監(jiān)控機房防雷方案

監(jiān)控機房雷電保護設計方案設計方案深圳市博普盾防雷科技有限公司6月目錄1、概述 ２2、監(jiān)控機房的防護原則 ３2.1監(jiān)控機房的綜合防雷 ３2.2監(jiān)控系統(tǒng)、建筑物直擊雷防護及接地方法 ３2.3雷擊電磁脈沖（LEMP）的防護方法 ４2.4屏蔽方法 ４2.5等電位連接與共用接地 ６3、方案設計綜述 ７3.1方案設計根據(jù) ７3.2設計范疇 ７4、具體分項設計 ７4.1電源供電的防雷方法 ７4.2信號傳輸線路的防護方法 ９4.3接地系統(tǒng) １０5、工程預算 １２6、有關(guān)圖例 １３6.1典型的監(jiān)控系統(tǒng)防雷示意圖 １３6.2接地和共地原則 １３

1、概述雷電是一種常見的自然放電現(xiàn)象，它的產(chǎn)生機理是相稱復雜的，人類現(xiàn)在無法控制它產(chǎn)生與發(fā)展。由于雷電放電電壓高、放電時間短，隨著著雷電的發(fā)生還產(chǎn)生靜電感應、電磁感應、沖擊波效應、熱效應、電動力效應、電磁輻射、光輻射等，這些物理效應的共同作用，已嚴重危害室內(nèi)弱電設備的安全運行，甚至危及工作人員的安全。雷電的危害重要是直擊雷、側(cè)擊雷、感應雷。而對電子信息系統(tǒng)等弱電系統(tǒng)的危害則重要體現(xiàn)在感應過電壓、浪涌、電磁脈沖等對弱電設備的沖擊。雷電浪涌是近年來由于微電子設備的不停應用而引發(fā)人們極大重視的一種雷電危害形式，同時其防護方式也正在不停完善。最常見的電子設備危害不是由于直接雷擊引發(fā)的，而是由于雷擊發(fā)生時在電源和通訊線路中感應的電流浪涌引發(fā)的。首先由于電子設備內(nèi)部構(gòu)造高度集成化（VLSI芯片），從而造成設備耐壓、耐過電流的水平下降，對雷電（涉及感應雷及操作過電壓浪涌）的承受能力下降，另首先由于信號來源途徑增多，系統(tǒng)較以前更容易遭受雷電波侵入。浪涌電壓能夠從電源線或信號線等途徑竄入微電子設備。電源浪涌并不僅源于雷擊，當電力系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障、投切大負荷時都會產(chǎn)生電源浪涌，電網(wǎng)綿延千里，不管是雷擊還是線路浪涌發(fā)生的幾率都很高。當幾百公里外的遠方發(fā)生了雷擊時，雷擊浪涌通過電網(wǎng)線路傳輸，通過變電站等衰減，到微電子設備時可能仍然有上千伏，這個高壓很短，只有幾十到幾百個微妙，或者局限性以燒毀微電子設備，但是對于微電子設備內(nèi)部的半導體元件卻有很大的損害，造成微電子設備越來越不穩(wěn)定甚至是擊穿電子元件，或有可能造成重要數(shù)據(jù)的丟失。信號系統(tǒng)浪涌電壓的重要來源是感應雷擊、電磁干擾、無線電干擾和靜電干擾。金屬物體（如傳輸線）受到這些干擾信號的影響，會使傳輸中的數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤碼，影響傳輸?shù)木_性和傳輸速率。而連接信息系統(tǒng)的電纜信號線上一旦竄入感應過電壓，勢必會損壞電子設備。排除這些干擾將會改善網(wǎng)絡的傳輸狀況。雷電災害還體現(xiàn)在涉及面廣。重要有兩個方面的因素，首先積聚大量電荷的雷云有較大的活動范疇及其放電過程的輻射范疇可覆蓋達幾十公里的范疇，另首先地面多個網(wǎng)絡（電力、通信等網(wǎng)絡）的互相滲入、錯綜復雜。而現(xiàn)在仍沒有任何一種方法能夠全方面避免雷電的危害，只能通過多個有效的方法將雷害的程度降到最低程度。2、監(jiān)控機房的防護原則2.1監(jiān)控機房的綜合防雷監(jiān)控機房的綜合防雷設計應考慮環(huán)境因素、雷電活動規(guī)律、系統(tǒng)設備的重要性、發(fā)生雷災后果的嚴重程度，分別采用對應的防護方法。（1）在進行綜合防雷設計時，應堅持全方面規(guī)劃、綜合治理、優(yōu)化設計、多重保護、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、定時檢測、隨機維護的原則，進行綜合設計及維護。（2）監(jiān)控機房防雷系統(tǒng)的防雷設計應采用直擊雷防護、等電位連接、屏蔽、合理布線、共用接地系統(tǒng)和安裝電涌保護裝置等方法進行綜合防護。必須堅持防止為主，安全第一的指導方針。（3）監(jiān)控機房綜合防雷系統(tǒng)應根據(jù)所在地區(qū)雷暴等級、設備放置在雷電防護區(qū)的位置不同，采用不同的防護原則。

