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数据中心如何避免雷电袭击损失

发布时间:2011-8-27 9:40:34 被阅览数:19287次 来源:厦门凌众科技有限公司

中国IDC圈8月10日报道:很多数据中心的管理者认为日常的雷击电压不能击坏设备,但是我们需要知道的是即使雷击所造成的感应电压不足于一次击坏网络设备,但经过长年累月的过压冲击,也会引起网络设备零件的老化,让网络设备使用寿命急剧下降,而旧设备就更加容易遭受破坏,严重地影响网络的性能稳定。介于对数据中心带来的这些灾难结果,今天我们就数据中心的防雷技术进行详细的分析及探讨。

雷电灾害的基本成因:

一、地形复杂,丘陵地带容易形成对流性天气抬升;

二、气候特点属于潮湿,导致雷雨容易吸收空气,直接对流放电;

三、高层建筑越来越多。同时,雷电增多和全球变暖两者有密不可分的关系。

雷电入侵数据中心的途径:

一、直击雷是雷电直接击在建筑物上,产生电效应、热效应和机械力而导致建筑物损坏。建筑物受到直接雷击后,强大的雷击电流沿着接地引下线,经接地体入地后地电位会瞬间升高,产生高电位,引起地电位反击,损坏设备或造成人员伤亡。

二、雷电感应是雷电放电时,在附近导体上产生静电感应和电磁感应,它能使金属部件之间产生火花。雷电感应可以来自对地雷击,也可以来自云间放电,其中对地雷击由于距雷击点较近,产生的感应浪涌电压较大,作用半径也大,一般500米范围的电子信息设备均是其破坏对象;云中放电的感应浪涌电压虽然较小,但发生概率较高。静电感应是由于雷云先导的作用,使附近导体上感应出与先导通道符号相反的电荷,雷云主放电时,先导通道中的电荷迅速中和,在导体上的感应电荷得到释放,如不就近泄入地中就会产生很高的电位。电磁感应是由于电流迅速变化在其周围空间产生瞬变的强电磁场,使附近的导体产生很高的电动势。

三、雷电波的入侵是由于雷电对架空线路或金属管道的作用,雷电波可能沿着这些管线侵入室内,危及人身安全、损坏设备。根据雷电电磁脉冲防护理论和实践经验证明,电子信息设备损坏的主要原因是雷电感应浪涌电压造成的。它可以通过各种引线把感应浪涌电压波引入电子信息设备内部,破坏其芯片和接口。

数据中心非常注重的就是供电的持续性,因此防雷工作就不能忽视,性能比较优秀的网络设备本身就自带有防雷保护功能,在电源进来的线路上,就有用来吸收高压突波的线路设计。虽然产品带有防雷保护的功能,但是就雷电产生的感应电压有几千伏特或者上万伏特甚至更高,无论哪个品牌的路由器,单单路由器本身自带的防雷功能只可能解决一部分雷电所造成的危害,想进一步减少雷电引起的危害就要配备相应的防雷设备。

防雷建筑物防雷保护措施:

一、应装设独立避雷针或架空避雷线,是被保护的建筑物及风帽,放散管等突出屋面的物体均处于接闪器的保护范围内。

二、排放爆炸危险气体,蒸汽或粉尘的放散管,呼吸阀和排风管等的管口外的以下空间应处于接闪器的保护范围内。

三、独立避雷针的杆塔,架空避雷线的端部和架空避雷网的各支柱处,应至少设一根引下线。对用金属制成或有焊接,绑扎连接钢筋的杆塔,支柱,以利用其作为下引线。

四、独立避雷针,架空避雷线应用独立的接地装置,每一引下线的冲击接地电阻不宜大于10Ω。在土壤电阻率高的地区,可适当增大冲击接地电阻。

五、当树木高于建筑物且不在接闪器保护范围之内时,树木与建筑物之间的净距不应小于5cm.

数据中心防雷产品分析:

一、接闪器

避雷针是最早的接闪器,也是目前世界上公认的最成熟的防直击雷装置。避雷带、避雷网、避雷线是避雷针的变形,其接闪原理是一致的。对避雷针的接闪原理的认识是有一个发展过程的,现在的滚球法理论比较全面地解释了接闪器吸引雷电的各种现象,被国内外标准所采纳。

消雷器消雷器是国内近年来有非常大影响的防雷产品。它是希望改变接闪器的材料和形状来产生电流中和雷云中的电荷,让雷云在消雷器的保护范围内无法建立起接闪所需的场强,以达到消雷的目的。由于消雷器所声称的效果完全满足了人们所希望的防雷效果,因此一段时间内消雷器风靡国内市场。

特殊避雷针还有一些避雷针承认自己接闪雷电,但其保护范围特别大,而且不会因为加装了避雷针而增大雷击概率。这一类产品在市场上的份额不大,没多少人去深究其技术原理的可行性。但在标准中规定任何接闪器都只能按滚球法校核保护范围。

二、引下线

一些厂家不在接闪器上作文章,却在引下线上采取措施,他们认为接闪器接闪时大量的雷电流通过引下线入地,会在周围的导体中产生感应雷,因此推出有屏蔽作用的引下线。必须指出:感应雷主要是由雷云的静电感应引起的,只屏蔽引下线作用并不大,而是要加强所有导线的屏蔽效果,才能削弱感应雷。

