數(shù)字化車場防雷工程方案書

1、數(shù)字化車場防雷工程方案書一、雷電危害概述雷電是自然界一種十分壯觀的聲、光、電現(xiàn)象，同時,雷電也是一種十分嚴重的自然災(zāi)害。它給人們正常的生產(chǎn)生活帶來的影響，隨著現(xiàn)代生產(chǎn)設(shè)備的高速發(fā)展愈顯嚴重，雷電造成的經(jīng)濟損失和危害程度在不斷增加，因此，防雷減災(zāi)工作日顯重要。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，微電子技術(shù)越來越廣泛的應(yīng)用于科研、通訊、交通、軍事、氣象、文衛(wèi)、航空、電力、化工、傳媒、能源等系統(tǒng)或各行各業(yè)中，特別是計算機通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用。電子器件的集成化和超大規(guī)模集成化，為新的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展起到了極大的推動和促進作用。但另一方面，這些微電子儀器設(shè)備普遍存在著絕緣強度低，過電壓耐受能力差等致命弱點。雷電或更確

2、切說伴隨著雷電產(chǎn)生的雷電電磁脈沖和靜電感應(yīng)，對這些微電子設(shè)備潛伏著嚴重的不安全性。一旦遭受雷擊過壓的沖擊，輕則造成這些電子系統(tǒng)的運行中斷，重則使網(wǎng)絡(luò)主機損壞,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓,工作無法進行，更嚴重的是這些系統(tǒng)所擔(dān)負的那些須實時運行的后續(xù)工作的中斷癱瘓所造成的不可估量的直接與間接的巨大經(jīng)濟損失和影響。因此，當現(xiàn)代設(shè)施越來越依賴于通信、電子計算機等微電子設(shè)備時，雷電通過其對微電子設(shè)備的破壞作用，對各行各業(yè)構(gòu)成的危害中，雷電災(zāi)害由于其對人類生命、財產(chǎn)的巨大侵害，被列在了顯著的地位。為此，我們認為對雷電的防護，尤其是對雷電電磁脈沖（LEMP）的防護，不但是必要的，而且是必須實施、嚴格要求的。雷擊發(fā)生時，首

3、先是建筑物、室外的設(shè)備等易遭直接雷擊；其次是計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其易遭受損壞的有:MODEM(調(diào)制解調(diào)器)、ROUTER(路由器)SWITCH(交換機)、HUB(集線器)、網(wǎng)卡、通信卡、UPS、計算機電源及主板等；還有一些安全系統(tǒng)的監(jiān)控、報警設(shè)備：如攝像頭、探頭、解碼器、視頻矩陣、監(jiān)控主機等；另外，一些傳輸系統(tǒng)的基站、接收天線、發(fā)射和接收設(shè)備等都將成為雷擊的對象。雷電破壞設(shè)備的途徑主要有以下幾個方面:1. 直接雷擊； 2.直擊雷對建筑物或鄰近地區(qū)的雷電放電,從而導(dǎo)致建筑物內(nèi)部計算機通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)路中,由于電磁感應(yīng)產(chǎn)生瞬態(tài)過電壓造成設(shè)備損壞;3.雷電通過供電系統(tǒng)侵入設(shè)備造成的損壞;4.雷電通過通信線路

4、(如DDN/X.25、PSTN、ISDN、郵電專線、幀中繼等 )的感應(yīng)傳入系統(tǒng)損壞設(shè)備;5.雷電通過天饋線路傳入系統(tǒng)損壞設(shè)備;6.接地措施處理不符合規(guī)范要求,引起的地電位反擊;7.靜電感應(yīng)產(chǎn)生瞬間電荷反擊,傳入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)造成設(shè)備損壞。綜上所述，雷擊不僅會造成建筑物和計算機網(wǎng)絡(luò)的損壞，而且還會危及工作人員的人生安全。因此在“以人為本”，國家主管部門三令五申的強調(diào)安全生產(chǎn)的今天，防雷減災(zāi)-采取綜合防雷措施：既要防御直擊雷的危害,又要防御雷電電磁脈沖和過電壓沿各種途徑進入室內(nèi)對工作人員和設(shè)備的危害，成為我們當今安全生產(chǎn)和生活的主題之一。在發(fā)達國家，在計算機及相關(guān)系統(tǒng)內(nèi)的防止病毒、黑客和災(zāi)難恢復(fù)（雷電災(zāi)

