機房設(shè)計與設(shè)備安裝

柴油發(fā)電機房防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計

 

柴油發(fā)電機組作為備用電壓在數(shù)據(jù)中心普遍應(yīng)用，因此發(fā)電發(fā)電機房防雷的問題顯得越來越重要。由于柴油發(fā)電機組對各種諸如雷電過電壓、過電壓、靜電放電等電磁干擾非常敏感，如果防護措施不力，隨時隨地導(dǎo)致事故發(fā)生。康明斯公司在本文中對發(fā)電發(fā)電機房的防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計與制作方法做了比較詳細的介紹。

發(fā)電機房防雷接地系統(tǒng)三維圖

 

 

 

一、裝設(shè)防雷系統(tǒng)的必要性

 

雷擊可以產(chǎn)生不同的破壞形式，國際電工委員會已將雷電災(zāi)害稱為“電子時代的一大公害”，雷擊、感應(yīng)雷擊、電源尖波等瞬間過電壓已成為破壞電子設(shè)備的罪魁禍首。從大量的發(fā)電設(shè)備雷擊事例中分析，專家們認為由雷電感應(yīng)和雷電波侵入造成的雷電電磁脈沖(LEMP)是發(fā)電機房設(shè)備損壞的主要原因。為此采取的防范原則是“整體防御、綜合治理、多重保護”。力爭將其產(chǎn)生的危害降低到最低點。

 

二、發(fā)電機房防雷接地系統(tǒng)設(shè)計

 

1、防雷設(shè)計

防雷接地系統(tǒng)是弱電精密設(shè)備及發(fā)電機房保護的重要子系統(tǒng)，主要保障設(shè)備的高可靠性，防止雷電的危害。中心發(fā)電機房是一個設(shè)備價值非常高的場所，一旦發(fā)生雷擊事故，將會造成難以估量的經(jīng)濟損失和社會影響，根據(jù)GB50057《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》和IEC61024-1-1標準的有關(guān)規(guī)定，發(fā)電機房的防雷等級應(yīng)定為二類標準設(shè)計。

（1）發(fā)電機房總配電室根據(jù)建筑物防雷設(shè)計規(guī)范，提供了第一級防雷，因此，在發(fā)電機房市電配電柜前配置第二、三級復(fù)合防雷器。

（2）防雷器采用獨立模塊，并應(yīng)具有失效告警指示，當某個模塊被雷擊失效時可單獨更換該模塊，而不需要更換整個防雷器。

（3）二三級復(fù)合防雷器的主要參數(shù)指標：單相通流量為：≥40KA（8/20μs），響應(yīng)時間：≤25ns

2、接地系統(tǒng)設(shè)計

國家標準GB50174《計算機發(fā)電機房設(shè)計規(guī)范》中計算機發(fā)電機房應(yīng)具有以下四種地：計算機系統(tǒng)的直流地、交流工作地、交流保護地和防雷保護地。

各接地系統(tǒng)電阻如下：

（1）柴油發(fā)電機組直流地接地電阻不大于1Ω。

（2）交流保護地的接地電阻應(yīng)不大于4Ω；

（3）防雷保護地的接地電阻應(yīng)不大于10Ω；

（4）交流工作地的接地電阻應(yīng)不大于4Ω；

3、發(fā)電機房室內(nèi)等電位連接

在發(fā)電機房內(nèi)設(shè)立一環(huán)形接地匯流排，發(fā)電機房內(nèi)的設(shè)備及機殼采用S型的等電位連接形式，連接到接地匯流排上，用50*0.5銅鉑帶敷設(shè)在活動地板支架下，縱橫組成1200*1200網(wǎng)格狀，在發(fā)電機房一周敷設(shè)30*3（40*4）的銅帶，銅帶配有專用接地端子，用編織軟銅線發(fā)電機房內(nèi)所有金屬材質(zhì)的材料都做接地，接入大樓的保護地上。工程中的所有接地線（包括設(shè)備、SPD、線槽等）、金屬線槽搭接跨接線均應(yīng)做到短、平、直，接地電阻要求小于或等于1歐姆。

