機房防雷是一個系統(tǒng)的工程,機房防雷接地施工工藝到底怎么樣的?下面我們就一起來學習關(guān)于機房防雷接地系統(tǒng)的知識。
一、首先先來了解一下接地系統(tǒng)
接地是避雷技術(shù)最重要的環(huán)節(jié),不管是直擊雷、感應(yīng)雷、或其他形式的雷,最終都是把雷電流送入大地。因此,沒有合理而良好的接地裝置是不能可靠地避雷的。接地電阻越小,散流就越快,被雷擊物體高電位保持時間就越短,危險性就越小。對于計算機場地的接地電阻要求≤4歐姆,并且采取共用接地的方法將避雷接地、電器安全接地、交流地、直流地統(tǒng)一為一個接地裝置。如有特殊要求設(shè)置獨立地,則應(yīng)在兩地網(wǎng)間用地極保護器連接,這樣,兩地網(wǎng)之間平時是獨立的,防止干擾,當雷電流來到時兩地網(wǎng)間通過地極保護器瞬間連通,形成等電位連接。
防雷工程的一個重要的方面是接地以及引下線路的布線工程,整個工程的防雷效果甚至防雷器件是不是起作用都取決于此,所以應(yīng)該認真的系統(tǒng)的研究。 電力、電子設(shè)備的接地,是保障設(shè)備安全、操作人員安全和設(shè)備正常運行的必要措施?梢哉J為,凡是與電網(wǎng)連接的所有儀器設(shè)備都應(yīng)當接地;凡是電力需要到達的地方,就是接地工程需要作到的地方,從而使人體避免觸電的危險。
二、防雷接地
為使雷電浪涌電流泄入大地,使被保護物免遭直擊雷或感應(yīng)雷等浪涌過電壓、過電流的危害,所有建筑物、電氣設(shè)備、線路、網(wǎng)絡(luò)等不帶電金屬部分,金屬護套,避雷器,以及一切水、氣管道等均應(yīng)與防雷接地裝置作金屬性連接。防雷接地裝置包括避雷針、帶、線、網(wǎng),接地引下線、接地引入線、接地匯集線、接地體等。為防止反擊,以往的防雷規(guī)范對防雷接地與其他接地之間提出一整套限制措施,即規(guī)定兩類接地體和接地線之間的最短距離。在有些情況下,間距無法拉開到規(guī)定值時,則要采用嚴密的絕緣措施。
三、接地的種類
供電系統(tǒng)用變壓器的中性點直接接地;以及電器設(shè)備在正常工作情況下,不帶電的金屬部分與接地體之間作良好的金屬連接,都稱為接地,前者為工作接地,后者為保護接地。配電變壓器低壓側(cè)的中性點直接接地,則此中性點叫做零點,由中性點引出的線叫做零線。用電設(shè)備的金屬外殼直接接到零線上,稱接零。在接零系統(tǒng)中,如果發(fā)生接地故障即形成單相短路,使保護裝置迅速動作,斷開故障設(shè)備,從而使人體避免觸電的危險。
四、防雷等電位連接
接閃裝置在捕獲雷電時,引下線立即升至高電位,會對防雷系統(tǒng)周圍的尚處于地電位的導體產(chǎn)生旁側(cè)閃絡(luò),并使其電位升高,進而對人員和設(shè)備構(gòu)成危害。為了減少這種閃絡(luò)危險,最簡單的辦法是采用均壓環(huán),將處于地電位的導體等電位連接起來,一直到接地裝置。臺站內(nèi)的金屬設(shè)施、電氣裝置和電子設(shè)備,如果其與防雷系統(tǒng)的導體,特別是接閃裝置的距離達不到規(guī)定的安全要求時,則應(yīng)該用較粗的導線把它們與防雷系統(tǒng)進行等電位連接。這樣在閃電電流通過時,臺站內(nèi)的所有設(shè)施立即形成一個“等電位島”,保證導電部件之間不產(chǎn)生有害的電位差,不發(fā)生旁側(cè)閃絡(luò)放電。完善的等電位連接還可以防止閃電電流入地造成的地電位升高所產(chǎn)生的反擊。
等電位連接的目的,在于減少需要防雷的空間內(nèi)各金屬部件和各系統(tǒng)之間的電位差。穿過各防雷區(qū)交界的金屬部件和系統(tǒng),以及在一個防雷區(qū)內(nèi)部的金屬部件和系統(tǒng),都應(yīng)在防雷區(qū)交界處做等電位連接。應(yīng)采用等電位連接線和螺栓緊固的線夾在等電位連接帶做等電位連接,而且當需要時,應(yīng)采用避雷器做暫態(tài)等電位連接。