5、害）的費用投入已占整個系統(tǒng)投入的1/4以上，在我國近年來由于計算機技術(shù)發(fā)展的速度高于先進的國家，而對于設(shè)備災(zāi)害防治的研究相對滯后，因此相應(yīng)的在計算機網(wǎng)絡(luò)、電子設(shè)備系統(tǒng)建設(shè)制定的標準、規(guī)范、規(guī)定明顯不足，大部分系統(tǒng)在設(shè)計、建設(shè)中沒有進行較為完整的防雷考慮。雷電的幾種破壞形式雷電對建筑物及電子設(shè)備的破壞主要有以下幾種形式：直擊雷、雷電感應(yīng)和雷電波的入侵。A、直擊雷是雷電直接擊在建筑物上，產(chǎn)生電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機械力而導(dǎo)致建筑物損壞。建筑物受到直接雷擊后，強大的雷擊電流沿著接地引下線，經(jīng)接地體入地后地電位會瞬間升高，產(chǎn)生高電位，引起地電位反擊，損壞設(shè)備或造成人員傷亡。B、雷電感應(yīng)是雷電放電時，在附近導(dǎo)

6、體上產(chǎn)生靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)，它能使金屬部件之間產(chǎn)生火花。雷電感應(yīng)可以來自對地雷擊，也可以來自云間放電，其中對地雷擊由于距雷擊點較近，產(chǎn)生的感應(yīng)浪涌電壓較大，作用半徑也大，一般500米范圍的電子信息設(shè)備均是其破壞對象；云中放電的感應(yīng)浪涌電壓雖然較小，但發(fā)生概率較高。靜電感應(yīng)是由于雷云先導(dǎo)的作用，使附近導(dǎo)體上感應(yīng)出與先導(dǎo)通道符號相反的電荷，雷云主放電時，先導(dǎo)通道中的電荷迅速中和，在導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷得到釋放，如不就近泄入地中就會產(chǎn)生很高的電位。電磁感應(yīng)是由于電流迅速變化在其周圍空間產(chǎn)生瞬變的強電磁場，使附近的導(dǎo)體產(chǎn)生很高的電動勢。C、雷電波的入侵是由于雷電對架空線路或金屬管道的作用，雷電波可能沿著這

7、些管線侵入室內(nèi)，危及人身安全、損壞設(shè)備。根據(jù)雷電電磁脈沖防護理論和實踐經(jīng)驗證明，電子信息設(shè)備損壞的主要原因是雷電感應(yīng)浪涌電壓造成的。它可以通過各種引線把感應(yīng)浪涌電壓波引入電子信息設(shè)備內(nèi)部，破壞其芯片和接口。雷電保護分區(qū)根據(jù)IEC（國際電工委員會）雷電保護區(qū)的劃分要求，建筑物大樓外部是直接雷的區(qū)域，在這個區(qū)域內(nèi)的設(shè)備最容易遭受損害，危險性最高，是暴露區(qū)，為0區(qū);建筑物內(nèi)部及計算機房所處的位置為非暴露區(qū),可將其分為1區(qū)、2區(qū)，越往內(nèi)部，危險程度越低，雷電過電壓對內(nèi)部電子設(shè)備的損害主要是沿線路引入。保護區(qū)的界面通過外部的防雷系統(tǒng)、建筑物的鋼筋混凝土及金屬外殼等構(gòu)成的屏蔽層而形成。電氣通道以及金屬管則