2.2監(jiān)控系統(tǒng)、建筑物直擊雷防護及接地方法（1）在室外每個監(jiān)控攝像頭的支撐桿頂安裝一套不銹鋼避雷針，以保護攝像頭等設備免遭直擊雷危害。（2）避雷針的引下線最佳運用鋼構(gòu)造柱做泄流線，條件不允許時，也能夠單獨用25mm2以上的銅絞線穿鍍鋅鋼管屏蔽，并做絕緣解決，從避雷針尖直接以最短途徑入地，以減少泄流時的雷擊電磁脈沖輻射而損壞微電子設備系統(tǒng)。（3）在每支室外攝像槍支撐桿周邊及全部信號機柜周邊，加做簡易輔助地網(wǎng)。（4）每個簡易地網(wǎng)需就近與建（構(gòu)）筑物基礎鋼筋聯(lián)接，才干有效防雷，連接材料為95平方毫米多股銅芯線或Φ12鋼筋。（5）每個電源機柜地線及外殼用16平方毫米多股銅芯線與地網(wǎng)聯(lián)接導通。（6）機房內(nèi)信號機柜外殼及信號線屏蔽層用10平方毫米多股銅芯線接地。2.3雷擊電磁脈沖（LEMP）的防護方法雷擊電磁脈沖（LEMP）所產(chǎn)生的感應電動勢通過侵入通道疊加在線路信號上產(chǎn)生瞬間高電壓，擊毀各類用電設備和微電子芯片，因此在實施防雷工程時必須將感應雷擊作為重點，進行有效的防御。在設計綜合防雷時，應從以上通道進行重點防護，同時做好等電位連接和共用接地系統(tǒng)。2.4屏蔽方法（1）屏蔽是減少電磁干擾的基本方法，宜采用下列方法：外部屏蔽方法、線路敷設于適宜的途徑、線路屏蔽，這些方法宜聯(lián)合使用。為改善電磁環(huán)境，全部與建筑物組合在一起的大尺寸金屬部件都應等電位連接在一起，并與接地裝置相連。屋頂為金屬表面、立面金屬表面、混凝土內(nèi)鋼筋和金屬門窗框架，都必須進行等電位連接后接地。在需要保護的空間內(nèi)，當采用屏蔽電纜時其屏蔽層最少在兩端并宜在雷電防護區(qū)交界處做等電位連接。當微電子設備系統(tǒng)規(guī)定只在一端做等電位連接時，可將屏蔽電纜穿金屬管引入，金屬管在一端做等電位連接。建筑物之間的連接電纜應敷設在金屬管道內(nèi)，這些金屬管道從一端到另一端應全線電氣貫穿，并連到各建筑物的等電位連接帶上。電纜屏蔽層也應連到這些帶上。（2）實踐中建筑物或房間的大空間屏蔽是由金屬支撐物、金屬框架或鋼筋混凝土的鋼筋這些自然構(gòu)件構(gòu)成的。這些構(gòu)件構(gòu)成一種格柵形大空間屏蔽。穿入這類屏蔽的導電金屬物應就近與其做等電位連接后接地。（3）監(jiān)控系統(tǒng)設備機房位置應選擇在LPZ最高級區(qū)和避免設在建筑物的頂三層內(nèi)；當建筑物天面部分的避雷網(wǎng)格尺寸不符合系統(tǒng)抗干擾的規(guī)定時，應在天面加裝屏蔽層。使用非屏蔽電纜，入戶前應穿金屬管并埋入地中水平距離10m以上。如受條件限制無法穿金屬管埋地入戶，則應加長入戶屏蔽管或棧橋長度，金屬管或棧橋的兩端以及在雷電防護區(qū)交界處要做等電位連接和接地。