防雷工程设计方案

2017-09-09 温州创捷防雷电器有限公司 64
  目    录
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1系统概述        2
$ g' g" E6 y' n2 用户须要阐发        2# D# s! T+ w& }: M4 K: d* B% }8 g
2.1建筑物环境引见        2, T9 P; K% N  _2 q- M( f
2.2建筑物的防雷等第        29   Y7 S% u# w% q% Z1 Z- U
3 雷电防护系统整体规划        3
0 B- O$ o: i! F% n) G4 Y% X' f5 ^4 H3.1直击雷和认为雷的原理及危险        3) d- u$ `7 y: p0 B. S2 E- J3 i6 r
3.2雷击毁坏设备的渠道        58 c  ~: r9 s  }( V- f) X
3.3防雷区的划分        8- Q0 L$ D: f0 g. N( J
3.4 方案向导头脑和相关技术标准        9
0 w' u6 n: ]. t. L3.4.1  方案向导头脑        9
- }: i3 T0 3 ^5 I3.4.2  相关技术标准        98 {% v0 W5 b7 Z3 t( @3 x8 }
3.2  规划方案        10
* f4 D: ^; z- q7 r9 `+ @' E3.2.1  防雷保护的重要原则        118 Q/ A9 c' u% d. n
3.2.2  直击雷防护        11/ @* Z% Q5 m$ i2 u. a% [# t
3.2.3  电源系统的雷电防护        11
, A3 G) p) 9 |, z8 X  U/ f$ ?0 [3.2.4  通信、网络系统的防雷与过电压保护        124 J/ T0 L; g: }0 E3 G+ Y# I5 F
3.2.5  接地系统        14* l+ ^9 ]/ r1 R( p. I
4工程系统图        17! D2 X( M3 E. |* c3 }/ I' ^
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3 v$ e- Q/ n3 K* v4 D1系统概述/ y3 K2 C( b+ v8 }
当今人类科学技术的发展已进入了高信息化的发展阶段。基于近些年来电子技术的飞速发展,各类先进的丈量、保护监控、电信和打算机等电子产品正日益遍及的运用于各行各业中。) T- x! e: d" L
这些微电子仪器设备遍及存在着绝缘强度低,过电压耐受手段差等致命瑕玷,一旦遭遇雷击过压的袭击,轻则形成这些电子系统的运转中断,设备永恒性毁坏;重的是这些系统所承负的那些须及时运转的后续任务的中断瘫痪所形成的不可估计的直接与间接的伟大经济损失和影响。为此,咱们以为对雷电电磁脉冲(LEMP)的防护,不可是必要的,而且是必须试验的。
! z$ o0 X3 z" ^4 Q1 w2 用户须要阐发
0 `6 P; e9 G4 f0 m  " W2.1建筑物环境引见
; _" ^  N+ v) V- {, l4 z3 q: `xx位于杭州郊区。名目建成后组成以XXX和二十一层的办公大楼为主体的综合建筑群。景象形象属于海洋性景象形象、盐雾侵蚀,最大绝对湿度98%。电源的摆荡范畴为电压15%,频率2%。
/ p6 T0 g; p8 k2.2建筑物的防雷等第
- z) q/ b, E9 s- q. @/ r   凭证GB50057-94《建筑物防雷方案规范》中规定,故可定xx为第一类防雷建筑,并按第一类防雷建筑物采用相应的防雷办法。 . r: C. F; [4 {/ ]; G
弱电系统有大量的信息设备,大楼供电系统的失常与否直接相干到各系统中的任务顺利举办、网络系统的波动性和数据存储的恬适性,以及通信系统的失常任务,系统的防雷有着很重要的作用。是以,应对建筑物作好直击雷和认为雷的防护。
2 w& C5 M  s; R) e; D根据系统防雷的理论,咱们将该系统分为:0 S/ D7 V3 {- Q0 o' ^& X
直击雷防护
9 S* r  l" T+ m/ U6 F1 a        电源系统(蕴含市电进入低压配电房的二级保护及UPS电源的第三级保护8 I0 Y4 [- S$ Z  A' q( s
网络系统(蕴含网络设备的电源终端保护,数据路线的接口保护)( B4 q7 y5 E4 y9 j3 L7 `
地线系统(蕴含均压等电位衔接系统)
" r$ V4 y2 O0 h: V& a( g, m对用户的各个机能区举办分区防雷击保护,某机能区出阻拦不影响其他地域的失常任务。据用户总电源和各机房的防雷要求,参照咱们以往的理论教训,将提出如下规划试验该工程名目。2 V. H9 ]9 Z) D' e% t
3 雷电防护系统整体规划
+ B! I- i: c/ ~- U  j0 G# s3 i3.1直击雷和认为雷的原理及危险