8、通過這些界面，穿過各級雷電保護區(qū)的金屬構(gòu)件必須在每一穿過點做等電位連接。進入建筑物大樓的電源線和通訊線應(yīng)在LPZ0與LPZ1、LPZ1與LPZ2區(qū)交界處，以及終端設(shè)備的前端根據(jù)IEC1312雷電電磁脈沖防護標準，安裝上OBO之不同類別的電源類SPD，以及通訊網(wǎng)絡(luò)類 SPD(如圖2)。(SPD瞬態(tài)過電壓保護器)，SPD是用以防護電子設(shè)備遭受雷電閃擊及其它干擾造成的傳導(dǎo)電涌過電壓的有效手段。選用和使用 SPD注意事項：應(yīng)在不同使用范圍內(nèi)選用不同性能的SPD。在選用電源SPD時要考慮供電系統(tǒng)的形式、額定電壓等因素。LPZ0與 LPZ1區(qū)交界處的SPD必須是經(jīng)過10/350us波形沖擊試驗達標的產(chǎn)品。

9、對于信號SPD在選型時應(yīng)考慮SPD與電子設(shè)備的相容性。 SPD保護必須是多級的，例如對大樓電子設(shè)備電源部分雷電保護而言，至少SPD與限壓型SPD前后兩級進行保護。為各級SPD之間做到有效 配合，當兩級 SPD之間電源線或通訊線距離未達規(guī)定要求時，應(yīng)在兩級 SPD之間采用適當退耦措施。信號 SPD應(yīng)滿足信號傳輸速率、工作電平、網(wǎng)絡(luò)類型的需要，同時接口應(yīng)與被保護設(shè)備兼容。信號 SPD由于串接在線路中，在選用時應(yīng)選用插入損耗較小的 SPD。在選用 SPD時，應(yīng)讓供應(yīng)商提供相關(guān) SPD技術(shù)參數(shù)資料。正確的安裝才能達到預(yù)期的效果。 SPD的安裝應(yīng)嚴格依據(jù)廠方提供的安裝要求進行安裝。衛(wèi)星接收機高頻電纜在進

10、入機房前其金屬屏蔽外皮應(yīng)接地。等電位連接的要求實行等電位連接的主體應(yīng)為：設(shè)備所在建筑物的主要金屬構(gòu)件和進入建筑物的金屬管道；供電線路含外露可導(dǎo)電部分；防雷裝置；由電子設(shè)備構(gòu)成的信息系統(tǒng)。實行等電位連接的連接體為金屬連接導(dǎo)體（如圖3）和無法直接連接時而做瞬態(tài)等電位連接的電涌保護器(SPD)。防雷意識的誤導(dǎo) 1、建筑物已有防雷器（避雷塔、避雷針、避雷帶），電腦、通訊設(shè)備等不用再保護。建筑物的防雷器只是對直擊雷接閃，保護建筑物不被直擊雷損壞，而不能保護建筑物內(nèi)部的電子電器設(shè)備免遭感應(yīng)雷損壞。2、電源已安裝地線，防雷沒有問題。建筑物內(nèi)部電源裝有地線是電源本身應(yīng)具有的接線要求，它能起到在遭受雷擊時，雷電

11、通過防雷裝置泄放到大地的通道作用，而不能起到保護作用。要能起保護作用，則必須安裝防雷裝置。3、建筑物內(nèi)的電源無地線，無法用防雷設(shè)備。 為了保護建筑物內(nèi)的電子電器設(shè)備不被雷擊所損壞，電源布線時必須連接地線。要清醒的認識到，電源無地線是十分不安全的。4、機房有保護地線，不用再安裝防雷設(shè)備。 保護地線的作用：保證工作人員的人身安全，預(yù)防設(shè)備外箱及操作臺架帶電，而影響工作人員的安全。保護與工作地連接的設(shè)備不被損壞，預(yù)防工作地電位的升高而對設(shè)備及設(shè)備的正常運行產(chǎn)生影響。保護地線只是一條泄放能量的渠道，而不能真正防雷。防雷器安裝在線路上，不影響設(shè)備正常工作，只有當線路上有過電壓或雷電流時，防雷器迅速動作，

