計算機機房配電系統一般采用三相五線(xiàn)的供電制式[或單相三線(xiàn)制]運行，由于電力線(xiàn)采用戶(hù)外線(xiàn)路直接引入建筑物總配電室，再由配電室單獨引入電纜為計算機信息系統設備提供有效的能源支持，電力線(xiàn)是重要的引雷途徑，必須進(jìn)行有效的防護。根據IEC和GB的有關(guān)標準的規定，需在計算機機房不間斷電源輸入端實(shí)施三級保護，第一級使用火間隙放電器(對10/350μS 直接雷電進(jìn)行90%的吸收)，第二級使用半導體過(guò)電壓保護器(對第一級火*間隙放電器吸收雷電后，殘余部分感應雷電進(jìn)行吸收，使雷電的能量基本吸收完畢)第三級使用半導體過(guò)電壓保護器(對第二級半導體吸收后，殘余的雷電雜波及其它操作過(guò)電壓、容性負載感性負載引起的浪涌過(guò)電壓實(shí)施進(jìn)一部的吸收，并對電力線(xiàn)出現的差模干擾、共模干擾實(shí)施有效的抑制和吸收)，如有條件，應使第一級防雷器件與第二級防雷器件之間拉開(kāi)直線(xiàn)距離10 米以上、第二級與第三級之間拉開(kāi)直線(xiàn)距離5米以上，利用電力線(xiàn)上的自由電感、自由電阻進(jìn)行級級解偶配合，以達到級級保護器的響應時(shí)間相互配合，實(shí)現真正意義上的多級保護。

如不能實(shí)現利用電力線(xiàn)實(shí)施距離解偶時(shí)，應該采用人為的電阻、電感實(shí)施LC延遲解偶，以達到多級保護的目的。三級保護完成后，能夠為計算機信息系統設備的電源輸入端提供安全、可靠的用電環(huán)境。在大部分場(chǎng)所根本無(wú)法實(shí)現距離解偶配合，就必須實(shí)現全面的集中式保護。集中式保護的最大困難就是凱文接線(xiàn)設計和解偶器的設計，下面簡(jiǎn)介如下：

 

圖1：凱文接線(xiàn)電路
 

 

1)考慮到許多安裝現場(chǎng)電路復雜，有些已幾經(jīng)更改而用戶(hù)配點(diǎn)負責人無(wú)法提供正確電路走向，配電系統存在諸多問(wèn)題。為了萬(wàn)無(wú)一失的實(shí)施雷電防護工作，只有采取一次性到位的解決方法。本電路屬于全模式防護系統，不論雷電高壓何處侵入，都實(shí)行三級保護。安裝十分簡(jiǎn)單，具備一般電氣知識都可以安裝。

2)本電路真正體現等電位雷電保護的優(yōu)勢，是徹頭徹尾的凱文接線(xiàn)，完全符合國家、國際標準。

3)本電路使用的解偶器[退偶元件]，不是簡(jiǎn)單的金屬材料繞制的空心電感[空心電感無(wú)法做到較大的工作電流]，而是高頻自動(dòng)調節感抗器，在無(wú)雷電流時(shí)沒(méi)有損耗，當雷電來(lái)臨時(shí)呈現高感抗同時(shí)具有阻尼和展寬雷電流波形的功能，全面降低雷電流峰值的作用。適合大電流工作，目前可以做到工作電流500A。

4)本電路使用的低壓點(diǎn)火式火間隙放電器，其自動(dòng)點(diǎn)火電壓為800V，不是簡(jiǎn)單空氣間隙型放電器，系統配合電壓為200—500V，可以單獨使用，也可以集中使用。前級響應時(shí)間快于后級保護元件，這是最大的特點(diǎn)。

5)本電路成本低，安裝簡(jiǎn)易，不受場(chǎng)地限制，經(jīng)過(guò)7年實(shí)踐檢驗，效果非常好!

6)解偶器[退偶元件]的關(guān)鍵是前級的配合時(shí)間，只要提高前級器件的響應速度和響應時(shí)間，就可以制造大電流的解偶器了。提高前級的響應速度就必須使用升壓放電系統技術(shù)，達到快速擊穿空氣的時(shí)間，只有這樣，才能達到系統配合及能量配合的雙重作用。

 

 

在配電室電源處雖然安裝了集中式三級保護雷電防護系統，但是由于計算機機房面積較大或電源室距機房較遠，雷電襲擊建筑物，雷電流沿建筑物主鋼筋瀉放雷電流，雷電流入地時(shí)產(chǎn)生快速運動(dòng)磁場(chǎng)污染機房?jì)仍O備的電源線(xiàn)產(chǎn)生感應過(guò)電壓，在重要的終端(小型機、服務(wù)器、磁盤(pán)陣列、系統存儲器、系統前置機、通信設備、核心交換機)實(shí)施感應雷擊的末級防雷保護。由于新機房配電執行GB50303-2002-9-1 標準，在UPS 電源輸出端中性線(xiàn)直接與主零線(xiàn)排進(jìn)行了重復接地[斷零保護用]，所以，終端防護必須采取火線(xiàn)與大地、火線(xiàn)與零線(xiàn)(N極)、零線(xiàn)與大地的全模防護。嚴格執行等電位凱問(wèn)接線(xiàn)防護系統，電路如圖：

