电源三级防雷方案

机房系统统合防雷

设

计

方

案

设计单位：成都凯德曼科技有限公司

二0 一0 年

防雷设计依据

XX机房系统的雷电过电压及电磁干扰防护，是保护电源线路、设备及人身安全的重要技术手段，是确保电气、电子设备运行必不可缺少的技术环节。

本方案的设计依据：

1．GB50057-94（2000年版）《建筑物防雷设计规范》

为使建筑物防雷设计因地制宜的采用防雷措施，防止或减少雷击建筑物所发生的人身伤亡和文物、财产损失，做到安全可靠，技术先进，经济合理。

2．GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》

本规范主要对建筑物电子信息系统综合防雷工程的设计、施工、验收、维护和管理做出规定和要求。

3．JGJ/T16-92 《民用建筑电气执行规范》

为在民用建筑电气设计中更好地贯彻执行国家的技术政策，作到安全可靠，技术先进、经济合理、维护方便。

本规范使用于城镇新建、改建和扩建的单体及群体民用建筑的电气设计，并应选用合适的定型产品及经过检测的优良产品。

4．IEC 62305-1/2/3/4/5 《雷电的防护》

本标准介绍了雷电防护的基本知识，雷电风险管理方法，以及在不同应用环境，雷电防护措施的设计、安装和维护的准则。此为最新国际IEC标准。

5．IEC1312 《雷电电磁脉冲的防护》

本标准为建筑物内或建筑物顶部信息系统有效的雷电防护系统的设计、安装、检查、维护；并对装有这系统（如电子系统）的建筑物评估LEMP屏蔽措施的效率的方法。针对现有的防雷器（SPD）应用在防雷区概念安装上提出相关的要求。

6．IEC 61643 《SPD电源防雷器》

本标准对电源防雷器用于交直流电源电路和设备上，额定电压在1000Va.c.或1500Vd.c.。电源防雷器分级分类测试和应用。

7．IEC 61644 《SPD 通讯网络防雷器》

本标准对通讯网络防雷器用于通信信号网络系统，这类防雷器内置过压过流元器件，额定电压在1000Va.c.或1500Vd.c.。电源防雷器分级分类测试和应用。

8．VDE0675 《过电压保护器》

过电压放电保护器（电源防雷器）适用于额定交直流电压在100V至1000V范围内之供电配电系统，对应于防雷器作出分级分类要求。

XX公司机房系统的防护措施严格依据GB50057-94第二类建筑物设计标准，其均压环、地网系统应合乎国家规定要求。并每年对防雷设施进行检查，维护、接地装置的接地电阻是否满足要求。

防雷设计方案

现代综合防雷技术强调“全方位防护、综合治理、层层设防”。XX公司机房系统的防雷及过电压保护是一种系统工程，它应具备有效的完备的等电位连接、良好的屏蔽、合理的接地、规范的综合布线、可靠的电涌保护器（SPD）等六个部分组成。防雷设计必须贯彻整体防护思想，将外部防雷措施和内部防雷措施整体同时考虑，做到安全可靠、技术先进、经济合理、施工维护方便。综合运用分流（泄流）、屏蔽、均压（等电位）、接地和过电压保护（箝位）等各项技术，构成一个完整的防护体系，才能取得最佳的效果。

一、XX公司机房系统的综合防雷设计应考虑环境因素、雷电活动规律、系统设备的重要性、发生雷灾后果的严重程度，分别采取相应的防护措施。

1、本次工程在进行综合防雷设计时，应坚持全面规划、综合治理、优化设计、多重保护、技术先进、经济合理、定期检测、随机维护的原则，进行综合设计及维护。

2、系统综合防雷系统的防雷设计应采用直击雷防护整改、等电位连接、屏蔽、合理布线、共用接地系统和安装浪涌保护装置等措施进行综合防护。必须坚持预防为主、安全第一的指导方针。

3、系统综合防雷系统应根据所在地区雷暴等级、设备放置在雷电防护区的位置不同，采用不同的防护标准。

二、现场勘测情况

XX公司机房位于市郊，整体地势处于山丘上，整体土质较差，据测试土壤电阻率大约在100-500欧姆·米左右。

就公司布局而言，该库房共有2幢建筑，2幢建筑实体相连。监控机房在1幢1楼，

计算机中心主机房在1幢5楼，计算机附机房在2幢3楼。楼宇的建筑结构为砖混结构，设有主体钢筋和暗敷避雷带；在接地环节，目前该区有一联合接地网，但按规范要求，需对计算机中心机房和监控机房的防雷接地另设一阻值小于4欧姆的地网，并与原地网保持一定距离，以防止地电位差引起的二次雷击对机房内设备产生冲击。

在感应雷防护方面目前该楼未采取任何有效的感应雷保护措施。就供配电而言，该库区整体上是采用三相五线制的供电模式，从总配电房内分出。分别引出至1、2幢楼的一楼楼宇总配电柜内。再从楼宇总配电柜分别向各楼层的分配电柜供电，然后从各楼层配电柜至各终端用电设备，如机房，电梯，照明等。

三、评估XX公司确定雷电防护等级

本方案主要依据国家标准GB 50057-94(2000年版)《建筑物防雷设计规范》、GB 50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》等相关标准及要求，结合XX公司实际现状和雷电防护需求，为其低压配电系统，设计出科学合理的、规范的、易于实施的雷电综合防护解决方案。

按照GB 50343-2004 3.1节要求，结合XX公司所在城市环境、所处地域环境的差异，以及电源系统重要程度、防护需求的不同，本方案将其划分多雷区防护等级作为此次综合防雷工程方案设计、工程施工的参考依据。

结合以上防护等级划分，依据国标规范GB50343-2004 第4.3.1建筑物宜选择等级.