五、等電位連接的主體及要求
等電位連接的目的在于減小需要防雷的空間內(nèi)各金屬物與系統(tǒng)之間的電位差。當建筑物內(nèi)有信息系統(tǒng)時,在那些要求雷擊電磁脈沖影響最小之處,等電位連接帶宜采用金屬板,并與鋼筋或其他屏蔽構(gòu)件作多點連接。
對進入建筑物的所有外來導電部件做等電位連接的主體應(yīng)包括以下內(nèi)容:
1)設(shè)備所在建筑物的主要金屬構(gòu)件和進入建筑物的金屬管道;2)供電線路含外露可導電部分; 3)防雷裝置;
4)由電子設(shè)備構(gòu)成的信息系統(tǒng)。
大樓的計算機房六面敷設(shè)金屬屏蔽網(wǎng),屏蔽網(wǎng)應(yīng)與機房內(nèi)環(huán)形接地母線均勻多點相連。通過星型(S型結(jié)構(gòu)或網(wǎng)形M型)結(jié)構(gòu)把設(shè)備直接地以最短的距離連到鄰近的等電位連接帶上。小型機房選S型,大型機房選M型結(jié)構(gòu)。機房內(nèi)的電力電纜(線)、通信電纜(線)宜盡量采用屏蔽電纜。架空電力線由終端桿引下后應(yīng)更換為屏蔽電纜,進入大樓前應(yīng)水平直埋15m以上,埋地深度應(yīng)大于0.5m,屏蔽層兩端接地,非屏蔽電纜應(yīng)穿鍍鋅鐵管并水平直埋15m以上,鐵管兩端接地。
在了解了以上關(guān)于防雷接地系統(tǒng)的知識后,接下來我們再來看看機房防雷接地施工工藝到底怎么樣的?
一、機房防雷接地系統(tǒng)施工工藝要求
浪涌保護器的規(guī)格、型號應(yīng)符合設(shè)計要求,浪涌保護器安裝位置、安裝方式應(yīng)符合設(shè)計要求或產(chǎn)品安裝說明書的要求。
接地裝置的規(guī)格、型號必須符合設(shè)計要求,并有相關(guān)機構(gòu)出具的檢測報告。
測試儀表應(yīng)為接地電阻測試儀,量程在0.001~100Ω時,精度應(yīng)為±2%(讀數(shù)+2個數(shù))。
為保持穩(wěn)定的系統(tǒng)信號及可靠的安全接地,機房內(nèi)所有電源插座的極性必須保持一致。
嚴禁在電源插座內(nèi)將交流工作地與安全地連接在一起。
二、施工機具
電工組合工具、手錘、鋼鋸、電錘、沖擊鉆、電氣焊機具、卷尺、小線、線墜、卷尺、粉線袋、大繩、絞磨(或倒鏈)、緊線器、鐵鎬、鐵鍬等。
三、作業(yè)條件
地面找平、防銹等施工已經(jīng)完畢。
地板下均壓環(huán)及靜電帶施工應(yīng)配合橋架、配線及防靜電地板等施工進行,項目經(jīng)理根據(jù)工程進度,合理安排接地系統(tǒng)與其他施工工序銜接,避免交叉打架現(xiàn)象。
各預(yù)留接地線預(yù)留到位。
四、技術(shù)準備
施工圖紙和技術(shù)資料齊全。
施工方案編制完畢并經(jīng)審批。
3.施工前應(yīng)組織施工人員熟悉圖紙、方案,并進行安全、技術(shù)交底。
五、操作工藝
1.工藝流程:
等電位均壓帶→匯流排施工→大樓接地體電阻測試→接地體制作→電源防雷器安裝→信號防雷器安裝→分項驗收。
等電位均壓帶制作
主機房和輔助區(qū)的地板或地面應(yīng)有靜電泄放措施和接地構(gòu)造,防靜電地板、地面的表面電阻或體積電阻值應(yīng)為2.5×104~1.0×109Ω,且應(yīng)具有防火、環(huán)保、耐污耐磨性能。
等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)格應(yīng)采用截面積不小于25mm2的銅帶或裸銅線,并應(yīng)在防靜電活動地板下構(gòu)成邊長為0.6~3m的矩形網(wǎng)格。銅排之間連接采用鉆孔,螺絲擰緊,要求更高的采用氧焊焊接。
等電位聯(lián)結(jié)帶、接地線和等電位聯(lián)結(jié)導體的材料和最小截面積
