导言:雷电灾害是一种目前人类还无法抗拒的严重自然灾害,雷电造成人员伤亡及设备损坏的事件屡有发生。就让我们一起去认识下雷电的危害和防护。

数据中心如何避免雷电袭击损失

 

    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。【详情】
雷击事件

 

     亚马逊的爱尔兰都柏林云计算数据中心附近的一个变压器因为雷击导致起火爆炸,连带附近的供电设施无法启动导致停电。停电的地区是亚马逊欧洲主要云计算平台EC2的数据中心。
雷电的形成与危害

雷电的形成 

 

空中的尘埃、冰晶等物质在云层中翻滚运动的时候,经过一些复杂过程,使这些物质分别带上了正电荷与负电荷。经过运动,带上相同电荷的质量较重的物质会到达云层的下部(一般为负电荷),带上相同电荷的质量较轻的物质会到达云层的上部(一般为正电荷)。这样,同性电荷的汇集就形成了一些带电中心,当异性带电中心之间的空气被其强大的电场击穿时,就形成“云间放电”(即闪电)。
    空中的尘埃、冰晶等物质在云层中翻滚运动的时候,经过一些复杂过程,使这些物质分别带上了正电荷与负电荷。经过运动,带上相同电荷的质量较重的物质会到达云层的下部(一般为负电荷),带上相同电荷的质量较轻的物质会到达云层的上部(一般为正电荷)。同性电荷的汇集就形成了一些带电中心,当异性带电中心之间的空气被其强大的电场击穿时,就形成即闪电。

雷电危害的途径

 

1、直击雷经过建筑物接闪器(富兰克林避雷针,避雷带)入地泄放雷电流,导致数万伏的地网地电位,通过设备接地线入侵网络设备形成地电位反击。
2、雷电流沿建筑物避雷引下线入地时,在引下线周围产生强磁场,从而在引下线周围的金属管(线)上经感应而产生过电压,通过网络系统的电力或信号线入侵网络系统。
3、进出建筑物的电源线或通信线等在大楼外受直接雷或感应雷而加载的雷电压及过电流沿线路窜入,侵害网络设备。
1、直击雷经过建筑物接闪器入地泄放雷电流,导致数万伏的地网地电位,通过设备接地线入侵网络设备形成地电位反击。
2、雷电流沿建筑物避雷引下线入地时,产生强磁场,通过网络系统的电力或信号线入侵网络系统。
3、进出建筑物的电源线或通信线等在大楼外受直接雷或感应雷,侵害网络设备。
数据中心防雷五要点

信号系统的防护


    尽管在电源和通信线路等外接引入线路上安装了防雷保护装置,由于雷击发生在网络线(如双绞线)感应到过电压,仍然会影响网络的正常运行,甚至彻底破坏网络系统。雷击时产生巨大的瞬变磁场,在1公里范围内的金属环路,如网络金属连线等都会感应到极强的感应雷击;另外,当电源线或通信线路传输过来雷击电压时,或建筑物的地线系统在泻放雷击时,所产生强大的瞬变电流,对于网络传输线路来说,所感应的过电压已经足以一次性破坏网络。所以网络信号线的防雷对于网络集成系统的整体防雷来说,是非常重要的环节。

电源系统的防护


    由于雷电产生了强大的过电压,过电流,无法一次性在瞬间完成泄流和限压,所以电源系统必须采取多级的防雷保护,至少必须采取泄流和限压前后两级防雷保护。按照我国现行的计算机信息系统防雷技术要求规定,电源系统应该采取三级雷电防护,即在建筑物总配电装置高压端各相安装高通容量的防雷装置,作为第一级保护,在低压侧安装阀门式防雷装置作为第二级保护,在楼层配电箱安装电源避雷箱作为第三级保护。重要场合宜采取更多级的保护措施,如在UPS 电源输出端加装防雷器,对重要设备电源输入端加装电源终端防雷设备等等。

接地是防雷的基础,标准规定的接地方法是采用金属型材铺设水平或垂直地极,在腐蚀强烈的地区可以采用镀锌和加大金属型材的截面积的方法抗腐,也可以采用非金属导体做地极,如石墨地极和硅酸盐水泥地极。更合理的方法是利用现代建筑的基础钢筋做地极,有事半功倍之效。
接地电阻主要受土壤电阻率和地极与土壤接触电阻有关,在构成地网时与形状和地极数量也有关系,降阻剂和各种接地极无非是改善地极与土壤的接触电阻或接触面积。但土壤电阻率起决定作用,其它的都较易改变,如果土壤电阻率太高就只有工程浩大的换土或改良土壤的方法才能有效,其它方法都难以凑效。

接地

 

    接地是防雷的基础,标准规定的接地方法是采用金属型材铺设水平或垂直地极。接地优先采用自然接地体,如果自然接地体达不到要求,追加人工接地体。一般采用非金属接地模块PTD-3,抗腐蚀性强,50 年不变质。在腐蚀强烈的地区可以采用镀锌和加大金属型材的截面积的方法抗腐,也可以采用非金属导体做地极,如石墨地极和硅酸盐水泥地极。更合理的方法是利用现代建筑的基础钢筋做地极,有事半功倍之效。数据中心机柜不宜就地做接地保护,应由系统统一考虑设计,以防止不同接地系统的电压差而损坏设备,以确保整个系统的等电位。

直击雷的防护

 

    如果无直击雷防护,几乎所有雷电流都流经进出建筑物的导体型线路(电源线、信号线等到),这样的损害就非常之严重,因此做好直接雷击防护是做感应雷击防护的前提;直击雷防护按照国标GB50057《建筑物防雷设计规范》设计和施工,主要使用避雷针、网、线、带及良好的接地系统,其目的是保护建筑短短的 不受雷击的破坏,给建筑物内的人或设备提供一个相对安全的环境。     

等电位连接


    集成网络系统主干交换机所在的中心机房应设置均压环,将机房内所有金属物体,包括电缆屏蔽层、金属管道、金属门窗、设备外壳以及所有进出大楼的金属管道等金属构件进行电气连接,并接至均压环上,以均衡电位。
“微”观