在现代弱电机房建设中,雷电防护设计至关重要。除了直击雷,机房还必须实行对感应雷的防护,以保障系统长期稳定运行。
雷电防护的核心在于:隔离、等电位、钳位、均压、滤波、屏蔽、过压过流保护、接地等综合措施,将雷击过电压、过电流及雷电电磁脉冲(LEMP)隔绝在设备外围,从而实现安全防护。
一、机房防雷总体思路
在机房防雷设计中,防护对象主要包括:
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电源线路
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信号线路
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天馈系统(若有)
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接地系统
其中,感应雷防护的前提是:直击雷防护已经完善,建筑物具备合格的防雷接闪带、引下线和接地系统。
二、机房常见防雷设备
1. 电源线路防雷设备
雷击中有约 70%的高电位是顺利获得电源线侵入设备系统的,因此必须重点防护。
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一级防雷(总配电箱)
安装三相电源防雷箱,例如型号 M100B3+N,用于监控中心等核心区域电源入口,承受较大雷电流,释放主雷电流。 -
二级防雷(分配电箱、UPS前端)
在UPS电源或分配电柜前端,增设防雷器(如 M40B4),用于削弱一级防雷器未能完全抑制的剩余浪涌电压。 -
三级防护(设备前端)
在设备插座端配合使用 PDU(带浪涌保护),为服务器、交换机等终端设备给予精细化保护。
2. 信号线路防雷设备
信号线路往往引自户外,极易引入感应雷,必须采取有效的屏蔽与防雷措施。
常见防护设备包括:
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视频信号防雷器:用于监控系统视频通道;
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控制信号防雷器:用于门禁、报警等弱控系统;
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网络信号防雷器:用于RJ45以太网口;
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音频信号防雷器:用于广播、音响系统;
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电源+网络二合一防雷器:用于POE供电系统的综合防护。
选型应结合系统接口、电压、电流、频率等参数进行匹配。
3. 天馈线防雷设备(如涉及无线通信设备)
天线线路是直击雷感应的高风险路径,常用:
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天馈线SPD;
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同轴防雷器(适用于摄像头、无线网桥等);
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天线避雷器;
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屏蔽引线及接地。
三、等电位连接与接地系统
防雷系统必须接入统一接地网络,并进行等电位连接处理,避免因电位差产生“反击”现象。
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所有SPD的地线必须严格按照共用接地原则与系统接地相连;
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各防雷器安装后,须进行导通检查和接线正确性复核;
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建议对机房接地电阻进行检测,确保小于4欧姆(实际标准按地区规范执行);
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若存在多个接地系统,应实现总等电位联结。
四、安装与验收建议
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安装完成后,须对所有线路、设备运行状态进行通电测试;
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检查系统有无异常现象,如发现浪涌无法泄放、电源跳闸等,应立即排查;
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定期维护浪涌保护器,检查其状态指示,如出现脱扣、老化,应及时更换。
五、设计标准参考
以下标准可供设计参考:
(1)IEC61024 《建筑物防雷》(2)IEC61312 《雷电电磁脉冲的防护》
(3)ITU K25 《光缆的防雷》
(4)GB50343 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》
(5)GB50057-94 《建筑物防雷设计规范》
(6)GB50174-93 《电子计算机机房设计规范》
(7)GB50200-94 《有线电视系统工程技术规范》
(8)GB50198-94 《民用闭路监视电视系统工程技术规范》
(9)GB/T50311-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》

机房防雷设计需要从系统级规划出发,合理布设防雷设备、优化接地系统、强化等电位联结,形成从“源头—传输—终端”的多级防护屏障,才能真正保障关键设备的电气安全和网络稳定。