XX公司机房系统属于乙级安全防范系统，属B级防护的按照第二类防雷建筑标准进行综合防雷设计。

四、XX公司的综合防雷解决方案

1、计算机机房工程设计方案

根据XX公司的实际特点、技术要求及设备重要性的区别，本着节约资金、合理配制、全面防护、方便安装的原则了如下配置，请贵司参考：

感应雷防护部分

从感应雷防护的内容来看，根据招标方件要求，本次工程主要包括机房电源供配电系统的感应雷击防护和视频监控系统的感应雷击防护。具体实施方案如下：机房电源部分雷电电磁脉冲防护方案

存在问题：电源线路缺乏有效的感应雷防护措施；

实施依据：同样依据GB50343-2004 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》第5.4.1条5.4.2条的规范要求：电源线路多级SPD防护，主要目的是达到分级泄流，避免单级防护随时过大的雷击电流而出现损坏概率高和产生高残压。通过合理的多级泄流能量配合，保证SPD有较长的使用寿命和设备电源端口的残压低于设备端口耐雷电冲击电压，确保设备安全。同时，浪涌保护器安装的数量应根据被保护设备的抗扰度和雷电防护分级确定。

实施措施：为了确保防雷效果，同时依据贵单位提出的“重点部位重点防护”原则，我单位对贵单位的电源线路都采用多级防雷。具体如下：

主要考虑电源线路的多级防护。

a1. 在整个区的的总配电房的电源总供电端安装一个三相电源避雷器（型号：KDM/M380-100，数量：1支），作为该站主要电源系统供电的第一级保护。该型号的电源避雷器作为专门针对高原强雷区电源供配电系统设计的第一级雷电过电压保护器，通流量高达100KA，该防雷器不仅能有效消除高强度雷电流对电源系统及设备的冲击，同时对供电线路中存在的浪涌过电压也有明显抑制作用。而且模块化的设计也便于安装和维护。

a2. 分别在1、2号楼的机房所在楼层分配电柜内安装一个箱式电源避雷器（型号：KDM/B220-40，数量：3支）或模块式防雷器(型号：KDM/M220-40，数量：3支)。此级防雷器通流量高达60KA，采用逄式设计，性能可靠、外形美观，安装方便。就性能而言已能完全通过保护该输电线路，同时避免浪涌过电压对线路及设备的侵害。主要提供对整个机房供配电系统的电源第二级保护。

a3.在机房的电源进线端(UPS前端)分别安装一个箱式电源避雷器（型号：

KDM/B220-20，数量：3支）或模块式防雷器(型号：KDM/M220-20，数量：3支)。此级防雷器通流量高达40KA，采用箱式设计，性能可靠、外形美观，安装方便。就性能而言已能完全通过保护该输电线路，同时避免浪涌过电压对线路及设备的侵害。主要提供对整个机房供配电系统的电源第三级保护。

a4.在机房的电源UPS后端分别安装一个电源防雷插座（型号：KDM/C220-10，数量：3支）。此级防雷器通流量高达20KA，安装方便。主要提供对整个机房供配电系统的电源精密级保护。

机房电源部分雷电电磁脉冲防护方案

存在问题：电源线路缺乏有效的感应雷防护措施；

实施依据：同样依据GB50343-2004 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》第5.4.1条5.4.2条的规范要求：电源线路多级SPD防护，主要目的是达到分级泄流，避免单级防护随时过大的雷击电流而出现损坏概率高和产生高残压。通过合理的多级泄流能量配合，保证SPD有较长的使用寿命和设备电源端口的残压低于设备端口耐雷电冲击电压，确保设备安全。同时，浪涌保护器安装的数量应根据被保护设备的抗扰度和雷电防护分级确定。

实施措施：为了确保防雷效果，同时依据贵单位提出的“重点部位重点防护”原则，我单位对贵单位的电源线路都采用多级防雷。具体如下：

主要考虑电源线路的多级防护。

a1. 在整个区的的总配电房的电源总供电端安装一个三相电源避雷器（型号：LAYM100 380M4，数量：1支），作为该站主要电源系统供电的第一级保护。该型号的电源避雷器作为专门针对高原强雷区电源供配电系统设计的第一级雷电过电压保护器，通流量高达100KA，该防雷器不仅能有效消除高强度雷电流对电源系统及设备的冲击，同时对供电线路中存在的浪涌过电压也有明显抑制作用。而且模块化的设计也便于安装和维护。

a2. 分别在1、2号楼的机房所在楼层分配电柜内安装一个箱式电源避雷器（型号：LAYM40 220M2，数量：3支）或模块式防雷器(型号：KDM/M220-40，数量：3支)。此级防雷器通流量高达60KA，采用逄式设计，性能可靠、外形美观，安装方便。就性能而言已能完全通过保护该输电线路，同时避免浪涌过电压对线路及设备的侵害。主要提供对

整个机房供配电系统的电源第二级保护。

a3.在机房的电源进线端(UPS前端)分别安装一个箱式电源避雷器（型号：LAYM20 220M2，数量：3支）或模块式防雷器(型号：KDM/M220-20，数量：3支)。此级防雷器通流量高达40KA，采用箱式设计，性能可靠、外形美观，安装方便。就性能而言已能完全通过保护该输电线路，同时避免浪涌过电压对线路及设备的侵害。主要提供对整个机房供配电系统的电源第三级保护。

a4.在机房的电源UPS后端分别安装一个电源防雷插座（型号：LAYCB10 220C，数量：3支）。此级防雷器通流量高达20KA，安装方便。主要提供对整个机房供配电系统的电源精密级保护。