: k* 6 D' |1 z3 }; [因为城市具备热岛效应,当郊区上朴陋起雷云时,因为雷云负电的认为,使四处空中或空中上的建筑物堆集正电荷,从而空中与雷云间组成壮大的电场。当某处堆集的正电荷密度很大,激起的电场强度达到空气游离的临界值时,雷云便开端向下方阶梯式放电,称为下行先导放电。处于郊区的高层建筑物周围空间的电荷浓度较大,易组成向雷云偏向的上行先导放电,当这个先导慢慢接近空中物体并达到必然距离时,空中物体在强电场作用下产生尖端放电,组成向雷云偏向的先导并慢慢发展成上行先导放电,两者荟萃组成雷电通路,诱发直击雷。是以,应对处于郊区及其四处的建筑物的直击雷防护诱发分外珍重。( j: }# {% w# h9 ) b
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- {7 ?, V+ n$ N0 `* X
' k( d, G! G  g7 i
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& j: q& T% O! f3 k' q5 L/ ?    如上图所示,当避雷针引雷上天时,雷电流i将沿引下线泄放入大地,此时测试点的电位可用下式透露施展阐发:3 ~8 z; J  a# E  W/ [3 S
Ux=Ul+Ur=Lo×h×di/dt+i(r+R): c- `/ }* E( `  q, K  |
式中,Lo --引下线单位长度电感(μH/m)  通常L0=1.67μH/m4 S5 f7 `' q& P$ r1 h; K
h --测试点离空中高度(m)' N2 I) j7 o4 R3 Z' W3 G2 g
i --通过引下线的雷电流(KA)
) C9 X% D4 ^4 @0 z8 N, A! Q6           r --测试点至接地体电阻(Ω)
; X4 R7 M( Q0 q, S% k          R --接地电阻(Ω)
+ r+ i% _2 {. S6 u3 c          di/dt --雷电流的陡度& K0 * m. D+ i0 `# x; r
设Lo=1.67μH/m,r=0,R=10Ω,h=10m,di/dt=100KA/2.6μs4 R9 g1 p* E/ @# {5 E# r
则  UL=1.67×10×100/2.6=642.3    (KV)
' O, O) U. [; ?! Z6 g; H/ g* qUR=100×10=1000KV  Y. @/ I: k% @  N; y3 c) [
UX=1.642MV0 V+ I  s: s. J- g/ 5 f
此时的地电位下降至1兆伏以上,而测试点的电位高达1.642MV将对电子设备形成高电位还击而毁坏电子设备。
$ o: I/ h7 ^2 R! B4 L  Q8 y9 `* M: P(1)避雷针引雷时,因为接地体高电位在空中形成的跨步电压对人体可以产生危险。* D0 J& k8 M* q0 ^!
(2)通过避雷针引下线上的大电流,使其四处平行金属导线上产生的认为过电压:. x- q1 f1 K/ G7 P
当避雷针引雷后, 在其引下线周围产生的认为电磁场将触及到四处的平行导线上,从而产生认为过电压Um,可透露施展阐发为:
. V9 s/ P6 G5 a* n! R               Um=0.2(LN(1000/a)-1/2)×di/dt×10-6  (KV/m)" }, x  |+ y% U5 A# m* M2 ?; E
设  a=10m,di/dt=100KA/2.6μs
" e  K+ |/ y6 S- T: `0 m  Q则 Um=31.6(KV/m)' R7 {% o/ }5 A7 v1 d/ z
以避雷针为中心的不同半径范畴内的平行导线认为过电压列于下表:1 J; N0 w: n& D; X+ i, H7 q
a (m)        5        10        100        200        300        400        500        600
& v7 o5 {& M" r( f8 O( e$ K1 e& `Um (kv)        36.90        31.60        13.90        8.50        5.40        3.20        1.49        0.08* @2 J( a' l0 U$ S9 G5 O2 M
由此可见,以避雷针为中心的500米半径范畴内的微电子设备均会遭遭到数千伏的这类认为过电压破碎摧毁。据无关实例纪录, 即使并非设备所处大楼顶上的避雷针引雷,雷闪落于四处数千米外的空中,或是天空云际之间产生雷闪放电,城市变成电子设备毁坏。$ |, D7 |( |$ I6 ]; {
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* b) O1 K" t; y3.2雷击毁坏设备的渠道
. y. ~) q! `/ p5 R- `( Y雷击毁坏设备的渠道透露施展阐发图7 i% U) c; _1 g/ ~. n3 t+ ?
