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摘  要：信息机房是企业数据交换的核心，在大楼建设的初期就应考虑信息机房的安全性，本文主要阐述信息机房在建设初期防雷方面应考虑的问题。
关键字：信息机房   信息通信   雷电防护
一、前言
随着信息技术的发展，信息机房已成为企业数据交换及提供各种服务的核心平台，但如果不在建设初期考虑机房的安全问题将产生很多隐患。
雷电对机房的危害相当严重，并对信息机房的雷害占的比例越来越大，原因就在于机房内网络设备高度集成化，并传输的信号线缆抗雷电磁波干扰能力弱。如果在机房建设初期能合理进行：确定机房在大楼中的位置及网络设备在机房的位置、全面进行外部防雷设计、配电及信息系统防雷设计、良好的屏蔽及接地，将形成全面的雷电防护及屏蔽系统，确保机房安全。
二、设计要点
2.1、机房位置
在大楼建设的初期，就应考虑机房的位置，因为大楼在接闪的情况下，在大楼内部将产生很强的雷电磁脉冲，信号线路上产生的感应过电压将对网络设备造成损坏。
在大楼接闪时，雷电流通过引下线泻流，而对于不同楼层，引下线载的电流量不是完全相同，如下图：
图中：h1-hm为为引下线各层的距离，Cs、Cd为某引下线顶雷击点至两侧最近引下线之间距离，n为引下线根数。
那每根引下线通过的雷电流：
I0=Kc*Is ……1
Kc为分流系数；Is为雷击时雷电流大小（一类按200KA、二类150KA、三类100KA计算）。
从公式1可以得出：通过雷电流大小取决于Kc与Is，而分流系数Kc越小，通过雷电流就越小，产生的电磁感应就越小。
而Kc的大小，从分流系数公式可以得出Kc1＞Kc2＞Kc3＞Kc4=
Kcm，那么机房的位置不应位于顶三层，而应设置在顶三层以下的楼层，并尽量处于高屏蔽区内，宜考虑大楼的2~3层。
2.2、设备位置
机房的位置确定后，那网络设备在机房的位置也是非常重要的，当磁场强度达到2.4GS时，就可能永久性的损坏设备。
在GB50057-94防雷击电磁脉冲6.3.2中给出了计算磁场强度H的公式，但公式中好多参数不好确定，在这里用一种相对的计算方法。
在图1及公式1给出了引下线雷电流大小的计算方法，这样就可以确定引下线流过电流的大小，那该引下线产生的磁场强度也就可以计算出来了，如下：
H0=i0/（2?仔Sa）……2
将公式1带入得：
Sa=Is/（2n?仔H0）
如果按一般信息机房为二类在未有屏蔽措施下计算：Is=150KA，n=8（一般考虑大楼有8根），H0=2.4GS计算得：Sa=150/（2*8*3.14*2.4）=1.24m，那么对于该根引下线的安全距离为1.24m，但是整个机房其它的引下线也对该空间产生磁场叠加，因引下线位置相对是对称的，其它引下线产生的影响就相对很小，可以不做考虑。
在屏蔽措施情况下H1=H0/10SF/20，这样会大大减少机房产生的磁场强度，但处于安全考虑，在计算网络设备的安全空间时，考虑雷电的不确定性，可以按未屏蔽措施下计算，这样可以有冗余的安全空间。
根据上述方法计算，考虑雷电的不确定性，按未屏蔽措施下计算对于一类设备安全距离Sa≥1.75m，二类Sa≥1.25m，三类Sa≥0.8m，并且网络设备尽量不要放置在有引下线的构造柱附近。
2.3、屏蔽措施
屏蔽措施包括机房的整体屏蔽与线路屏蔽，机房的屏蔽应采用“法拉第笼”形式进行设计，如图3。
由公式可得，SF越小产生的屏蔽效果就越好，机房内磁场强度就越小，所以采用屏蔽措施是必要的，并且应在机房建设初期就应考虑，一般采用0.2×0.2m紫铜丝对整个机房形成屏蔽，并把静电地板与门窗等与屏蔽网进行等电位连接，并形成良好的接地，对于条件允许的最好整个机房采用塑铝板进行屏蔽。
2.4、外部防护
外部雷电防护包括“接闪器、引下线、接地体”设计，一般在大楼图纸设计时已考虑到这些，但对于大型信息机房还有一些特殊要求考虑不到位。
一般楼顶接闪器可以采用避雷针或避雷带等，如果采用避雷针接闪，可以达到保护建筑物的作用，但避雷针的原理是尖端放电引雷而泻放雷电能量，那此过程将对机房产生很强的电磁感应。这时应考虑避雷带，既可以达到保护的目的，又不主动引雷，建议楼顶采用1.0×1.0的网格，钢筋直径≥8mm，利用构造柱内不小于Φ16的2根对角钢筋做引下线，大楼本身自然接地，共同接地电阻不大于1Ω阻值。
2.5、配电系统
机房配电系统应采用TN-S系统，并实现电源的三级防雷，即在总配电房、分配电房、UPS前端安装相应的浪涌保护器（避雷器），原理如图4。
只有采用三级防护，逐级泻流，达到后端设备能够承受的耐压水平，才能真正起到保护效果。
2.6、信息系统
信息系统防护主要考虑对相应信号线路安装信号避雷器，在机房建设初期阶段考虑是十分必要的，因为网络设备安装到配线柜里以后，未必有多余的空间，如果那时候再考虑安装信号避雷器，就没有位置了，并且在安装的时候也要考虑到网络设备的散热，所以在建设之初就应全面考虑。如下图是信息系统信号过电压防护的模型。
三、结束语
信息系统已经是当今企业的核心，其安全性是企业正常运行的关键。在信息机房建设初期应全面考虑并形成设计方案，这样才能形成全面综合的信息机房的防护体系。
本文只谈了信息机房建设初期应该考虑的几点，而在机房建设初期还有好多问题需要考虑，如机房内的接地形式等，只有未雨绸缪，才能防患于未然。
参考文献
1、《建筑物防雷设计规范》GB50057-94第六章防雷击电磁脉冲；
2、《计算站场地安全要求》GB9361-88；
3、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004；
4、《雷击电磁脉冲防护》IEC 61312-1第三部分：浪涌保护器的要求；

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