机房雷电防护措施初探

车恩生，王双滨

(双城市气象局，黑龙江 双城150100)

1 概述

雷电是发生在大气层中的声、光、电物理现象，属自然灾害之一。 有史以来，雷电便以极大的破坏力造成建筑物倒塌、起火和人员伤亡，给人类的生活、工作带来了很大的影响。 随着弱电设备的广泛应用，其绝缘强度低，耐过电压、过电流的能力差等致命弱点也突显出来。 根据统计，雷电对电子设备的破坏而造成的损失，已远远超过了雷击火灾的损失，成为当今电子时代的一大公害。

雷电危及信息系统主要是雷电电磁脉冲， 雷电一旦击中建筑物及通讯线路， 雷电放电通道所产生的巨大磁场作用于建筑物、 通讯及供电线路所产生的感应电流通过信号线路、 供电线路及建筑物金属构件等可导电物体导入机房内， 轻者造成价值数百万的设备毁于一旦，重者则造成火灾或引起爆炸。

黑龙江省无线电委员会有两处机房， 分别位于泰山电子城及呼兰区一座民宅内。 哈尔滨市的雷暴日数为32.4 d/a，属多雷区。 根据规范GB50343-2004将两处机房划为B级信息系统。

根据对两处机房现有防雷设施进行的现场勘察，发现其现有的防雷设施存在防护等级不够、防护不完善等现象，有很大的防雷隐患。 主要情况如下：

(1)位于泰山电子城的5 楼机房面积约49 m2，电源系统无SPD 防护，设备无等电位连接与接地措施；5 楼屏蔽室接地线线径过细；17 楼监测机房面积约112.5 m2，电源系统只有三级防护，无一、二级防护，设备无等电位连接与接地措施； 天面发射塔塔顶设备无直击雷防护。

(2)位于呼兰区某民宅19 楼的机房，面积15 m2，电源系统无SPD 防护，设备无等电位连接措施；天面发射塔个别地脚接地不合格。

2 改进方案

(1)机房电源系统防护。 发生雷击时，雷电放电通道所产生的巨大磁场作用于建筑物、 通讯及供电线路所产生的感应电流通过信号线路、 供电线路及建筑物金属构件等可导电物体导入房内， 则会造成设备损坏，甚至人员伤亡等。

各机房电源防雷系统采取三级防护， 在各机房所在楼（泰山电子城、民宅）总配电柜中总开关后加装相应的电源SPD,作为第一级电源防护。 在泰山电子城5 楼、17 楼机房、 呼兰民宅19 楼机房配电柜中各加装相应的电源SPD,作为第二级电源防护。 在5楼机房、19 楼机房重要设备前端加装相应的电源SPD,作为第三级电源防护。考虑SPD 的匹配问题，将17 楼机房原三级SPD 进行更换。 为解决因电涌保护器寿命终止造成的失效模式， 在电涌保护器前端加装空气断路器。

（2）等电位连接。在泰山电子城5 楼、17 楼机房、呼兰民宅19 楼机房防静电地板下设置环型闭合等电位连接带，等电位连接排（带）采用3×30 mm 扁铜带。 机房内金属门窗、所有金属构件、机柜、金属屏蔽层等用6 mm2铜线就近与等电位连接排（带）做有效电气连接。 配电柜接地母排用16 mm2多股铜线与等电位连接排（带）连接。

（3）接地。根据GB50057-2010 的有关规定，信息系统的接地应与大楼地共用。因此从5 楼机房、17 楼机房承重柱主筋各引两条50 mm2多股铜线至等电位带、机房配电柜，作为机房接地之用。5 楼屏蔽室接地线更换为50 mm2铜线。 呼兰民宅19 楼机房接地线引自缆井，同样与所在楼共用接地。

（4）直击雷防护。 在天面发射塔顶安装一根提前放电避雷针，对整个塔体及建筑物进行直击雷防护。

（5）其他。 对呼兰民宅天面发射塔个别接地不合格地脚进行改造。

3 结论

（1）建议每年雷雨季节前进行防雷设施常规检测， 确保防雷设施安全有效， 及时排除隐患， 达到人员及设备的安全。

（2）建议以后新改、扩建建筑物、新增或变动设备，超出现有防雷保护范围的，必须考虑雷电防护。

（3）本方案依据现行防雷规范的要求进行设计，按照此设计方案实施，将会大大减少雷电灾害的发生。