, q5 p% `8 u8 y4 E为此,分袂从如下几点举办细心阐发:9 }  p( @! m# N; ]" H  |2 C8 x
一、电力线是雷电入侵电子设备的重要渠道:
' X) h' Q$ w" U/ A1)雷电远点打击电力线:
" Z# R# i9 j" t/ |4 V电力线输电形势是由发电厂通过升压变压器升压后,输电至低压变压器,经低压变压器的输出给用户。因为电压根本波形是每秒50Hz的正弦波形曲线,在电力线上组成每秒50次的交变磁场。如遇雷害产生时,在雷电未击穿大气时,将泛起出高压电场形势。凭证电学根本原理,磁场与电场之间是互相共存可逆变化的,那么,雷击高压电场通过静电吸收原理,向大处所向流动。假若电力线杆有5米高,那么在绝对湿度25%时,要击穿5米空气,必要15×106V雷击高压(3000V/mm)。假若在绝对湿度95%时(下雨时),击穿5米空气必要5×106V雷击高压(1000V/mm)。电力线上的交变磁场对雷云的吸引小于大地的静电吸引。假若,雷云击穿5米空气上天,必要很高的电压,雷电首先击在电力线上,并从电力线的负载保护地线上天释放,这样就击穿了设备。在高压线上的体现为击穿变压器的绝缘,在变压器低压端与负载的连线上遭雷击,损失的是用电器。因为变压器低压输出端是三条相线,做一条地线,当作零地合一线,变成三相四线制零地合一形势给用电器供电,雷电击在相线与大地放电,就便是相线与零线放电通过电力线直接击穿用电器的电子元件。一般电子设备线与外壳的耐压为每分钟VAC1500V,火线与零线耐压为工业级Vdc550-650V,这么低的耐压一旦遭遇远点雷击,必将击坏用电器。为此,在决定防雷器时,首先思索远点雷击。
5 g- K( U( s. v+ Q# k% ]1 H' {7 Z2)雷电近点电力线的侵入:
, @8 Y! {& L/ }, r9 H9 k* ^. w5 t所谓雷电近点打击电力线,理论上是雷电打击用电器地点的建筑物避雷针,从而诱发的雷电电磁脉冲的保护题目。雷电打在建筑物避雷装配上,凭证GB50057-94《建筑物防雷方案规范》规定,定义大楼接闪电手段为波形10?350?S三角波,雷击电流为150KA。避雷针引下线因为路线电感的作用,最多只能将50%的电流引入大地。100余米高的大楼它的引下线电感为155?H左右(1.55?H/米),IEC1312定义电感大于37.5?H,则产生测闪雷击,也便是说,10?350?S直击雷引下线只能引下50%的电流,余下的电流将通过电力线樊篱槽、水管、暖气管、金属门窗等与空中有衔接的金属物质联合引雷,但也只引下少部分雷电流,余下总电流的25%在大楼流窜至UPS输入输出负载的电源线、局域网线等,击穿局域网端,终极由逻辑地线处下泄上天。对设备而言,部分雷电流将由UPS输入电源线对交流地线举办L-PE、N-PE泄放,UPS输出L-PE′(逻辑地)、N-PE′泄放,小型机L-PE′ N-PE′泄放,局域网线对逻辑地线等举办泄放。最驱散果,将击穿UPS输出对地线和输入对地线端、办事器电源端逻辑地线、网口端逻辑地线。为此,必须对UPS输入输出火线零线对交流地和直流逻辑地举办保护,必须对办事器及其他重要终端举办等电位保护,对网口举办保护,只要堵死所有雷电导入的端口,才气无效的保护设备免受雷电的侵扰进犯。
; i. G( x& u2 K二、雷电作用下,建筑物内认为雷害* l! p) n* {( _7 J5 Y1 D
雷电击在建筑物避雷针上,由避雷针通过引下线,将雷电流泄镌汰地,引下线自上而下产生一个变化扭转快速流动磁场,建筑物内的电源线、网络线等绝对切割磁力线,产生认为高压并沿路线传输击毁设备。
% |* [" d3 T4 i2 o  Z( $ F6 X认为雷的能量虽小,但电压较高。对认为雷害的防护,应当是片面的防护,但防护的级别可以低一些。
9 w* s: P9 [/ F& m. t三、雷电作用下的网络雷害' ]8 N' O. ]" c9 G/ l" o
1)广域网络
$ M8 o/ u# C- h: S7 o0 `广域网络通常不遭遇直击雷的破碎摧毁,1mm2的铜线遭遇10KA的雷电打击,它自己就断了。广域网的雷害次如果认为雷害,击穿形势为线对线和线对机壳(地),在GA173-1998《打算机信息系统防雷保安器》标准中,广域网保护的最大雷电流为5KA,衔接广域网一般有如下几类,一类是DDN租用专线,一类是ISDN专线,一类是帧中继以及微波通信形势 。对付专线的接管端口,它的耐压应为5倍任务电压,即Vdc25V,传输速率小于便是2M,插入保安器,使之在雷电作用下,短路保护5KA电流,而端口残压小于25V;而对付话线备份来说,它的任务电压为48V加93 V振铃电压合计175V,插入保安器,保安器的启动电压185V,残留电压小于Vdc330V,因为调制解调器的耐压为Vdc330V。保护形势为线对地和线对线,广域网遭遇雷击的几率较大,一般在28%左右。
3 F6 K- d: t7 s/ i* _# O2)局域网
4 G" T1 W# n" j8 z' a4 }在局域网的传输电缆中,经常采用UTP电缆,UTP电缆的4对线中两对线(1-2,3-6线对)一对线接管一线发送,采用RJ45接口形势。既然局域网电缆采用RJ45型是一收一发,那么,就应按两对线举办雷电保护。
" c& u7 q* t7 S" P在机房的综合布线中,施工人员为了布线工程的好看姣美,把许多网线放在墙壁内,没有思索对UTP电缆的樊篱措置,一旦大楼某些钢筋泄放雷击电流都将诱发认为高压,从而击毁设备。; a8 X; K( z: W5 p8 S; C
3)综合布线
( Y6 e1 k' ?' r% t从防雷角度上思索,布线必然要明晰透露施展阐发:" M* w0 O. P. ~2 K# k3 ?