等電位聯(lián)結(jié)帶、接地線和等電位聯(lián)結(jié)導體的材料和最小截面積
匯流排施工
在機房設(shè)置兩塊匯流排,規(guī)格為80×8mm銅板(兩塊銅板焊接),長20-30厘米,把匯流排與等電位均壓帶連接。通過等電位聯(lián)結(jié)導體將等電位聯(lián)結(jié)帶就近與接地匯流排、各類金屬管道、金屬線槽、建筑物金屬結(jié)構(gòu)等進行連接。
例1:機柜內(nèi)匯流排接線連接圖:
例1:機柜內(nèi)匯流排接線連接圖
從例圖1可以看出,機柜內(nèi)設(shè)備均用接地線纜(4mm2)與機柜內(nèi)總接地排進行連接,之后總接地點有一根很粗的電纜(10mm2)截面積,直接連接到防靜電地板下面的機房環(huán)流排,保持與機房處于等電位狀態(tài)。
例2:線管之間接地跨接:
例2:線管之間接地跨接
從例圖2可以看出,線管與線盒間用管箍緊密結(jié)合,線管與線盒、線管與線管見均用接地線纜進行跨接處理。但該處接地線纜跨接過緊,稍顯不足。接地線纜規(guī)格為2.5mm2
例3:防靜電地板與匯流排之間的連接:
例3:防靜電地板與匯流排之間的連接
從例圖3可以看出,防靜電地板的其地板支架與其相近的匯流排通過6mm2接地線纜進行連接。
大樓接地體電阻測試
1、測試步驟
檢查儀表,確保儀表連線與接地極Eˊ、電位探棒Pˊ和電流探棒Cˊ應(yīng)牢固接觸。
儀表放置水平后,調(diào)整檢流計的機械零位,歸零。
將“倍率開關(guān)”置于最大倍率,逐漸加快搖柄轉(zhuǎn)速,使其達到150r/min。當檢流計指針向某一方向偏轉(zhuǎn)時,旋動刻度盤,使檢流計指針恢復到“0”點。此時刻度盤上讀數(shù)乘上倍率檔即為被測電阻值。
如果刻度盤讀數(shù)小于1時,檢流計指針仍未取得平衡,可將倍率開關(guān)置于小一檔的倍率,直至調(diào)節(jié)到完全平衡為止。
如果發(fā)現(xiàn)儀表檢流計指針有抖動現(xiàn)象,可變化搖柄轉(zhuǎn)速,以消除抖動現(xiàn)象。
2、接地電阻測試要求:
a.交流工作接地,接地電阻不應(yīng)大于4Ω;
b.安全工作接地,接地電阻不應(yīng)大于4Ω;
c.直流工作接地,接地電阻應(yīng)按計算機系統(tǒng)具體要求確定;
d.防雷保護地的接地電阻不應(yīng)大于10Ω;
e.對于屏蔽系統(tǒng)如果采用聯(lián)合接地時,接地電阻不應(yīng)大于1Ω。
3、匯流排與接地點進行連接。
如果測試結(jié)果滿足上面的要求,可將匯流排直接與大樓接地體進行連接。連接采用銅質(zhì)接地線不應(yīng)小于50mm²(通常采用2根25mm²銅芯線在地網(wǎng)上取兩個不同的接點)。如測試電阻不能滿足該要求,則應(yīng)單獨制作接地體。
接地體制作
1、當大樓接地不能滿足要求時,應(yīng)單獨制作接地體,接地排連接方式見下圖:
2、接地排鋪設(shè)要求:
1)接地體離機房所在建筑物5m 左右設(shè)置;
2)在地面挖深約0.8M、長2M、寬2M地溝,如上圖所示,在如圖所示位置均勻置入9根1.4M長2”鍍鋅管(入地溝下約600mm),然后在約離地面800mm處、300mm處分別焊接12根40*4鍍鋅鋼板;各接地模塊的極芯互相并聯(lián)或與引下線連接時采用40*4鍍鋅扁鋼焊接。焊接工藝應(yīng)符合國家相關(guān)規(guī)范要求。
3)在鍍鋅板上焊接后引出一根40*4鍍鋅板,出地面約1M左右作為接地連接、測試點;
4)在地網(wǎng)焊接時,焊接面積應(yīng) ≥6 倍接觸點,焊接處清除焊渣,且焊點做防腐蝕防銹處理;涂上防銹。
5)土壤采用敷設(shè)降阻劑法(撒鹽、然后灑水)提高導電性能,使接地電阻 ≤2Ω ;
6)坑槽回填采用導電狀態(tài)較好的新粘土和降阻劑為填料;靥顣r應(yīng)分層操作,回填30厘米,適量加水夯實.
