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yzc88亚洲城app机房遭雷击分析及改进

雷电是年复一年的严重自然灾害之一。随着我国现代化建设的不断提高,yzc88亚洲城app设备越来越多,规模越来越大。一方面大型电子计算机网络、程控交换机等系统设备耐过电流、耐雷电压的水平越来越低;另一方面由于信号来源路径增多,系统较以前更容易遭受雷电波的侵入,致使雷电灾害频繁发生。据统计,雷电对yzc88亚洲城app设备的损害,占yzc88亚洲城app设备损坏因素的比例高达33%,yzc88亚洲城app设备防雷已成为一项迫切要求。 
  对一起yzc88亚洲城app机房遭雷击事件进行分析,目的是引起各位同行对yzc88亚洲城app防雷的高度重视,并通过分析提供一些防雷经验。

  1 故障现象
  2006年3月22日下午4点10分至5点,电闪雷鸣,风雨交加,某市电业局yzc88亚洲城app机房交换机来回启动,不能恢复,造成yzc88亚洲城app中断。与此同时,位于相邻大楼的运行管理所,楼内的95598客户呼叫中心,yzc88亚洲城app也造成中断。
  该次雷击共造成50多万元的yzc88亚洲城app、信息设备损坏。损坏的yzc88亚洲城app元件大多都是与电源有关的部件,如交换机的2M板、一部分子框接口等。在现场检查了一块损坏的2M板,其插板方向的芯片上方有1 cm宽、4 cm长的深褐色痕迹,用手摸有油滑感,且有黑色粉末,这块板的运行年限已达10年以上。
事后对yzc88亚洲城app大楼2楼机房接地网,5楼负荷控制中心地网,运行管理所内95598客户呼叫中心接地网进行复测,测得主地网接地电阻为0.33Ω,小于0.5Ω,属于合格范围。排除了主接地网不合格造成yzc88亚洲城app设备损坏的原因。

  2 故障原因分析
  2.1 低压电源引雷入室
  yzc88亚洲城app机房遭雷击的来源有直击雷、感应雷和传导雷三方面。直击雷是雷电直接击在建筑物、构架、树木、动植物上,由于电效应、热效应和机械效应等混合作用,直接摧毁建筑物,构筑物以及引起人员伤亡等。直击雷有可能使机房微电子设备遭受浪涌过电压的危害;感应雷是指雷云之间或雷云对地之间的放电,而在附近的架空线路、地埋线路、金属管线或类似的传导上产生感应电压,该电压通过传导体传送到设备,间接摧毁微电子设备;传导雷是雷电击中电力或信息yzc88亚洲城app线路,然后沿着传输线路侵入设备。其中地电位反击也是传导雷的一种。
  从这次雷击元件损坏情况看,损坏的是与电源有关部件,信道机部分没有损坏,说明与直击雷无关,而与传导雷有关。从该yzc88亚洲城app机房的进出线可知,该机房的yzc88亚洲城app线都是光纤,故判断380 V电源进线为雷电侵入途径。
  雷电流侵入的路径大致为yzc88亚洲城app大楼的交流电源,由10 kV架空线路送入,事发当时电力局及附近雷击频繁,由于10 kV架空线路经过的地域广,其遭受直击雷和感应雷的几率相当大。当10 kV线路落雷时,雷电沿线路侵入电力局的配电变压器,配电变压器的高压侧避雷器动作,在配电变压器的接地电阻上产生压降。雷电流以5 kA计(5 kA雷电流出现的概率大于86%),配电变的接地电阻以3 Ω计,则接地电阻上的压降为15 kV。
  yzc88亚洲城app大楼供电的配电变压器,其380 V侧没有安装低压避雷保护,低压屏的各路380 V出线也没有安装低压避雷器。由于配电变压器低压侧无避雷器保护,这一压降作用在配电变压器低压侧中性点上,而低压侧出线此时相当于经导线波阻接地,低压绕组的阻抗远大于波阻抗,故压降的绝大部分都加在低压绕组上。
  10 kV架空线遭感应雷击后,变压器380 V侧产生进波过电压,且随交流电源进入机房,因它具有零序的性质,故经yzc88亚洲城app机房整流变压器一、二次绕组间的电容,耦合到yzc88亚洲城app电源直流+48 V端。由于 +48 V错误地经7~8 m长引线接机房的地,而不是按建筑防雷规范的要求,以最短的路径接地。这段引线在雷电波作用下,相当于经电感接地。
  由于机房内的48 V正极与地母线之间出现了冲击电位差,48 V正极电位的振荡变化,使得yzc88亚洲城app机上脆弱的集成电路元件损坏。特别是对于运行年久的2 M板,更易损坏。

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