电源线不要与网络线同槽架设,数据插座与电源插座摒弃必然距离;9 g* J1 V5 P' O
广域网线缆不要与局域网线缆同槽架设;
& r( ]- o) N; s- H4 ]" y& @        网线与墙壁布置时,有条件应远距离安装;
- b( F" p3 i/ z) U: ]. 7 x        樊篱槽要求两点接地;
( `2 u2 l1 V- g1 H- _. j四、雷电作用下的二次效应 --- 雷电高压还击雷8 }8 G7 E8 Z7 T2 W5 K
雷电打击建筑物避雷针,由引下线将雷电流引入大地,因为大地电阻的存在,雷电电荷不能快速全数的与大地负电荷中和,必然诱发部分地电位下降,交流配电地和直流逻辑地将这类高电位引入机房,这类还击电压底则数千伏,高则数万伏,直接烧坏用电器的绝缘部分。( v% z' V0 n* % g$ y3 {7 _) B
五、由雷击诱发的人身恬适题目
; b( x4 x* x8 m7 q( ^雷电泄镌汰地,诱发地电位下降,因为机房直流逻辑地线和交流配电保护地线不在一点上天,将两个电位值引入机房。这时候,若一个利用人员的一只手摸在UPS输出负载外壳上,而另外一只手(或身段)摸在交流配电地线上(如空调),两个电位值将通过利用人员的身段短路,形成利用人员伤亡。防雷保护设备确实很重要,可是保护人身恬适更重要。, }9 |; s6 H9 ; R  l" U
3.3防雷区的划分& t; c5 V% l. i0 {& @
在通细致心阐发了雷害入侵打算机信息系统的各类路径后,凭证GB 50057-94 《建筑物防雷方案规范》xx的防雷区可按下图划分:0 Y3 h9 o. i- O# T
雷电波
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* S; D3 d3 _' o  x                    LPZ0A1 A  @( W% u- I. c3 ~. {( d
' q! x- c/ H1 `1 s# `1 H7 k
LPZ0B
0 L. N! d3 H: w2 p/ ^2 L7 U! @        避雷针保护范畴               避雷针0 h8 z2 V- ]& D" H
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, Q; ~- k: p+ b1 `* O3 R2 V
- w( [2 K4 h, G1 ^  ^" @2 [' w4 t6 x! Z                            LPZ1. E/ {3 Q8 w/ k' D% s5 k2 X
LPZ2
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3 j! |' x& P  N6 p& G- m5 S) j1 W& D1 u& ]  n- ^
( e# ^9 R1 ^. b! }" L
LPZ10 z+ p: k- u1 ~% x# B7 M
7 c7 p+ e9 f; v  p. _0 z0 V/ q  A# }( L6 L* 9 C' F
电源路线    LPZ0B                LPZ12 P3 c4 w% o1 h7 U
' K! w1 T9 @, m. L+ w
信号路线      LPZ0B                LPZ1: B6 o% n- R) l& g% u
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按一般原则确定的xx细心防雷区:) ) f) A3 u# }; Q; ~
引入各大楼配电柜的电源路线处于LPZ0B和 LPZ1区接壤处。
2 r  F# C7 x, Y        引入楼层配电柜、打算机、监控、卫星与有线电视机房和楼宇自控等机房处于 LPZ1和LPZ2区接壤处。
, e' @, q) S4 q% D        引入楼层信号路线如有线电视、卫星馈线等处于LPZ0B和 LPZ1区接壤处。
5 S3 L' v, A0 j0 ~7         楼层内的光纤、电缆等线缆处于LPZ1和LPZ2区接壤处。, u# U* X/ R" f0 H5 `
按GB 50057-94 《建筑物防雷方案规范》第6.4.2条规定“因为工艺要求或其他启事,被保护设备不会恰恰设在两防雷区界面处而是设在其四处,在这类环境下,当路线能经受所产生的过电压时,电源避雷器可安装在被保护设备处,而路线的金属保护层或樊篱层宜先于界面处做一次等电位衔接 ”。5 s) Z7 a; P( B7 C4 _) G/ w
以是的防雷保护可分为电源路线防雷保护、信号路线防雷保护和机房接地系统防雷保护。! w  n. y, [) A& r0 M3 O7 r+ s
电源路线布置:供电由大楼总配电中心供到楼层调配电柜,再由调配电柜至机房UPS,UPS后接机房的用电设备。/ O* G& _$ U% |5 e5 a/ B
信号路线布置:机房的信号路线从户外引入机房;机房外部信号路线由中心交换机分出超五类双绞线与办事器和其他网络设备相连。) T6 W- }3 G. _, _1 ?