7)接地電阻測試:用地阻儀測量地網(wǎng)的工頻接地電阻,以驗證地網(wǎng)的設(shè)計和施工質(zhì)量,若未達到預(yù)期的指標應(yīng)及時分析原因和針對原因采取彌補措施。
3、地網(wǎng)連接到機房的接地主干線。
銅質(zhì)接地線不應(yīng)小于50mm²(采用2根25mm²銅芯線在地網(wǎng)上取兩個不同的接點)。地網(wǎng)到機房的接地線應(yīng)全線穿管,進入機房連接到均壓環(huán)上。
電源防雷器安裝
1、電源防雷安裝位置
一級電源防雷在機房所屬大樓的總配電箱處,
二級電源防雷在機房所在樓層的樓層配電箱處,
三級電源防雷在機房內(nèi)的配電箱處(如果機房沒有配電箱就在UPS市電輸入處)。
一級電源防雷器的電源相線線徑不小于16mm², 接地線不小于25mm²,
二級電源防雷器的電源相線線徑不小于10mm²,接地線不小于16 mm²,
三級電源防雷器的電源相線線徑不小于6 mm²,接地線不小于10 mm²。
2、安裝順序:電源防雷器各線路的連接順序為:①連接接地線;②連接中性線或負極線;③連接相線或正極線。
3、安裝要求:防雷器與防雷器之間的間距應(yīng)大于5米,當不能滿足這個要求時應(yīng)在兩級防雷器之間加裝退藕裝置。
信號防雷器安裝
1、信號防雷器的安裝:信號防雷器應(yīng)串聯(lián)在被保護設(shè)備前端。
2、信號防雷器必須盡可能的靠近被保護器,之間距離不應(yīng)大于10米,如果大于10米,應(yīng)在靠近被保護設(shè)備前在加裝一級防雷保護器。
3、當信號防雷器單獨斷電導致脫離工作時,設(shè)備仍然工作,但設(shè)備失去保護。
應(yīng)注意的質(zhì)量問題
1.等點位均壓環(huán)網(wǎng)格過于稀松
2.工藝不能滿足要求,焊接搭接倍數(shù)不夠。
3.各種支架安裝不合規(guī)范,松動、間距過大不均勻。
4.各種接地預(yù)埋件漏留或保護不嚴人為損壞,接地線施工不全,漏、錯現(xiàn)象時有發(fā)生。
5.接地測試不合格或者接地測試數(shù)據(jù)不準確。
質(zhì)量要求
1.浪涌保護器安裝應(yīng)牢固,接線應(yīng)可靠。安裝多個浪涌保護器時,安裝位置、順序應(yīng)符合設(shè)計和產(chǎn)品說明書的要求。
2.接地裝置焊接應(yīng)牢固,并應(yīng)采取防腐措施。接地體埋設(shè)位置和深度應(yīng)符合設(shè)計要求。引下線應(yīng)固定。
3.等電位聯(lián)接金屬帶可采用焊接、熔接或壓接。金屬帶表面應(yīng)無毛刺、明顯傷痕,安裝應(yīng)平整、連接牢固,焊接處應(yīng)進行防腐處理。
4.等電位聯(lián)結(jié)帶、接地線和等電位聯(lián)結(jié)導體的材料和最小截面積符合規(guī)范要求。
5.接地線不得有機械損傷;穿越墻壁、樓板時應(yīng)加裝保護套管;在有化學腐蝕的位置應(yīng)采取防腐措施;在跨越建筑物伸縮縫、沉降縫處,應(yīng)彎成弧狀,弧長宜為縫寬的1.5倍。
6.接地端子應(yīng)做明顯標記,接地線應(yīng)沿長度方向用油漆刷成黃綠相間的條紋進行標記。
7.接地線的敷設(shè)應(yīng)平直、整齊。轉(zhuǎn)彎時,彎曲半徑應(yīng)符合規(guī)定。接地線的連接宜采用焊接,焊接應(yīng)牢固、無虛焊,并應(yīng)進行防腐處理。
8.檢查接地線的規(guī)格、敷設(shè)方法及其與等電位金屬帶的連接方法應(yīng)符合設(shè)計要求;
9.接地電阻測試結(jié)果符合相關(guān)規(guī)范要求。
最后我們再來看一組圖片--機房防雷接地做法實例