【正文】 防雷保護主要原則 在 IEC－ 1024《建筑物防雷》和 IEC－ 1312《雷電電磁脈沖的防護通則》 38 標準中，重。 雷電作用下的網(wǎng)絡雷害 從防雷角度上考慮，布線一定要明確表示： 電源線不要與網(wǎng)絡線同槽架設，數(shù)據(jù)插座與電源插座保持一定距離； 當主機工作接地與機殼為絕緣體時應進行有效接地。 感應雷的能量雖小，但電壓較高。只有堵死了一切雷電導入的端口，才能有效的保護設備免受雷電的侵害。最終結果，將擊穿 UPS 輸出對地線端和輸入對地線端、服務器電源端邏輯地線端、網(wǎng)口端邏輯地線端。 100 余米高的大樓它的引下線電感為 155 H 左右（ H/米） ， IEC1312 定義電感大于 H，則發(fā)生測閃雷擊，也就是說，10 350 S 直擊雷引下線只能引下 50%的電流，余下的電流將通過電力線屏蔽槽、 37 水管、暖氣管、金屬門窗等與地面有連接的金屬物質聯(lián)合引雷，但也只引下少部分雷電流，余下總電流的 25％在大樓流竄至 UPS輸入輸出負載的電源線、局域網(wǎng)線等，擊穿局域網(wǎng)端，最終由邏輯地線處下泄入地。雷電打在建筑物避雷裝置上，按照 GB50057－ 94《建筑物防 雷設計規(guī)范》規(guī)定，定義大樓接閃電能力為波形 10 350 S 三角波，雷擊電流為 150KA。假設電力線桿有 5 米高，那么在相對濕度 25％時，要擊穿 5 米空氣，需要 15 106V 雷擊高壓（ 3000V/mm）。如遇雷害發(fā)生時， 在雷電未擊穿大氣時，將呈現(xiàn)出高壓電場形式。 為此，分別從以下幾點進行具體分析： 雷電遠點襲擊電力線 電力線輸電方式是由發(fā)電廠通過升壓變壓器升壓后，輸電至低壓變壓器，經(jīng)低壓變壓器的輸出給用戶。 防雷系統(tǒng)設計 雷電入侵電器設備的形式 雷電入侵電器設備的形式有兩種：直擊雷和感應雷。為了確保機房設備及網(wǎng)絡系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行以及保障機房工作人員有安全的工作環(huán)境，除了架設良好的避 36 雷針，避雷帶外，還必須對建筑物內(nèi)的電源系統(tǒng)（所有供電設備、用電設備、備用發(fā)電設備）、天饋系統(tǒng)、信號采集傳輸系統(tǒng)、程控交換系統(tǒng)等所有機房進行可靠有效的保護，在攔截、分流、均衡、屏蔽、接地、布線等六大方面均作完整的多層次的保護。通過在需要保護的前端安裝適合的避雷器，使設備、線路與大地形成一個有條件的等電位體。 其他熱負荷 除上述熱負荷外，在工作中使用的示波器、電烙鐵、吸塵器等也將成為熱負荷，由于這些設備功耗小，只粗略根據(jù)其輸入功率與熱功當量之積計算。 屋頂與地板根據(jù)修正系數(shù) 計算。 人體熱負荷 Q3=P N Kcal/h N：機房常有人員數(shù)量 P：人體發(fā)熱量，輕體力工作人員熱負荷顯熱與潛熱之和，在室溫為 21℃和24℃時均為 102Kcal。 ? 其他 b) 熱負荷分析： 計算機設備熱負荷： Q1=860 Pη 1η 2η 3 Kcal/h Q：計算機設備熱負荷 P：機房內(nèi)各種設備總功耗 η 1：同時使用系數(shù) η 2：利用系數(shù) η 3 ：負荷工作均勻系數(shù) 通常，η 1η 2η 3 取 — 之間， 本設計考慮容量變化要求較小，取值為 。要求投標人做到二級凈化（初效和業(yè)高效）。主機房必須定期從室外輸入新鮮空氣，要求主機房每小時空氣全部換新 3 次 。 