接地布置:重要机房设立均压环,完成机房设备的等电位联合,重要机房有单独配置的接地线。
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. a6 g7 L5 K/ V0 c9 M1 D3.4 方案向导头脑和相关技术标准8 H. M- h7 f: L+ g( u, A
3.4.1  方案向导头脑
4 E& U$ o% m! _+ f( Y, e防雷保护方案任务不是重大的避雷举措措施的安装和堆砌,而是一项要求高、难度大的系统工程,触及多方面的因素。为此咱们的方案向导头脑的大旨是,本着“恬适、经济、合用”的原则,在依照试验国家无关行业标准的基础上,还参考和引入IEC国内电工委员会的无关防雷技术标准要求,以期达到更好的防护结果。
* r) G. e* m% w- L3 y5 N3.4.2  相关技术标准
" p' H3 V8 E. w1 ?7 o. @* g- {本工程方案原则是综合治理,全体进攻,多重保护,层层布防。对全体弱电系统举办无缺的防雷接地方案。本规划根据以下标准和规范编写:
" Z6 p1 q) O( ?  `        《打算机场地恬适要求》                          GB2887-89
& K; S. V$ m5 D. a" N* C5 K# G        《电子打算机机房方案规范》                      GB50174-93
: a+ f6 W) s! ~0 `; f        《低压配电方案规范》                            GB50054-95
3 _4 P$ % l' N2 k% z        《打算机信息系统防雷保安器》                    GA173-1998
5 k% B9 }! K: u( i' I        《电子设备雷击试验》                            GB3482-3483-832 P* m4 V2 c* g/ Y$ }
《交流无间隙避雷器》                            GB11032-89
7 o3 ~- Q/ ^8 _, m* ~, i& L        《建筑防雷》                                    IEC1024-1∶1990
: |) M7 [2 [& S2 p. G8 }7 Q5 a5 Y        《雷电电磁脉冲的防护公例》                      IEC1312-1∶1995/ l: b. G/ ~6 x1 ]9 F7 z' s
《电信交换设备耐过电压和过电流手段》            ITU.TS.K20∶1990
; }# V) b( J# C) g: Q5 d        《用户终端耐过电压和过电流手段》                ITU.TS.K21∶1998
9 {, u/ ?2 P3 F; Z" |* Q; n        《建筑物防雷方案规范》                           GB50057-94(2000年版); ]. r2 A3 t3 C0 c5 r! A
《情形信息系统雷击电磁脉冲防护规范》            QX 3-2000 & e+ L. V$ {3 f9 |4 a* [* ]5 E
《建筑物防雷举措措施安装》                          99D562 (99年版)
9 F9 l, x+ p# [        《移动通信基站防雷与接地方案规范》              YD 5068-98
8 y  r6 N; r$ M8 p5 n0 X5 I, B7 N        《通信工程电源系统防雷技术规定》                YD 5078-98
: V+ s& d* y2 E" M( Z1 Z! `$ t  K        《有线电视系统工程技术规范》                    GB 50200-94 ; Z6 D) J7 t% g: h. H& d( h( R7 M
《电信公用屋宇方案规范》                        YD5003-94
5 m8 @5 n8 C2 m) x1 j        《微波站防雷与接地方案规范》                    YD2011-93 # H' W+ l/ s" B. S. K
《通信局(站)接地方案暂行技术规定》            YDJ26-89 4 A' ~* Y. n- n+ ?7 [. j
《电子设备雷击保护导则》                        GB7450-87 ( V! C, C) u4 w; @. o8 U
《工业与民用电力装配的过电压保护方案规范》      GB64-83 + N' g) n* U7 C0 F4 d* M
3.2  规划方案
/ D. p- 6 b- p在IEC-1024《建筑物防雷》和IEC-1312《雷电电磁脉冲的防护公例》标准中,重点提出了防雷分区和等电位衔接的观点。凭证雷击在不同地域的电磁脉冲强度划分防雷地域,并在不同的防雷地域的界面上举办等电位衔接,能直接衔接的金属物就直接相连,不能直接衔接的如:电力路线和通信路线等,则必须根据不同的防雷地域的科学划分,采用不同防护等第的防雷设备器件,对后续被保护设备举办无效的保护且必须试验等电位衔接。理论证明,这类分区分级等电位均压衔接,并以防雷设备来确保被保护设备的防护办法是完成无效防护的重要要领。' }2 v& q' u; E4 x, O/ z+ Z
在明晰防雷区划分的基础上,连络咱们拟举办保护的地域来阐发,重要由如下几部分组成:
% z" p, @/ Q% q6 `* T0 I(1)        直击雷防护* c; p3 N7 t/ }% p( l  Z
(2)        电源系统(电源主配电、UPS电源备分等)8 k4 ]  X* |, j8 D
(3)        通信、网络系统0 ~) p5 A. G4 H; }) n$ {% c
(4)        接地系统) f2 r; O9 a8 s8 D$ r# _
