机房如何进行防雷检测

更新时间：2018-12-05点击次数：3810次

    科学技术的发展使越来越多的电器和电子设备进入社会各个角落，而计算机房就是一个专门集中承载电器和电子关键负载的空间设备，其工作时必须满足对温湿度、电磁场强度、防雷接地安全等条件的要求。

    计算机房的防雷主要措施有：防直击雷装置、防感应雷装置和防雷击电磁脉冲装置，机房的屏蔽措施是感应雷和雷击电磁脉冲防护的一个重要措施。屏蔽效果可以通过防雷仪器检测获得，而计算机房的防雷屏蔽检测工作困难较多。因此，加强计算机房防雷屏蔽检测的研究，对于计算机房的防雷安全保护具有重大的经济价值。

    1 计算机房防雷检测技术理念与要点

    1.1 建立全新的检测技术理念

    防雷防静电安全检测工作应按照GB50343-2004的要求，首先建立综合防护理念，既要对建筑物外部进行防雷检测，也要加强从建筑物外到内的综合防护意识，不但要对新的技术进行研究、学习和提高，还要让人们认识到雷电，不仅有直击雷，还有球型雷、雷电感应、过电压、过电流等危险。

    1.2 防雷检测技术要点

    （1）判定需检测系统的雷电防护等级。根据电子信息系统雷电防护等级的划分原则，在检测时首先要对该系统进行防护等级的判定，针对不同的等级进行相应项目的检测。对电子信息系统设备进行雷电防护等级的划分：①A级：对建筑物防雷安全有严格要求，对LEMP敏感度高，要求将瞬时过电压限制到很低水平，重要的是昂贵的电子信息设备：如计算机中心，移动机站，通信枢纽。②B级：对建筑物防雷安全有较严格要求的电子信息系统，如智能建筑物内的通信、火灾自动报警与消防联动等系统。③C级：对建筑物防雷安全有基本要求的电子信息系统，如闭路电视等电子设备。④D级：除上述A、B、C级以外的电子信息系统。

    （2）确定各级计算机房要求检测的安全措施项目。根据GB9361—81《计算机场地安全项目要求》，对计算机房进行相关项目进行防雷检测。

    （3）掌握关键要点。①接地电阻的测量。采用共用接地体时，A级接地电阻≤2Ω，特殊要求的应≤1Ω；B级接地电阻≤4Ω；C、D级接地电阻≤4Ω。采用单独接地体时，计算机系统直流地的接地电阻≤1Ω、交流工作地的接地电阻≤4Ω、安全保护地的接地电阻≤4Ω、防雷保护地的接地电阻≤10Ω。②低压配电系统检测。检查相应级别的防护，接地状况，设备供电与空调和照明的分开。③是否设置等电位连接。④各机器的金属外壳、金属支架应良好接地并等电位连接。⑤防静电地板的金属支架要良好接地并等电位联接。⑥信号系统的检测。线缆进入室内，良好的接地并等电位连接，各种信号线要实施SPD保护，架空线路则需要穿钢管屏蔽并等电位连接，机房的电话、电视、监控、报警等线路须安装SPD保护。⑦A级机房须做屏蔽保护，B级机房如特殊场地应做屏蔽保护。⑧对SPD的匹配和劣化进行检查。对电地板、机体外壳等进行防静电检测。⑨计算机机房内的温、湿度等进行环境性检测。