（4）監(jiān)控機房設備為金屬外殼時，應用最短的導線將其與等電位連接帶連接。如是非金屬外殼，當設備所在建筑物屏蔽未達成設備的電磁兼容性規(guī)定時，應加裝金屬網(wǎng)或其它屏蔽體對設備屏蔽，金屬網(wǎng)應與等電位連接帶進行等電位連接。（5）計算機、通信、監(jiān)控機房的設備應與建筑物外墻保持1m左右距離。以避免大樓遭到直擊雷時沿外墻泄流入地的引下線周邊產(chǎn)生較強的電磁場而損壞微電子設備。2.5等電位連接與共用接地（1）等電位連接是當代防雷技術(shù)重要的防護方法之一。將進入監(jiān)控機房的各類管線的屏蔽層、機架等在進入大樓邁進行等電位連接后接地。在進入設備前再進行二次等電位連接后接地。將攝像頭輸出的同軸電纜的外層和其它管線外層在進入大樓邁進行等電位連接后接地。（2）將分開的外導電裝置用等電位連接導體連接后接地，以減少系統(tǒng)設備所在的建筑物金屬構(gòu)件與設備之間或設備與設備之間因雷擊產(chǎn)生的電位差。運用鋼筋混凝土構(gòu)造的建筑物內(nèi)全部金屬構(gòu)件的多重連接建立一種三維的連接網(wǎng)絡是實現(xiàn)等電位連接的最佳選擇。為方便等電位連接施工，應在某些適宜的地方預埋等電位連接預留件。進入系統(tǒng)所在建筑物的各類水管、采暖和空調(diào)管道等金屬管道的金屬外層在進入建筑物處應做等電位連接，燃氣管道入戶后應在法蘭盤連接處插入一塊絕緣兩端用開關(guān)型SPD連接后戶內(nèi)金屬管道可參加等電位連接，并與建筑物組合在一起的大尺寸金屬件連接在一起，按GB50057-94（）的規(guī)定做總等電位連接之后，接向總等電位連接帶，并可靠連通接地。（3）在建筑物入口處，即LPZ0B與LPZ1區(qū)交界進行總等電位連接后接地，在后續(xù)的雷電防護區(qū)交界處按總等電位連接的辦法進行局部等電位連接，連接主休應包含系統(tǒng)設備本身（含外露可導電部分）、PE線、機柜、機架、電氣和電子設備的外殼、直流工作地、防靜電接地、金屬屏蔽線纜外層、管道、屏蔽槽、電涌保護器SPD的接地等均應以最短的距離就近與這個等電位連接帶直接連接。連接基本辦法應采用網(wǎng)型（M）構(gòu)造或星型（S）構(gòu)造。網(wǎng)型構(gòu)造的環(huán)行等電位連接帶應每隔5m經(jīng)建筑物墻內(nèi)鋼筋、金屬立面與接地系統(tǒng)連接。當采用S型等電位連接網(wǎng)絡時，系統(tǒng)的全部金屬組件除在接地基準點，即ERP處連接外，均應與共用接地系統(tǒng)的各組件有足夠的絕緣。3、方案設計綜述3.1方案設計根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)綜合防雷在設計時重要采用下列原則，供設計時參考。