其实,在国标《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)中,对金属引下线的规定就已采取了降低引下线电磁干扰的措施,如多根引下线的分流作用,均匀对称的布置在建筑物四周可相互抵消内部电磁场,利用建筑物的钢筋框架这个很好的屏蔽笼(法拉第笼)接闪引下雷电流等。因此,普通金属引下线的方法在技术经济上都是可行的。

三、低压电源避雷器

通信站80%的雷击事故是由雷电波侵入电源线造成。因此,低压交流避雷器发展非常迅速,而以MOV材料为主的避雷器在市场上占有统治地位。

保护电路MOV避雷器的失效有短路和开路两种形式,强大的雷电流可能将避雷器击坏,形成开路故障,这时避雷器模块的外形往往会被破坏。避雷器也可能因时间长材料老化而动作电压下降,当动作电压下降到低于线路工作电压的水平时,避雷器通过交流电流增加,避雷器发热,最终会破坏MOV器件的非线性特性,导致避雷器部分短路烧毁。电源线路故障造成的工作电压升高也可能产生类似情况。避雷器的开路故障不影响电源供电,要检查动作电压才能发现,因此避雷器需定期检查。

避雷器的残压只是避雷器的技术指标,真正加在设备上的过电压还要在残压的基础上加上避雷器与电源线、地线连接的两段导线电感产生的附加电压,因此正确的安装避雷器也是降低设备过电压的重要措施。

防雷建筑物防雷保护措施:

一、应装设独立避雷针或架空避雷线,是被保护的建筑物及风帽,放散管等突出屋面的物体均处于接闪器的保护范围内。

二、排放爆炸危险气体,蒸汽或粉尘的放散管,呼吸阀和排风管等的管口外的以下空间应处于接闪器的保护范围内。

三、独立避雷针的杆塔,架空避雷线的端部和架空避雷网的各支柱处,应至少设一根引下线。对用金属制成或有焊接,绑扎连接钢筋的杆塔,支柱,以利用其作为下引线。

四、独立避雷针,架空避雷线应用独立的接地装置,每一引下线的冲击接地电阻不宜大于10Ω。在土壤电阻率高的地区,可适当增大冲击接地电阻。

五、当树木高于建筑物且不在接闪器保护范围之内时,树木与建筑物之间的净距不应小于5cm.

数据中心防雷产品分析:

一、接闪器

避雷针是最早的接闪器,也是目前世界上公认的最成熟的防直击雷装置。避雷带、避雷网、避雷线是避雷针的变形,其接闪原理是一致的。对避雷针的接闪原理的认识是有一个发展过程的,现在的滚球法理论比较全面地解释了接闪器吸引雷电的各种现象,被国内外标准所采纳。

消雷器消雷器是国内近年来有非常大影响的防雷产品。它是希望改变接闪器的材料和形状来产生电流中和雷云中的电荷,让雷云在消雷器的保护范围内无法建立起接闪所需的场强,以达到消雷的目的。由于消雷器所声称的效果完全满足了人们所希望的防雷效果,因此一段时间内消雷器风靡国内市场。

特殊避雷针还有一些避雷针承认自己接闪雷电,但其保护范围特别大,而且不会因为加装了避雷针而增大雷击概率。这一类产品在市场上的份额不大,没多少人去深究其技术原理的可行性。但在标准中规定任何接闪器都只能按滚球法校核保护范围。

二、引下线

一些厂家不在接闪器上作文章,却在引下线上采取措施,他们认为接闪器接闪时大量的雷电流通过引下线入地,会在周围的导体中产生感应雷,因此推出有屏蔽作用的引下线。必须指出:感应雷主要是由雷云的静电感应引起的,只屏蔽引下线作用并不大,而是要加强所有导线的屏蔽效果,才能削弱感应雷。

其实,在国标《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)中,对金属引下线的规定就已采取了降低引下线电磁干扰的措施,如多根引下线的分流作用,均匀对称的布置在建筑物四周可相互抵消内部电磁场,利用建筑物的钢筋框架这个很好的屏蔽笼(法拉第笼)接闪引下雷电流等。因此,普通金属引下线的方法在技术经济上都是可行的。

三、低压电源避雷器

通信站80%的雷击事故是由雷电波侵入电源线造成。因此,低压交流避雷器发展非常迅速,而以MOV材料为主的避雷器在市场上占有统治地位。

保护电路MOV避雷器的失效有短路和开路两种形式,强大的雷电流可能将避雷器击坏,形成开路故障,这时避雷器模块的外形往往会被破坏。避雷器也可能因时间长材料老化而动作电压下降,当动作电压下降到低于线路工作电压的水平时,避雷器通过交流电流增加,避雷器发热,最终会破坏MOV器件的非线性特性,导致避雷器部分短路烧毁。电源线路故障造成的工作电压升高也可能产生类似情况。避雷器的开路故障不影响电源供电,要检查动作电压才能发现,因此避雷器需定期检查。

避雷器的残压只是避雷器的技术指标,真正加在设备上的过电压还要在残压的基础上加上避雷器与电源线、地线连接的两段导线电感产生的附加电压,因此正确的安装避雷器也是降低设备过电压的重要措施。

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