4、發(fā)電機房屏蔽設(shè)計

整個發(fā)電機房屏蔽采用彩鋼板進行六面體屏蔽，屏蔽板之前采用無縫焊接，墻身屏蔽體每邊跟接地匯流排接地不少于2處。

5、發(fā)電機房接地裝置設(shè)計

由于發(fā)電機房接地電阻要求較高，在該建筑物附近另外增加人工接地裝置，在地網(wǎng)槽內(nèi)打入15根鍍鋅角鋼，并用扁鋼焊接起來，并采用降阻劑回填。發(fā)電機房靜電接地采用50mm2多股銅芯線穿管引入。接地裝置的接地電阻要求小于或等于1歐姆。

 

接地電纜線

 

 

三、發(fā)電機房接地網(wǎng)制作方法

 

1、標準接地網(wǎng)的制作

在距建筑物1.5~3.0m處，以6m*3m矩形框線為中心，開挖寬度為0.8m、深0.6~0.8m的土溝，兩長邊中間貫通，采用長2.5m的L5（5*50*50）鍍鋅角鋼，在溝底的每個交點處垂直打入一根，共計6-20根，作為垂直接地極；然后采用4號（4*40）鍍鋅扁鋼將六根角鋼焊接連通，作為水平接地極；再用4號鍍鋅扁鋼焊在地網(wǎng)框架的中間部位，引出至發(fā)電機房外墻角，離地高0.3m，作為PE接地端；最后從該接地端引出16-50平方毫米以上護套地線，沿墻邊穿墻進入室內(nèi)，連至發(fā)電機房內(nèi)等電位接地匯集排。

2、利用大樓鋼筋做地網(wǎng)

新建或翻建發(fā)電機房時，可利用入地混凝土立柱子內(nèi)的鋼筋作接地裝置。在立柱內(nèi)選取至少4根主筋（對角或?qū)ΨQ的鋼筋），用氧焊接通后再焊在兩根伸出柱面的M12以上銅螺紋管上，作為接地端，引線至發(fā)電機房，與等電位接地匯流排連通，等電位接地排可設(shè)在防靜電地板下面。

發(fā)電機房接地系統(tǒng)示意圖

 

 

 四、發(fā)電機房防雷接地

 

所謂接地，即把電路中的某一金屬殼與大地邊接在一起，形成電氣回路。目的是為了讓電流易于流如入大地，對人及設(shè)備形成保護。

1、接地的方法：

（1）直流地懸浮法即直流地不接大地，與地嚴格絕緣；

（2）直流地接地法，把柴油發(fā)電機組電路等的電位點地和網(wǎng)絡(luò)。

（3）接地銅排

發(fā)電機房接地采用30*5（寬*厚，單位mm）規(guī)格之銅片，圍繞發(fā)電機房墻壁一周離地面10cm高，且與室外接地體母線相連接。在銅片每隔50 cm鉆一小孔，以利于分布在發(fā)電機房各區(qū)域的設(shè)備進行接地。

（4）接地銅板

接地銅板采用寬60mm(厚10mm)之L型銅板固定于樓板，此銅墻鐵壁板作為所有應(yīng)與發(fā)電機房接地之設(shè)施的總接地。

 

接地銅排模型圖

 

（5）地網(wǎng)

發(fā)電機房有架設(shè)高架地板，則應(yīng)以2.5mm之多芯裸銅線纏綿高架地板柱做地網(wǎng)。

2、接地注意事項

無論采用何種形式，均須有接地母線，接地地杖，在此特別強調(diào)建議采用接地埋接地網(wǎng)絡(luò)板，能更好的引導(dǎo)至大地，接地時應(yīng)注意如下問題：

（1）盡量不要在發(fā)電機房內(nèi)把直流地和交流工作地短路或混接；

（2）不允許交流線路與直流地線平行敷設(shè)，以防止干擾或短接；

（3）直流地線網(wǎng)應(yīng)裝接在地板下，便于邊接，即可減小接地電阻，便于泄流。

 

 

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