可擴充功能 可以通過增加鋼瓶數(shù)量和氣體滅火劑的重量實現(xiàn)氣體消防系統(tǒng)控制機房面積的擴容，增加另外區(qū)域的氣體消防控制。 系統(tǒng)設備組成元件 整個系統(tǒng)主要有以下元件組成： FM200 氣體滅火劑、報警滅火控制器、氣體鋼瓶、氣體手動控制盒、氣體噴放顯示門燈、聲光報警器，空調(diào)切斷裝置、照明切斷裝置、防火 閥、光電感煙探測器、單相閥，電控頭、高壓無縫鋼管、三通、直通等等。此時，人為啟動聯(lián)動設備，拔下電磁啟動器上的保險蓋，壓下電磁鐵芯軸。在延遲時間終了前可執(zhí)行緊急停止。一般情況，保護區(qū)門外設有手動控制盒。此時自動控制無從執(zhí)行。 七氟丙烷滅火系統(tǒng)工作程序及原理 當防護區(qū)發(fā)生火災時，滅火系統(tǒng)有三種啟動方式： 自動啟動：此時感溫探測器、感煙探測器發(fā)出火災信號報警，經(jīng)甄別后由報警和滅火控制裝置發(fā)出聲光報警，下達聯(lián)動指令，關閉聯(lián)鎖設備，發(fā)出滅火指令，延遲 030 秒電磁閥動作，啟動容器和分區(qū)選擇閥，釋放啟動氣體，開啟各儲氣瓶容器閥，從而釋放滅火劑，實施滅火。在一定壓強下呈液態(tài)儲存。 七氟丙烷氣體滅火劑性能及滅火機理 七氟丙烷滅火劑 HFC227ea（美國商標名稱為 FM200）是一種無色無味、低毒性、電絕緣性好，無二次污染的氣體，對大氣臭氧層的耗損潛能值（ ODP）為零。保護區(qū)均設二路獨立探測回路，當?shù)谝宦诽綔y器發(fā)出火災信號時，發(fā)出報警，指示火災發(fā)生的部位，提醒工作人員注意：當?shù)诙诽綔y器亦發(fā)出火災信號后，自動滅火控制器開始進入延時階段（ 0~30S 可調(diào)），此階段用于疏散人員（聲光報警器動作）和聯(lián)動設備的（關閉搖風空調(diào)，防火卷簾門等）。本設計為整個機房采用 FM200 七氟丙烷自動滅火系統(tǒng) ，本設計為全淹沒有管網(wǎng)單元獨立系統(tǒng)，充裝壓力為 。因為本建筑需要氣體保護的機房較多，所以采用組合分配系統(tǒng)最為經(jīng)濟可行。 組合分配系統(tǒng)是用一套七氟丙烷的儲存裝置通過管網(wǎng)的選擇分配，保護兩個或兩個以上防護區(qū)的滅火系統(tǒng)。 取：設計濃度為 8%；環(huán)境溫度為 20℃，則 S=；海拔高度修正系數(shù)為 1 . 滅火方式 按機房防護區(qū)的特征和滅火方式采用全淹沒滅火系統(tǒng)，有管網(wǎng)輸送方式為全淹沒 滅火系統(tǒng)。 31 垂直方向弱電井和弱電井至滅火控制盤采用橋架進行敷設，水平方向的導線敷設按 GB50166 規(guī)范要求。 聲光報警器：吸壁，有吊頂時，靠近吊頂；無吊頂時， 。 緊急啟停按鈕：吸墻 。探測器至多孔送風頂棚孔口的水平距離不小于 。 探測器周圍 ，沒有遮擋物。 無論是采用自動或手動按鈕方式啟動了氣體滅火裝置時，在開始釋放前的延時階段，均可以在區(qū)域外利用手動緊急停止按鈕，終止系統(tǒng)的進一步動作。 在手 動電啟動方式下，人員可在保護區(qū)外，利用啟動按鈕啟動 FM200 氣體滅火設備，氣體釋放前同樣具有延時聲光報警功能。 在自動方式下，系統(tǒng)具備在兩只不同類型火災探測器復合動作的情況下，自動釋放 FM200 氣體滅火劑滅火的功能。 30 防護區(qū)內(nèi)應配備專用的空氣呼吸器或氧氣呼吸器。 在噴放滅火劑之前，應將防護區(qū)內(nèi)通風空調(diào)自動關閉。 