3 }. b4 i2 u7 m" d. E5 J
3.2.1  防雷保护的重要原则0 I5 O+ i- M- y& g: c7 p* K: N
防雷器安装地位于被保护设备越近越好 , q6 G3 ~9 x+ A% S- d0 ' I
等电位衔接
0 ]; V4 o# b* p8 b" z1 F        悉数外接路线需举办防雷保护
; ^. `4 c# o, E4 C& z  a- [! `* X0 u8 ]8 J' g8 J
, Y) g/ s. l  m7 s
$ |# Z! ]; q' O, B5 Q
" i' M7 E4 N& K6 K( L- ~# {
# ~! O& ^7 n0 {
2 z2 s" }' i* E' p  J7 d5 T: y+ {
7 & Y- ^+ V0 S7 b. u, q# b4 W. |8 L  @3.2.2  直击雷防护
6 I8 ~% T' s, I: s$ g3 ]7 a直击雷的防护已由电气业余方案,此处不在重复。! z. L* L' `% r
3.2.3  电源系统的雷电防护
) @/ h7 @. L5 i0 n  `现在,司理论运转教训验证,由电源系统耦合进入的认为雷击形成设备的毁坏占雷击灾难损失60%以上的几率。是以,对电源系统的避雷保护办法是全体防雷工程中必不可少的一个环节。要住手由外输电路线的认为雷电波和雷电电磁脉冲的侵入,使其在进入大楼电源系统以前将其泄放上天。
0 I4 B$ z1 i5 O( ]因为机房电力供给是由大楼的建筑物变配电室引入的,电源高压端的防雷保护已由电力供电部门试验。是以,对付机房的电源系统的雷电防护,咱们采用如下的防雷保护规划:* j8 u' p, a" o* c$ y3 u: N
大楼低压主配电系统做两级防雷保护(三相电源);
$ R2 e1 O! X' Y- - }        其他机房进出端采用第三级防雷保护(每自力机房加装一套);
, u3 e4 b6 D* K% X
; n( O: ?# N  K' Z6 B  i电源路线认为雷防护:  Q0 j  _7 B% w- r
在总配电柜的进线端安装一台ZGB153B-100型三相电源避雷器,雷电通流为100KA,利用其通流量大,予以先导分流,对通过路线传输的直击雷和高强度认为雷试验泻放保护,作为大楼及机房用电设备的电源路线一级保护。
, x! ]; E( V2 ]* r. h在办公大楼的高层楼层配电箱后安装ZGB148A-20型电源避雷器,雷电通流为20KA,对侵入大楼的认为雷电压波举办泄流保护。
' b. 5 ]; a# K6 S2 e# n6 K打算机局域网系统:# ^. X' i/ r! T
在XXX的夹层和办公大楼一层的楼层配电箱前端采用ZGB153A-40三相电源避雷器,通流容量为40KA,作为机房电源路线的二级保护,可将几千伏的过电压进一步限定,对侵入机房的认为雷电压波举办泄流保护。& j/ ?4 X3 r+ ~* T. f' b: F3 I& t  F# h1 I
在楼层设备UPS电源前采用ZGB149A-20电源避雷器,通流容量为20KA,作为楼层设备电源的三级保护,确保网络设备的供电恬适及机房内的用电失常。
0 H6 p( ^+ p+ ~2 A( o+ W5 M卫星和有线电视系统:
; C* x: }- v9 x1 |在办公大楼顶层的楼层配电箱前端采用ZGB151A-40三相电源避雷器,通流容量为40KA,作为机房电源路线的二级保护,可将几千伏的过电压进一步限定,对侵入机房的认为雷电压波举办泄流保护。
D& S% A+ O/ ! s( N! K+ S在卫星接管设备电源前采用ZGB148A-20电源避雷器,通流容量为20KA,作为设备电源的三级保护,确保设备的供电恬适及机房内的用电失常。+ Q- }8 o* I' s+ Y5 s$ i! W
监控广播及大屏幕显示系统:
3 c4 W+ k/ ]/ y$ M" ?) a在XXX一层的楼层配电箱前端采用ZGB153A-40三相电源避雷器,通流容量为40KA,作为机房电源路线的二级保护,可将几千伏的过电压进一步限定,对侵入机房的认为雷电压波举办泄流保护。
X/ s  S# y6 E在设备电源前分袂采用ZGB148A-20电源避雷器,通流容量为20KA,作为设备电源的三级保护,确保设备的供电恬适及机房内的用电失常。* u! v0 {$ H4 ]
产品的特性:
3 V5 p5 m1 q$ L, W  E        雷电通流量大;限定电压低;响应速度快(≦25ns);+ b% i2 Q2 v( O& c+ t( G  R% O! G
品种规格多,惬心多级保护的要求;
+ q1 K" ^# s+ h        B类具备免停电调换、超负荷或失效后自动脱离、带雷电计数器和劣化批示等机能。9 I4 m3 e+ e0 b/ X+ D4 m1 ?' F. M
3.2.4  通信、网络系统的防雷与过电压保护& Y' b1 M6 V, A
通信、网络系统防雷蕴含由户外引至户内的通信路线,重要路线蕴含电话线、专线、微波通信线(天馈线)等;众所周知,网络通信设备的接口芯片抗过电压袭击的手段很差,一般CMOS电路极限电压均在几十伏,极易遭遇认为雷打击。而凭证美国通用电气公司R.D.HILL的试验成就,只要0.07高斯的磁场强度就能够使网络系统瘫痪,而2.4高斯的磁场强度就使打算机的元器件永恒性毁坏,轻则部分通信路线中断,重则全体网络瘫痪。2 u, l3 _4 e; K2 F
为只管住手上述灾难环境的产生,需针对不同的设备选用相应的数据通信信号避雷器作为通信路线上防认为雷电压波的保护办法。
+ v: Q" v8 j& S# C8 o打算机局域网系统:7 w9 i  v8 T# [  T, i
在重要的办事器和任务站的入线的端口各安装1个ZGB235F-3型信号避雷器,传输速率为100Mbps,用来保护主交换机及办事器和任务站免遭认为雷电压或雷电电磁脉冲的侵扰进犯。  e4 O. s6 ~9 W6 C  Q' {
产品特性:
! N) `9 E1 K/ Q' X( r9 J        通流容量大,限定电压低,响应速度快, G5 m/ @8 q5 a9 ]6 Y. q+ C) q! M