    2 计算机房电磁场强度

    2.1 磁场强度的划分

    计算机房磁场的强度，根据GB/T17626.9相关规定，进行脉冲磁场试验（如表1所示）。

    GB/T2887中规定，在存放媒体的场所.对已记录的磁带，其环境磁场强度应小于3200A/m；对未记录的磁带，其环境磁场强度应小于4000A/m。

    2.2 电磁场强度的计算

    GB/T2887和GB50174中规定，电子计算机机房内磁场干扰环境场强不应大于800A/m。由于电流元I△s产生的磁场强度可按公式计算：H=I△s/4r2。

    距直线导体r处的磁场强度可按下式计算：H=I/2。

    磁场强度的单位用A/m表示，1A/m相当于自由空间的磁感应强度为1.26μT，T（特斯拉）为磁通密度B的单位。

    2.3 机房设备磁场强度要求

    根据《电子计算机场地通用规范》（GB/T2887—2000）要求机房内磁场干扰强度不大于800A/m。因此，如果处于大楼内部的机房离引下线距离太近，其内部的磁场强度超过800A/m时，需在机房四周加装六面体金属屏蔽网格，使机房内部形成防雷分区的LPZ2区，加装的屏蔽网格必须使机房内部的磁场强度满足低于800A/m的要求，并且在尽可能的条件下，越低越好。机房屏蔽网格所需的屏蔽系数，可通过相关公式进行估算。

    3 计算机房防雷测量

    3.1 屏蔽效率的计算法

    屏蔽效率的测量一般指将规定频率的模拟信号源置于屏蔽室外时，接收装置在同一距离条件下在室外和室内接收的磁场强度之比，可用公式表示。屏蔽效率与衰减量的对应关系见表2。

    3.2 雷电流发生器法

    在雷电流发生器法试验中可以用低电平试验来进行，在这些低电平试验中模拟雷电流的波形应与原始雷电流相同。IEC标准规定，雷击可能出现短时首次雷击电流if（10/350μs）和后续雷击电is（0.25/100μs）。

    首次雷击产生磁场Hf，后续雷击产生磁场Hs。磁感应效应主要是由磁场强度升至其最大值的上升时间规定的，首次雷击磁场强度Hf可用最大值Hf/max（25kHz）的阻尼振荡场和升至其最大值的上升时间Tp/f（10μs、波头时间）来表征。同样后续雷击磁场强度Hs可用Hs/max（1MHz）和Tp/s（0.251μs）来表征。当发生器产生电流io/max为100kA，建筑物屏蔽网格为2m时，实测出不同尺寸建筑物的磁场强度如表3。

    3.3 外部防雷装置检测

    一般情况下，多层以下建筑可不设外部防雷装置。但凡是安装电子信息系统的建筑物不论高低，都必须装有外部防雷装置。外部防雷装置检测分为两部分：

    （1）建筑物外部防雷装置的检测。所测项目包含接闪器、引下线、接地装置都必须电气相通，接地装置的接地电阻值应符合国标GB500057-94要求。

    （2）LPZ0B区天馈系统检测。天馈系统检测步骤和方法为：①保护范围的计算：测量保护塔的高度，天线高度，天线与塔之间的距离，取得相关数据。用滚球半径法计算，天线是否在LPZ0B区保护范围之内，滚球半径按二类建筑物取值r=45m。测量方法使用便携式激光测距/测高仪或经纬仪侧量数据。②针塔接地情况：针和塔的接地母排都要与屋顶天面的避雷带作等电位连接，塔的各角都要良好接地。③若天线架设在塔上，馈线布线最好沿塔的下垂中线，采用钢管或蛇形钢管屏蔽后敷设到屋顶天面的走线架，其次在塔内侧沿钢塔支架敷设到屋顶天面的走线架。敷设在钢塔的支架外侧，易受到侧击雷的雷击、雷电感应、雷击电磁脉冲、雷电波侵入等。④馈线应在走线架内部铺设，屋顶天面走线架必须与天面避雷带良好连接。⑤馈线引入屏蔽。馈线不得绕避雷带上方进入室内，若馈线从墙体侧面穿孔引入室内，应穿钢管进行屏蔽，钢管应该良好接地。⑥馈线出线端（室外单元）SPD的防护。不同行业应参考各行业相应的标准，确定其出线端是否需要加装信号SPD进行防护，须加装信号SPD进行防护的系统，应选用与馈线匹配的信号SPD。

    计算机房的防雷措施虽然有很多，但关键仍然是有关技术人员要建立全新的检测技术理念，掌握计算机房设备磁场强度具体的要求，通过对计算机房防雷的综合性、安全可靠性原则，注意理解各种技术细节，长年达到防御或减少雷电给机房设备造成的危害。