防護區(qū)的泄壓口宜設在外墻上，應位于防護區(qū)凈高的 2/3 以上。 在防護區(qū)的圍護構件上不宜設置敞開孔洞?；鹁l(fā)生時，門禁電鎖自動打開。 防護區(qū)圍護結構承受內(nèi)壓的允許壓強，不宜低于 1200pa. 防護區(qū)內(nèi)設有 30 秒使人員疏散完畢的通道。在延時時間內(nèi)如不需啟動滅火系統(tǒng)進行滅火，可按下控制器面板或防護區(qū)門外的手動控制盒的緊急停止按鈕來阻止滅火指令的發(fā)出。啟動滅火系統(tǒng)釋放到防護區(qū)，控制器面板噴放指示燈亮，同時，控制器接收壓力訊號器反饋信號。自動狀態(tài)下，當防護區(qū)發(fā)生火警時，氣體滅火控制器接到防護區(qū)兩獨立火災報警信號后立即發(fā)出聯(lián)動信號（關閉通風空調(diào)等）。所以在條件許可下，宜將 UPS 電源盡可設于電網(wǎng)輸入的前端。 （ 2）前級供電系統(tǒng)中不應當帶有別的頻繁啟動負載，比如經(jīng)常使用的電梯，頻繁開啟的空調(diào)等。對于旁路輸入，其電壓和頻率波動也有～定的范圍，一般為額定電壓 *10%，額定頻率 *15％，如果前級電源變化范圍過大，就會導致逆變器和旁路電源之間的切換被禁止或有間斷。一般地講，大容量 UPS 主機輸人電壓范圍應為 380V*15％。但要做到這點，它的前級供電質量不容忽視。把幾個 UPS 并聯(lián)起來一起切換，功率可以更大。在輸出端和輸入端的濾波器可基本上成功地消除來自公用電源的所有故障。 UPS 輸出端的逆變器利用直流電產(chǎn)生頻率為 50 或 60Hz（取決于用電網(wǎng)絡）的交流電。 缺點：切換到逆變器模式需幾毫秒；頻率故障只能在電池模式下才能消除；價格便宜的設備在用逆變器模式運行時，不能提供正弦波電壓。這種 UPS 的獨立工作時間為 6～ 10 分鐘，功率范圍可達 3kVA。這項技術往往用于小型網(wǎng)絡和靈敏度不是太高的設備。 交互備用模式： 如果出現(xiàn)斷電，開關則把 UPS 切換到逆變器模式運行。切換到逆變器模式要幾毫秒 。 缺點： 不能防止非正弦波返回電源 。這種 UPS的獨立工作時間為 6～ 10 分鐘，功率范圍大約可達 3kVA。當電源波動時，為了補償波動， UPS 必須切換到電池運行。逆變器處于備用模式，只有當斷電時才接替運行。 離線模式： 離線模式也被稱之為備用模式 ,是一種最簡單的 UPS，它具有兩條電路通道。美國國家標準局規(guī)定 UPS 系統(tǒng)必須在半個 AC 周波內(nèi)（ 50Hz 時為 10 毫秒， 60Hz 時為 毫秒） 切換到電池操作。 ? 能為電池安 全充電，并防止放電不足。 ? 電源瞬變不得進入負載 。 UPS 的類型與工作方式 我們選擇 UPS 設備型號過程中主要根據(jù)用戶對 UPS 的要求，包括以下一些方面： ? 在斷電時能工作幾分鐘，甚至幾個小時 。 斷電：通常要區(qū)分斷電是毫秒級斷電還是幾分鐘或幾小時斷電。其后果是系統(tǒng)發(fā)生了 *令人費解 *的故障，或者數(shù)據(jù)傳送錯誤。瞬變是非常短暫的電壓偏高，可能比額定電壓高出好幾倍，通過供電裝置輸入設備，從而引起數(shù)據(jù)傳送錯誤，或者導致硬件損壞。 電壓偏高：大約 29%的停電是電壓偏高造成的，是用電大戶切換操作所致，一般會導致硬件故障。這是最常見的問題，通常 26 是用電大戶用電過多所致。對計算機、網(wǎng)絡部件和通信系統(tǒng)，電壓偏高會引起電路故障，隱而不見的后果是最危險的：在這種情況下， 嬌貴的電子器件仍在工作，但是耗電偏高，導致元件過熱，最終被燒壞。 