機房設計與設備安裝

柴油發(fā)電機房防雷接地系統的設計

 

柴油發(fā)電機組作為備用電壓在數據中心普遍應用，因此發(fā)電發(fā)電機房防雷的問(wèn)題顯得越來(lái)越重要。由于柴油發(fā)電機組對各種諸如雷電過(guò)電壓、過(guò)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(shí)隨地導致事故發(fā)生?？得魉构驹诒疚闹袑Πl(fā)電發(fā)電機房的防雷接地系統的設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三維圖

 

 

 

一、裝設防雷系統的必要性

 

雷擊可以產(chǎn)生不同的破壞形式，國際電工委員會(huì )已將雷電災害稱(chēng)為“電子時(shí)代的一大公害”，雷擊、感應雷擊、電源尖波等瞬間過(guò)電壓已成為破壞電子設備的罪魁禍首。從大量的發(fā)電設備雷擊事例中分析，專(zhuān)家們認為由雷電感應和雷電波侵入造成的雷電電磁脈沖(LEMP)是發(fā)電機房設備損壞的主要原因。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(diǎn)。

 

二、發(fā)電機房防雷接地系統設計

 

1、防雷設計

防雷接地系統是弱電精密設備及發(fā)電機房保護的重要子系統，主要保障設備的高可靠性，防止雷電的危害。中心發(fā)電機房是一個(gè)設備價(jià)值非常高的場(chǎng)所，一旦發(fā)生雷擊事故，將會(huì )造成難以估量的經(jīng)濟損失和社會(huì )影響，根據GB50057《建筑物防雷設計規范》和IEC61024-1-1標準的有關(guān)規定，發(fā)電機房的防雷等級應定為二類(lèi)標準設計。

（1）發(fā)電機房總配電室根據建筑物防雷設計規范，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、三級復合防雷器。

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

（3）二三級復合防雷器的主要參數指標：?jiǎn)蜗嗤髁繛椋?ge;40KA（8/20μs），響應時(shí)間：≤25ns

2、接地系統設計

國家標準GB50174《計算機發(fā)電機房設計規范》中計算機發(fā)電機房應具有以下四種地：計算機系統的直流地、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不大于4Ω；

（3）防雷保護地的接地電阻應不大于10Ω；

（4）交流工作地的接地電阻應不大于4Ω；

3、發(fā)電機房室內等電位連接

在發(fā)電機房?jì)仍O立一環(huán)形接地匯流排，發(fā)電機房?jì)鹊脑O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銅鉑帶敷設在活動(dòng)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30*3（40*4）的銅帶，銅帶配有專(zhuān)用接地端子，用編織軟銅線(xiàn)發(fā)電機房?jì)人薪饘俨馁|(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(xiàn)（包括設備、SPD、線(xiàn)槽等）、金屬線(xiàn)槽搭接跨接線(xiàn)均應做到短、平、直，接地電阻要求小于或等于1歐姆。

4、發(fā)電機房屏蔽設計

整個(gè)發(fā)電機房屏蔽采用彩鋼板進(jìn)行六面體屏蔽，屏蔽板之前采用無(wú)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)槽內打入15根鍍鋅角鋼，并用扁鋼焊接起來(lái)，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(xiàn)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(xiàn)

 

 

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(xiàn)為中心，開(kāi)挖寬度為0.8m、深0.6~0.8m的土溝，兩長(cháng)邊中間貫通，采用長(cháng)2.5m的L5（5*50*50）鍍鋅角鋼，在溝底的每個(gè)交點(diǎn)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(xiàn)，沿墻邊穿墻進(jìn)入室內，連至發(fā)電機房?jì)鹊入娢唤拥貐R集排。

2、利用大樓鋼筋做地網(wǎng)

新建或翻建發(fā)電機房時(shí)，可利用入地混凝土立柱子內的鋼筋作接地裝置。在立柱內選取至少4根主筋（對角或對稱(chēng)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(xiàn)至發(fā)電機房，與等電位接地匯流排連通，等電位接地排可設在防靜電地板下面。

發(fā)電機房接地系統示意圖

 

 

 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(diǎn)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(xiàn)相連接。在銅片每隔50 cm鉆一小孔，以利于分布在發(fā)電機房各區域的設備進(jìn)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與發(fā)電機房接地之設施的總接地。

 

接地銅排模型圖

 

（5）地網(wǎng)

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

2、接地注意事項

無(wú)論采用何種形式，均須有接地母線(xiàn)，接地地杖，在此特別強調建議采用接地埋接地網(wǎng)絡(luò )板，能更好的引導至大地，接地時(shí)應注意如下問(wèn)題：

（1）盡量不要在發(fā)電機房?jì)劝阎绷鞯睾徒涣鞴ぷ鞯囟搪坊蚧旖樱?br />

（2）不允許交流線(xiàn)路與直流地線(xiàn)平行敷設，以防止干擾或短接；

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

 

 

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