传输速率高达100Mbps,插入耗费低
9 Y) ' n! x* {0 y" q        体积小,安装方便,衔接形势多样/ }( l5 ]  N, |) L& j! P7 ?
合用办事器、任务站、网络终端设备、视频编、解码器、路线收发器、集线器、中继器、调制解调器等
; B  i0 m! Q. v. a卫星和有线电视系统:
9 o+ J. s/ m! q7 Y+ @) Y0 {, n在卫星天线的进线端安装ZGB003N1型天馈避雷器,作为通信信号路线保护,无效的对信号路线的认为雷击举办保护。* {; ]( v) J3 q/ P* R  B2 k1 I( B
在有线电视的进线端安装ZGB003J1型天馈避雷器,作为通信信号路线保护,无效的对信号路线的认为雷击举办保护。
9 l- h2 c9 Y, p产品特性:
' t) R! @# N$ g! V& [- r3 H        任务频率范畴宽、安装方便装拆快6 X3 g9 L  F) w. L* i) U& v$ C
驻波、插入耗费小输出保护电压低3 U9 o2 f" B1 Z: I, r( ?
经受信号功率强运用范畴十分广
2 j' M1 R' ^9 e7 n2 [        历程响应时间短机能波动寿命长7 `) ^) V3 u) e7 w1 X# f
有可以内馈产品形状好看体积小
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监控、广播及大屏幕显示系统系统:/ b+ K% R" M; V
在监控系统的视频信号输入端安装ZGB235B-5信号避雷器,保护视频信号的失常任务。
7 T: H( x' f& T( g: J+ p' V产品特性:
0 O9 l3 t# S0 I4 M; d  x        通流容量大保护电平低响应时间快* B  Z3 |- Q; p
体积小、份量轻安装应用方便8 J7 K- K  U6 W9 g: H! v
形状好看精巧
) j" x- E+ P# F1 B5 i9 O' Q        衔接形势多样,合用于各类不同的接口4 g: |8 b$ b$ l2 K9 T5 s2 n
( m  e8 L# W( E! I+ i$ q  ^7 b
* J4 Y2 V! H/ j0 R+ S
3.2.5  接地系统4 {: q2 r+ R* _% w9 g
一、接处所式
" N% |1 C, K' v+ R- I, Z6 M大楼中弱电系统泛滥,还有交流和直流电源系统,各个系统都有单独的接地要求,按机能分有防雷地、任务交流地(N线)、静电地、樊篱地、直流地、绝缘地、恬适保护地等,为了各接地装配之间不能经泥土击穿和住手互相搅扰,防雷接地与其他接地装配在泥土中需隔开较大的距离(如20m)。因为城市中大楼的接地装配遭到接地装配场地的限定,没法完成上述距中伤隔,是以凭证现行的国家相关防雷标准,应将上述接地完成共用接地系统。在电子设备有稀罕要求时,应采用瞬态接地技术。+ t5 I! Q; ?( x
明晰地讲,所说的共用接地系统是将防雷地、任务交流地(N线)、静电地、屏敝地、直流地、绝缘地、恬适保护地等做在一个接地装配上(通常是大楼基础地),接地电阻值取个中的最低值。彻底的共地系统不仅采用大众的接地装配,而且采用大众的接地系统,共地使电子设备没法遭到地电位还击。' X! z4 X3 h5 G8 X
智能建筑必须有杰出的接地装配以及杰出的接地系统。在智能建筑的共用接地系统是以大楼基础接地为接地装配,以暗装的法拉第笼中的钢筋笼栅为接地系统的骨架,并将各类已与此笼栅做了等电位衔接的设备金属外壳、金属管道、电气和信号路线的金属护套、桥架等衔接到一路,组成为了多种大小不同的金属接地(等电位衔接)网络。在垂直偏向上,最上层为大楼基础地,向上是各个楼层的楼层地,在楼层内设无机房接地母排(环形或接地线),信息系统首先接到机房接地母排上,尔后由此引向楼层地,再经大楼接地骨架接到最底层的接地装配上。6 k& f  w& K6 _: q# E! a- L, Z& a& a
各大楼内机房电子设备的接处所式按下述举办:
0 n. }2 F! }8 _3 D6 y; ^二、机房接地
- P  E( B. j  J+ S5 e 打算机网络机房、卫星和有线电视系统和监控系统等机房联合接地,电阻应≤1Ω。
' w; O" V* n* U( W: Q机房静电地板下应加做均压环(细心见第6点),以起到等电位衔接作用,并将均压环最多两处衔接到机房地点楼层的弱电管道井内的共用接地排(楼层弱电等电位挨近点)上;机房内的任务交流地(N线)、静电地、屏敝地、直流地、绝缘地、恬适保护地等直接衔接到均压环上;在土建施工历程中最佳将穿线缆的管从弱电间直埋到各个弱机电房,每个机房两根。
0 p7 V8 K. e7 a1 [: g. o; F3 i机房接地透露施展阐发图如图:* C8 ]9 @1 I9 Z- ' S1 @1 I( O
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, i8 M2 F- K% ]
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三、设备间接地