UPS 所面對的典型問題 網(wǎng)絡問題不單單是由停電引起的。比較貴的 UPS 則可提供與市電完全獨立的電流隔離，并能保證偏高的電壓永遠也不會進入計算機、網(wǎng)絡部件、 通信設備等 。 UPS 系統(tǒng)概述 UPS 系統(tǒng)結構繁多。所以采用 UPS對弱電系統(tǒng)提供電源保護是非常重要的。設計將帶電部分完全遮蔽，表面采用環(huán)氧樹脂粉末經(jīng)靜電噴涂處理，顏色與多種鋁塑板相協(xié)調(diào)。 柜體符合 IEC4931 標準。 配電柜選用優(yōu)質品 牌，電氣設備安裝在前面板后，只能看到操作把手。 25 本機房配電柜負責對 UPS、空調(diào)、普通插座、照明等供電。 配電柜與配電開關： 本方案中，開關選用梅蘭日蘭低壓 NSD 系列開關，標準配置有電子脫扣器，具有可調(diào)式 LT（長延時）過負荷保護、 ST（短延時）短路電流保護、 INST（瞬時）電流保護。 5. 計算機機房內(nèi)照明裝置宜采用無眩光燈盤，照明亮度應大于 400LUX，事故 照明亮度應大于 60LUX。 2. 計算機機房的設備供電應按設備總用電量的 20%－ 25%進行預留。為達到 A 級標準，須有相應的設備來保 障。 7 ≤177。 GB288789《計算站場地技術條件》中對電壓變動、頻率變化、波形失真率分級如下表： 級別 指標 A 級 B 級 C 級 電壓變動， % 5~+5 10~+7 15~+10 頻率變化， Hz ~+ ~+ 1~+1 波形失真率， % ≤177。 三類供電：按一般用戶供 電考慮。 GB288789《計算站場地技術條件》對計算機供電方式分為三類： 一類供電：需建立不間斷供電系統(tǒng)。輔助插座的主要作用為： ? 計算機的通用測試設備提供臨時電源； ? 臨時局部照明提供臨時電源； ? 為清掃機房采用吸塵器等設備提供臨時電源。 機房燈具如右圖： 23 指揮中心照明系統(tǒng)設計上與其它機房不同，因顯示設計較多，且較為集中，為防止產(chǎn)生光亮交火，對眼睛產(chǎn)生不適，所以，我方考慮如下設計： 明光燈部分采用 12 寸防爆全鹵散光燈； 隱光燈部分采用 40W 電子日光燈，安裝于吸音板造型凹槽內(nèi)， 產(chǎn)生散射效果。 計算機房及疏散通道必須具備應急照明系統(tǒng)。工作照明系統(tǒng)接入動力配電柜 AP1，應急照明在發(fā)生斷電時可自動切換到UPS。 d、 設備供電采用活動地板下走線方式，采用開放式電鍍鋅網(wǎng)格橋架。 b、 機房的主要設備用電由 UPS 電源提供，機柜供電采用 ZRRVVP 屏蔽電纜敷設，配電布線的線纜管道進行防銹處理，所有線纜須用橋架、鋼管或金屬軟管保護； c、 每臺機柜設置兩路 32A 獨立電源，所有 32A 插座均采用工業(yè)連接器插座。 C、測試室的供電由市電電源提供。 21 供配電系統(tǒng) 大樓配電房的柴油發(fā)電機引一條 ZRYJV4*185+1*95 的電纜到一樓強電間的 CS 手動切換箱（另 CS 手動切換箱預留個移 動發(fā)電機接口）；經(jīng) CS手動切換箱后分別引兩條電纜至三層機房的自動切換柜 1 和自動切換柜 2；另兩路市電電源也引至自動切換柜 1和自動切換柜 2；經(jīng)切換柜輸出的電源為機房空調(diào)、新風、照明等供電，電源經(jīng) UPS 配電柜為機房內(nèi)設備供電，具體詳見機房配電系統(tǒng)結構圖： 一樓強電間照明供電動力配電柜 A P 1輔助插座新風機機房內(nèi)雙電源設備供電機房單電源設備供電S T S6 0 K VAU