12、與大地導(dǎo)通，消除過電壓及雷電流對設(shè)備的影響。5、安裝了電源防雷器，就不必安裝信號防雷器。電源防雷器與信號防雷器是不同的兩種線路上的防雷，安裝了電源防雷器，確實能減免電源設(shè)備，因雷擊的損害，但信號線路對雷電的感應(yīng)，而造成對信號網(wǎng)絡(luò)的損壞，電源防雷器是無能為力的。6、安裝了一級防雷器就不用再安裝別的防雷設(shè)備了。電腦、通訊設(shè)備等精密電子電器，大部分都是采用大規(guī)模集成電路芯片，抗干擾能力有一定的限制。要徹底保護設(shè)備的安全，應(yīng)該采用多級防護，按照國家及國際標準，電源防護和信號防護一般均應(yīng)采用三級防護：電源防護即總電源處采用第一級防護，樓層電源處或U PS前采用第二級防護，用電設(shè)備前采用第三級防護；信號防

13、護一般在外線接口處采用第一級防護，交換機路由器處采用第二級防護，終端設(shè)備處采用第三級防護。防雷的安全性與采用的防雷級數(shù)成正比，因此多一級防雷裝置，防雷效果更安全更可靠。在防雷問題上的投資和認識還比較薄弱的階段，采用經(jīng)濟實用的綜合防雷措施尤其重要。二、設(shè)計依據(jù)依據(jù)國際電工委員會IEC標準、德國VDE標準和中國GB標準與部委頒發(fā)的設(shè)計規(guī)范的要求，該建筑物和大樓內(nèi)之機房等設(shè)備都必須有完整完善之防護措施，保證該系統(tǒng)能正常運作。這包括電源供電系統(tǒng)、不間斷供電系統(tǒng)，空調(diào)設(shè)備、電腦網(wǎng)絡(luò)、微波通信設(shè)備等裝置應(yīng)有防護裝置保護。 21 GB50057-94建筑物防雷設(shè)計規(guī)范 22 GB50174-93計算機房防雷

14、設(shè)計規(guī)范23 GB2887-89 計算站場地技術(shù)文件24 GB9361-88 計算站場地安全要求 25 JGJ/T16-92 民用建筑電氣執(zhí)行規(guī)范26 GA173-1998 計算機信息系統(tǒng)防雷保安器27 IEC1312雷電電磁脈沖的防護 28 IEC 61643 SPD電源防雷器 29 IEC 61644 SPD 通訊網(wǎng)絡(luò)防雷器 210 VDE0675過電壓保護器 211 GB50343-2004建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范 三、設(shè)計方案根據(jù)“防雷概述”及“設(shè)計依據(jù)”對防雷系統(tǒng)的要求，結(jié)合數(shù)字化車場的具體實際情況設(shè)計本方案，由于雷電侵害，通信系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)等時常遭受打擊，輕者接口損壞，通信

15、中斷或數(shù)據(jù)誤、錯碼，重者使系統(tǒng)癱瘓，嚴重影響工作的順利進行。因此，雷電已成為電子信息時代的一大公害，雷電防護已成為電子設(shè)備急需解決的問題。雷擊附近的建筑物，避雷針（塔）或雷擊遠處的電源通信線路，都會在設(shè)備或接口處產(chǎn)生極高的感應(yīng)電壓，對設(shè)備造成威脅，具統(tǒng)計，感應(yīng)雷、傳導(dǎo)雷對電子設(shè)備的損壞已占雷擊損壞的 80%以上?，F(xiàn)代防雷強調(diào)在作好直擊雷防護的前提下，更應(yīng)采取均壓等電位連接，屏蔽，聯(lián)合接地，箝位保護等新技術(shù)，分區(qū)分級做好精密儀器、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等敏感電子設(shè)備的雷電電磁脈沖的防護。建筑物接地裝置應(yīng)滿足下列接地要求：交流工作接地，接地電阻不大于 4歐姆；安全保護接地，接地電阻不大于 4歐姆；直流工作

