但由于該系統設備電子器件高度集成化，耐過電壓較差，加之設備絕大部分都是通過傳輸線連接的，當雷電通過傳輸線產生過電壓時，與線纜連接的設備接口部分，甚至整個設備都容易受到損壞。因此，對監控機房加裝防直擊雷裝置和電子避雷器，進行設備的正確接地及接地地網等電位連接，是保護機房及各類設備免遭雷擊的有效防雷措施。

一、分析二次雷擊產生的原因

傳統上，使用金屬避雷針對一般建筑物、構筑物和建筑物內的人畜進行防雷保護，引雷入地。但是，在引雷入地的過程中，由于避雷針未對雷電流進行大幅度衰減，使得強大的雷電流在瞬間就迅速通過避雷針及其引下線入地，這樣勢必在其周圍產生強大的感應電磁場。當感應電磁脈沖通過空間傳播或與設備傳輸線耦合引入機房后，強大的雷電流就會破壞機房內的電子設備，即“感應雷”和“雷電入侵波”。此外，在引下線入地處，未經衰減的雷電流會抬升地電位，并在各種防雷地網間形成電勢差，然后通過設備接地線對設備造成反擊。可以說，機房內電子設備遭雷擊損壞的絕大部分原因是二次雷擊效應造成。因此，對監控機房來說，普通避雷針不僅不能避免“二次雷擊效應”，反而還促其發生。

二、機房防雷電的有效措施

1. 使用優化避雷針。

在建筑物上安裝優化避雷針，優化避雷針能夠在保持傳統避雷針“引雷入地”的同時，通過阻抗限流和電位分流裝置，將雷電流的幅度大大減小，使雷電波波形展寬至幾百毫秒緩慢入地。這樣，不僅能夠有效地防御直擊雷，而且能夠有效地抑制感應雷和地電位反擊產生。

2. 采取屏蔽方式防雷。

（1）對傳輸線屏蔽。

對各種傳輸線的屏蔽層、外金屬管套做好接地，對暴露于室外的非金屬線纜，尤其是架空敷設的線纜，應穿金屬管敷設，并對金屬管進行接地。

（2）讓建筑物形成屏蔽網。

將建筑物的主鋼筋網焊接連通，并與建筑物防雷接地的地網相連，以形成屏蔽網。如果建筑物鋼筋的數量較少或鋼筋分布難以形成網狀，則可考慮在數據機房的各個建筑面上安裝屏蔽并與設備保護接地的地網相連接。屏蔽網不僅可以防御感應雷，而且還可以防止外界其它電磁干擾。值得注意的是，室內金屬門窗應與屏蔽網連通。

3. 電源系統防雷。

電源系統防雷應根據設備的重要程度和地理位置實行有重點、有層次、多重保護、層層設防原則，在每個區域的界面上采取相應的措施，逐級對雷電流進行泄放，直到將雷電感應的過電壓降到設備可以承受的范圍。根據國家《計算機安全保護條例》有關規定，電源系統至少應采取三級保護

（1）第一級泄流保護。

在建筑物的總電源處，安裝總電源避雷器，作為電源系統的第一級保護，以泄放掉雷電入侵波的大部分能量。

（3）第二級過壓保護。

在房間的進戶電源處，安裝用戶分電源避雷器，作為電源系統的第二級保護，進一步限制雷電過節電壓的幅值。

（4）第三級浪涌抑制。

在各個設備的電源處，安裝串聯式電源避雷器，作為電源系統的第三級保護，以進一步對雷電入侵波的浪涌進行抑制，確保設備安全。

4. 設備接地。

機房內各種重要設備和放置設備的柜(架)必須做好接地，尤其要注意對核心交換機、大型服務器等重要設備的接地，并注意保護這些設備的局域網端口、串行口、并行口等信號部分接口。

5. 信號系統防雷。

與信號傳輸線相連的設備接口的工作電壓較低，且耐壓水平也很低，其對于信號傳輸線引入的感應雷電波特別敏感，極易受到損壞。因此，非常有必要在設備的信號接口處安裝具有抗過電壓保護功能、過電流保護功能，以及響應速度快、防雷性能優越的信號防雷器。

6. 降低接地電阻。

接地系統是防雷工程的基礎，根據國家規范要求，程控交換機、小型計算機等設備和計算機房聯合接地的直流工作接地應小于1Ω。做機房接地系統時，應嚴格按國家要求將接地電阻的電阻值控制在國家規定范圍內。因此，接地系統的材料應使用非金屬低電阻接地模塊代替金屬接地極較為理想。由于接地模塊是非金屬材料構成，不易腐蝕，同時，由于非金屬材料中富含結晶水，使接地模塊具有良好的保濕性，并增加了接地模塊與土壤的親合力，接地效果較為理想。

7. 防地電位反擊。

均壓和等電位連接是防止地電位反擊的有效辦法。把進入建筑物的各種金屬管道和線纜的屏蔽層做成等電位連接，形成一個封閉的均壓環，以消除可能存在的破壞力極強的電位差。國家規范計算機機房的接地，推薦采用聯合接地方式，即把建筑物防雷地、保護地、交流工作地、直流工作地連在一起，建立等電位系統，消除感應過電壓，以避免各地網間的電勢差對設備形成反擊。

三、靜電防護

在機房安裝高級全鋼抗靜電地板，并在周圍墻上設置由銅排或銅網組成的均壓帶。靜電地板和均壓帶須與機房的專用地網連接，以保證靜電能順利放入大地。

綜上所述，監控機房采取這些措施后，各種防護互相配合，各行其責，基本能達到機房防雷、進而保護網絡設備的目的。

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