" P9 x0 P% v8 d. M* |; X各设备间接地的要领同机房接地。- k  F: }/ U+ n5 H
四、共用接地体. t5 S$ ?- d" o7 H/ J& l4 W' S
大楼存在着强电接地和弱电接地,采用共用接地体,因两接地线的不对称、共用接地体上的引出点不同、大楼接闪雷电时,引下线的不对称接闪景遇等,形成为了同一机房内的强电接地和弱电接地不可以存在等电位,有可以存在绝对电位,这将可以使弱电设备外部强电接地点与弱电接地点之间形成闪烙景遇,从而毁坏设备。' E: c% L( m9 Q% m5 T+ X
将强电引到机房配电箱后,从强电井内引出的PE线再也不在机房内应用,机房内的单相三线制中的PE线采用在机房配电箱内连线到机房环行接地母排,以是在强电地与弱电地之间加装等电位衔接器ZGB171-3K-100,一旦泛起不对称景遇可起到等电位衔接的保护作用。
9 s) j4 |9 m, n! y7 ~( N" E五、电位汇流排! Z1 w! C! b: z0 W1 _
假若机房面积较大,在均压环较远处设备搁置对照会集,应在该处配置机房设备等电位汇流排,在均压环与汇流排之间采用线缆衔接,设备接地以比来的距离衔接到该等电位汇流排上,因计机房面积较大,故思索配置2块。" o2 s' P- g9 C1 {! ]4 ?% u
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六、机房均压环
! ?8 S7 k$ P" q% + C  j' x在有弱机电房的楼层弱电井内配置楼层弱电等电位挨近点,水平与楼层各个机房均压环衔接,垂直采用线缆与上层弱电等电位挨近点联合,层层联合下传到大楼共用接地体(基础弱电接地点)。
; d3 l8 I5 l  x& o# r: P沿打算机机房等机房墙体四惩罚袂均布安装环行均压环。并采用将均压环最多两处衔接到机房地点楼层的弱电管道井内的共用接地排(楼层弱电等电位挨近点)上;机房内的静电地、樊篱地、直流地、绝缘地、恬适保护等接地直接衔接到均压环上;
3 ?' D# O5 {( 4 d机房环行均压环安装透露施展阐发图:                                  + _2 U, C" K' Y9 X7 _7 K4 m
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静电地板   扁铜条                    • •
& {4 u4 K3 c) I' M         机房墙壁                                          • •
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4 c, {& ?6 p8 x0 P. H1 g   机房空中                           膨胀螺丝      相接处
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七、路线的樊篱
; e0 F0 V! W& K) d$ _) r( V# `0 ^认为雷击许可能是因为传输路线在磁场中切割磁力线产生认为高压,使打算机系统遭到破碎摧毁,对传输路线采用樊篱办法,是低落认为雷击破碎摧毁的无效要领。现在机房内的大部分路线采用穿管布线(金属软管或硬管),但从理论环境看,综合布线的金属护管的樊篱接地需改革,使每根护管两端无效接地,并与均压等电位带衔接,最大限制的镌汰认为雷击侵入的渠道。
# n  P1 _$ C# M7 }+ P八、法拉第笼的题目2 |- d1 o# R6 r& G9 P4 A) W
当机房的均压等电位带与大楼的钢筋网相连时,组成一个法拉第笼;可以做防静电措置,墙壁采用防静电铝塑板,并与机房共地系统相连,使机房组成一个法拉第笼。
! g( V6 y5 m+ U; ?0 o; w4 [5 p! X( W注:1.接地引下线的衔接必须在防雷配电柜撤退行;9 r- _3 I% T# l' R) l0 V
2.UPS电源插座必须就近与均压等电位相衔接。
5 f  M& b6 H1 u6 @& S% H综上所述,咱们凭证所保护工具的不同,思索了智能大楼各系统的电源、信号及接地的防雷击过电压,提出了完满的防雷处置规划。随着智能建筑物管理系统的泛起、运用奉行和发展以及综合营业数据网(ISDN)、双绞线散布数据接口(TPDDI)、光纤散布数据接口(FDDI)等技术的发展,使智能建筑内、外各类信息、数据图象的高速传输和大容量传输成为可以。信息已经是智能建筑无比关键和重要的资本,对信息资本的保护是必不可少的。咱们所供给的规划惬心的防雷接地保护必要。, G3 U! M! P3 R1 H
/ x3 E* x% c7 l6 P7 X4工程系统图
( ^. |* r; I5 A6 H3 [见附图+ K2 T' ?% G$ V: F! T! l3 ^
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