16、接地，接地電阻應(yīng)按計算機系統(tǒng)具體要求確定；防雷接地，接地應(yīng)接現(xiàn)行國標 GB50057<<建筑物防雷設(shè)計規(guī)范 >>執(zhí)行。交流工作接地、安全保護接地、直流工作接地、防雷接地等四種接地共用一組接地裝置時，其接地電阻按其中最小值確定。 電源、信號防雷設(shè)計。第一級電源防雷：在數(shù)字化車場總配電處安裝PT380-60KA防雷箱一臺；第二級電源防雷：在機房配電柜或UPS電源前端安裝防雷箱PT2220-40一臺；第三級電源防雷：在服務(wù)器、交換機等重要設(shè)備前安裝防雷插座 ZGJ,作為整個設(shè)備的電源保護。在網(wǎng)絡(luò)交換機、路由器前端安裝單口信號防雷器 PT-TJ45或24口集中式網(wǎng)絡(luò)交換機防雷器

17、 PT-RJ45/24（19寸機架式）。型號tPT12-3。在車庫內(nèi)的各種攝像頭、光端機、電源、LED顯示屏、交換機安裝地凱三合一防雷模塊。型號：DK-12-3。DK-220-3。（電源、信號、控制）等電位連接:等電位連接是防雷中的關(guān)鍵步驟，將防雷器、金屬機柜和機房設(shè)備用BVR6的多股銅導(dǎo)線可靠連接到等電位銅排上，使整個機房處于同一電位之下，避免雷擊時各設(shè)備之間相互放電，擊壞設(shè)備。等電位連接采用S型結(jié)構(gòu)。合理布線將電源線路和信號線路分別用金屬橋架分開布線，避免電源線路干擾信號線路。各橋架可靠連接到等電位銅排上。接地 雷電的最終去處就是接地網(wǎng)，所以一定要有一個好的接地，按照國家規(guī)范，接地電阻要求

18、小于4歐姆。接地優(yōu)先采用自然接地體，如果自然接地體達不到要求，追加人工接地體。采用非金屬接地模塊 PTD-3，抗腐蝕性強，50年不變質(zhì)。接地線與等電位匯流銅排可靠連接。四、防雷常用名詞注釋接閃器：直接截受雷擊的避雷針、避雷帶（線）、避雷網(wǎng)，以及用作接閃的金屬屋面和金屬構(gòu)件等。引下線：連接接閃器與接地裝置的金屬導(dǎo)體。接地裝置：接地體和接地線的總合。接地體：埋入土壤中或混凝土基礎(chǔ)中作散流用的導(dǎo)體。接地線：從引下線斷接卡或換線外至接地體的連接導(dǎo)體：防雷裝置：接閃器、引下線、接地裝置、過電壓保護器及其它連接導(dǎo)體的總合。均壓等電位：消除導(dǎo)體之間的電位差使每點具有幾乎相同的電位。匯流排：用于將保護接地線，

19、均壓等電位線，防雷地線與防雷地網(wǎng)的連接排。直擊雷：雷電直接擊在建筑上，產(chǎn)生電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機械力者。雷電感應(yīng)：雷電放電時，在附近導(dǎo)體上產(chǎn)生的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)，它可能使金屬部件之間產(chǎn)生火花。靜電感應(yīng)：由于雷云先導(dǎo)的作用，使附近導(dǎo)體上感應(yīng)出與先導(dǎo)通道符號相反的電荷，雷云主放電時，先導(dǎo)通道中的電荷迅速中和，在導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷得以釋放，如不就近泄入地中就會產(chǎn)生很高的電位。電磁感應(yīng)：由于雷電流迅速變化在其周圍空間產(chǎn)生瞬變的強電磁場，使附近導(dǎo)體上感應(yīng)出很高的電動勢。雷電波侵入：由于雷電對架空線路或金屬管道的作用，雷電波可能沿著這些管線侵入屋內(nèi)，危及人員安全或損壞設(shè)備。橫向過電壓及橫向保護：橫向過電壓指由