（1）IEC61024《建筑物防雷設計規(guī)范》

（2）IEC61312《雷電電磁脈沖的防護》

（3）GB50057-94《建筑物防雷設計規(guī)范》

（4）GB50200-94《有線電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

（5）GB50198-94《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

（6）GB/T50311-《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范》

(7)GB50343-《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》3.2設計范疇本方案設計內(nèi)容為監(jiān)控機房內(nèi)電源系統(tǒng)、信號系統(tǒng)防雷電過電壓及接地等電位連接系統(tǒng)。4、具體分項設計4.1電源供電的防雷方法GB50057-94（）《建筑物防雷技術(shù)規(guī)范》防雷電波入侵的規(guī)定：“在電源引入的總配電箱處宜裝設過電壓保護器”；GB50343-《建筑物內(nèi)電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》第5.4條第4款規(guī)定：“在直擊雷非保護區(qū)或直擊雷防護區(qū)與第一防護區(qū)交界處應安裝通過=1\*ROMANI級分類實驗的浪涌保護器或限壓型浪涌保護器作為第一級保護；第一防護區(qū)之后的各分區(qū)交界處應安裝限壓型浪涌保護器。使用直流電源的信息設備，視其工作電壓規(guī)定，宜安裝適配的直流電源浪涌保護器?！保?）第一級電涌保護器：在監(jiān)控室所在大樓的總配電箱內(nèi)安裝一套三相電涌保護器SPD1，型號為BPD-80B/4，作為中心監(jiān)控設備的總電源保護。電源二級防雷器BPD-80B/4重要參數(shù)：序號內(nèi)容過電壓保護參數(shù)GB50057-94（）GB50343-規(guī)定1最大持續(xù)工作電壓Uc385V/50Hz1.15U0（U0=220）2最大放電電流80kA3標稱放電電流40kA40kA4電壓保護水平Up≤1.8kV4kV（按80%計）（2）第二級電涌保護器：在UPS電源進線端安裝一套單相電涌保護器SPD2,型號為BPD-40B/2，用來進一步削減一級避雷器的后續(xù)高電壓，從而保護耐壓能力較低UPS電源。電源三級防雷器BPD-40B/2重要參數(shù)：序號內(nèi)容過電壓保護參數(shù)GB50057-94（）GB50343-規(guī)定1最大持續(xù)工作電壓Uc385V/50Hz2最大放電電流40kA3標稱放電電流20kA20kA4電壓保護水平Up≤1.5kV（3）第三級電涌保護器：全部設備末端供電保護，如交換機供電，其它設備供電電源三級防雷器BPD-10A/P-6重要參數(shù)：序號內(nèi)容過電壓保護參數(shù)GB50057-94（）GB50343-規(guī)定1最大持續(xù)工作電壓Uc275V/50Hz2最大放電電流10kA3標稱放電電流5kA4電壓保護水平Up≤1.25kV4.2信號傳輸線路的防護方法GB50343-《建筑物內(nèi)電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》第5.4.2條第1款規(guī)定：“進、出建筑物的信號線纜，宜選用有金屬屏蔽層的電纜，并宜埋地敷設，在直擊雷非保護區(qū)或直擊雷防護區(qū)與第一防護區(qū)交界處，電纜金屬屏蔽層應做等電位連接并接地。