 

圖2：等電位凱問(wèn)接線(xiàn)防護電路
 

 

 

網(wǎng)絡(luò )通信系統雷電保護分為：廣域網(wǎng)雷電防護、局域網(wǎng)雷電防護、無(wú)線(xiàn)通信系統雷電防護、光纜通信雷電防護和機房?jì)炔吭O備之間的串口雷電防護等。

 

3.1 廣域網(wǎng)雷電防護

 

廣域網(wǎng)線(xiàn)一般為：租用郵電專(zhuān)用線(xiàn)路和共用郵電話(huà)線(xiàn)線(xiàn)路。機房通信設備使用的專(zhuān)線(xiàn)：X .25、V.11、V.24、ISDN、DDN 。機房通信設備話(huà)線(xiàn)備份線(xiàn)：PSTN等。根據上述的特點(diǎn)，廣域網(wǎng)遠距離傳輸數據通信，目前最大速度小于等于2M-16M[16M為視頻系統]，從四通八達的戶(hù)外引進(jìn)機房，是雷電的重點(diǎn)襲擊對象，所以，在進(jìn)入機房設備(調制解調器、采集卡等設備)前端安裝具備二級保護的防雷保安器(第一級為惰性氣體火*間隙放電器，通過(guò)PTC 解偶，進(jìn)入第二級TVS過(guò)電壓保護器)。需要防護線(xiàn)與線(xiàn)之間、線(xiàn)與大地之間的雷電入侵，保安器的損耗指標應該適應計算機設備的通信協(xié)議(IEEE 標準通信協(xié)議)要求。電路如圖：

 

圖3：系統電路圖
 

 

a.等電位凱文接線(xiàn)防護，主要體現在地線(xiàn)上是否凱文接線(xiàn)，在地線(xiàn)端子上(同一點(diǎn)上)接兩條線(xiàn)，一條接大地，另一條接設備外殼上(如果調制解調器是塑料外殼，那么在接下一個(gè)金屬外殼的設備，依次類(lèi)推)。

b.實(shí)行線(xiàn)間防護和線(xiàn)地防護相互結合，由于數據線(xiàn)是正弦波信號傳輸系統，有一條信號線(xiàn)在電信部門(mén)是接地的， 在用戶(hù)端是懸空的，當雷電來(lái)臨時(shí)，雷電產(chǎn)生的磁場(chǎng)可以造成兩線(xiàn)之間產(chǎn)生感應高壓，燒毀設備。100%的普通電話(huà)機都沒(méi)有接地，機身采用絕緣材料，但依然遭受雷電的侵襲，就是這個(gè)道理。

c.較低的寄生電容，數字信號傳輸的插入損耗體現在阻抗配合和寄生電容上。

0.4歐姆的高分子PTC熱敏電阻和小于40PF的寄生電容，可以制造100M頻率的數字信號防雷系統，關(guān)鍵是降低寄生電容的優(yōu)秀設計。

 

3.2 局域網(wǎng)的雷電保護

 

建筑物內部或機房?jì)炔坑嬎銠C設備之間的數據交換和數據處理的網(wǎng)絡(luò )系統是局域網(wǎng)雷電防護的重要部分，做好局域網(wǎng)網(wǎng)線(xiàn)的屏蔽，同時(shí)還應該加強終端設備的局域網(wǎng)端口的雷電防護(小型機、服務(wù)器、前置機、集線(xiàn)器、網(wǎng)絡(luò )交換機)，網(wǎng)絡(luò )運行速度水平網(wǎng)：10M、100M，主干線(xiàn)1000M，多數主干線(xiàn)網(wǎng)為垂直布線(xiàn)。

垂直的網(wǎng)線(xiàn)不會(huì )切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生感應過(guò)電壓。網(wǎng)絡(luò )接口為RJ45 接線(xiàn)端子，在雷電防護中，主要實(shí)施網(wǎng)絡(luò )交換機RJ45 端口、級聯(lián)RJ45 端口、核心路由器RJ45端口、小型機RJ45 端口、服務(wù)器RJ45 端口等。必須提到：在許多重要機房經(jīng)常發(fā)生網(wǎng)線(xiàn)戶(hù)外飛線(xiàn)連接，飛線(xiàn)在戶(hù)外可以遭受較大的雷擊，有部分雷擊是一般100M 局域網(wǎng)防雷器件無(wú)法抵御的，問(wèn)題有兩個(gè)方面：一是飛線(xiàn)必須3mm 金屬穿管埋地，金屬管兩頭接地，再加防雷器件。二是目前的防雷器件制造廠(chǎng)家在產(chǎn)品設計和書(shū)面指導安裝資料中，沒(méi)有很好的產(chǎn)品和安裝方案。要想抵御飛線(xiàn)遭雷擊問(wèn)題，必須實(shí)施新的分步防護手段。

 

3.3 無(wú)線(xiàn)通訊防護系統