20、于某種原因，使平衡電路的線間，或不平衡電路和線與地間出現(xiàn)的超過容許的電壓。用來抑制此過電壓的保護稱橫向保護?？v向過電壓及縱向保護：縱向過電壓指由于某種原因，使平衡電路上某點與地間出現(xiàn)的超過容許的電壓。用來抑制此種過電壓的保護稱縱向保護。 過電壓：導(dǎo)線之間或者導(dǎo)線與大地之間長時間或者短暫出現(xiàn)的電壓，它會危及人員安全以及損壞線路和線路上連接的電子電器設(shè)備。過電壓保護器：用來限制存在于某兩物體之間的沖擊電壓的一種設(shè)備，如放電間隙、避雷器或半導(dǎo)體器具。壓敏電阻：壓敏電阻是一種雙極性非線性電阻，它具有對稱的電壓 -電流特性曲線，其電阻值隨著電壓的增長而減小。殘壓：在有放電沖擊電流流過時，放電器接線端上的

21、電壓峰值。放電管：由一個裝在陶瓷或玻璃管中的二電極組成，電極之間是惰性氣體（氬氣或氖氣），在達到其點火電壓時，放電動元件呈低阻值。沖擊電流 8/20 沖擊電流 8/20的上升沿時間為 8微秒，下降到半衰期的時間為 20微秒。備注：本公司所生產(chǎn)的產(chǎn)品其技術(shù)參數(shù)的數(shù)據(jù)皆符合有關(guān)的國家及國際標準、規(guī)程和準則，在安裝布線時，應(yīng)符合有關(guān)的標準及規(guī)程，所有電氣設(shè)備的防雷安裝必須由電氣專業(yè)人士進行。五、維護與保修每年雷雨季節(jié)前應(yīng)對接地系統(tǒng)進行檢查和維護。主要檢查連接處是否緊固、接觸是否良好、接地引下線有無銹蝕、接地體附近地面有無異常，必要時應(yīng)挖開地面抽查地下隱蔽部分銹蝕情況，如果發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時處理。接地網(wǎng)的

22、接地電阻應(yīng)每年進行一次測量。每年雷雨季節(jié)前應(yīng)對運行中的防雷器利用元件老化測試儀進行一次檢測，雷雨季節(jié)中要加強外觀巡視，發(fā)現(xiàn)防雷模塊顯示窗口出現(xiàn)紅色及時處理。設(shè)備遭受雷擊后應(yīng)對損壞情況進行調(diào)查分析，調(diào)查分析內(nèi)容主要包括：各種電氣絕緣部分有無擊穿閃絡(luò)的痕跡，有無燒焦氣味，設(shè)備元件損壞部位。防雷器損壞情況，利用元件老化測試儀，測試元件老化或損壞情況。 了解雷害事故地點附近的情況，分析附近地質(zhì)、地形和周圍環(huán)境特點及當時的氣象情況。保留雷擊損壞部件，對現(xiàn)場進行拍照或錄像，做好各種記錄。根據(jù)上述調(diào)查情況，組織有關(guān)專家分析，寫出調(diào)查分析報告及改進措施。如在使用中收到用戶，有關(guān)防雷器出現(xiàn)的重大故障通知后12小時工作時間之內(nèi)，有服務(wù)響應(yīng)或派專人到現(xiàn)場處理。六、公司簡介鄭州普天防雷科技有限公司是一家擁有國家氣象局頒發(fā)的防雷工程專業(yè)設(shè)計、防雷工程專業(yè)施工雙丙級資質(zhì)的防雷工程設(shè)