電子信息系統(tǒng)設備機房的信號線纜內(nèi)芯線對應端口，應安裝適配的信號線路浪涌保護器，浪涌保護器的接地端及電纜內(nèi)芯的空線對應接地。”YD/T5098-《通信局（站）雷電過電壓保護工程設計規(guī)范》第3.2.3條規(guī)定：“建在都市且地處多雷區(qū)、強雷區(qū)的通信局（站）各類網(wǎng)管系統(tǒng)金屬數(shù)據(jù)線，若長度不不大于50米且不大于100米，其數(shù)據(jù)線一側(cè)的終端設備輸入口應含有SPD；若長度不不大于100米，其數(shù)據(jù)線兩側(cè)的終端設備輸入口均應含有SPD。”第3.2.4條規(guī)定：“建在郊區(qū)或山區(qū)且地處多雷區(qū)、強雷區(qū)的通信局（站）各類網(wǎng)管系統(tǒng)金屬數(shù)據(jù)線，若長度不不大于30米且不大于50米，其數(shù)據(jù)線一側(cè)的終端設備輸入口應含有SPD；若長度不不大于50米，其數(shù)據(jù)線兩側(cè)的終端設備輸入口均應含有SPD?！钡?.2.5條第1款規(guī)定：“控制及數(shù)據(jù)采集用的網(wǎng)絡接口應含有對應物理接口的SPD保護?！保?）視頻信號網(wǎng)絡視頻信號配備BPD-S05J4/24的重要技術(shù)參數(shù)1最大通流容量In（8/20）μs5KA2響應時間ta≤1ns3傳輸速率100Mbps4接口LAN接口以下圖：2）前段電涌保護器：在監(jiān)控前段特備是室外監(jiān)控需對相機的電源及其信號進行防護，防護型號為BPD-S05J4/220.前端監(jiān)控防雷BPD-S05J4/220重要參數(shù)：序號內(nèi)容過電壓保護參數(shù)電源部分1工作電壓220v/50Hz2最大持續(xù)工作電壓Uc385V/50Hz3最大放電電流10kA4標稱放電電流5kA5電壓保護水平Up≤900v信號部分1最大持續(xù)工作電壓Uc5v2適應傳輸速率≤100M3最大通融流量5KA4標稱放電電流3KA5保護水平20v6速率衰減≤0.5dB4.3接地系統(tǒng)1、監(jiān)控機房等電位解決（1）在機房內(nèi)設等電位均壓網(wǎng)格，材料為40mm×4mm的的紫扁銅，距地面高約50～80mm，距墻四周約900mm，并每隔300mm在銅排上鉆一種Ф10的孔，以方便設備接地；（2）環(huán)形接地母排構(gòu)成1.0m×1.0m的均壓網(wǎng)格，母排之間采用搭接；且每隔1000mm用絕緣子與地面實現(xiàn)可靠絕緣；（3）均壓網(wǎng)格引下線采用40mm×4mm的熱鍍鋅扁鋼或95mm2的多股銅導線，對稱連接到機房接地網(wǎng)上或建筑物主鋼筋上，連接點不少于2點；（4）各類設備保護接地線采用多股銅芯線BVR25mm2黃綠線，就近連接到等電位均壓網(wǎng)上；（5）引入機房的電纜空線對，應在配線架上接地，或裝過電壓器件以防引入的過電壓在開路導線末端產(chǎn)生反擊；（6）機房內(nèi)的動力電纜(線)、二次設備電纜(線)采用屏蔽電纜，或敷設在金屬管內(nèi)，屏蔽層或金屬管兩端就近接地。（7）各避雷器的接地線連接到等電位連接銅排上；（8）進出機房的光纖加強筋連接到等電位網(wǎng)格上；2、輔助接地網(wǎng)（1）水平接地體采用40mm×4mm的鍍鋅扁鋼，垂直接地體采用50mm×5mm的鍍鋅角鋼。（2）垂直接地體每隔5至6米打入一根，接地體離地面不不大于0.5米。（3）接地體連接處采用焊接，并作防腐解決，焊接面積達成規(guī)定。（4）接地電阻不不不大于4歐姆。

5、工程預算防雷預算表名稱/內(nèi)容規(guī)格/型號數(shù)量單價小計安裝位置電源二級防雷器BPD-80B/41600裝設于電源總配電源三級防雷器BPD-40B/21240裝設于UPS前端電源四級