機(jī)房及監(jiān)控系統(tǒng)防雷工程方案

1、機(jī)房及監(jiān)控系統(tǒng)防雷工程方案深圳市瀚方科技發(fā)展有限公司 二00八年七月一、 分析概述目前各種建筑大樓大多數(shù)仍采用避雷針（帶）保護(hù)建筑物的安全，經(jīng)多年使用避雷針（帶）防止直擊雷害，不但是行之有效的方法，而且是非常經(jīng)濟(jì)的措施。但是，隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的不斷發(fā)展，精密電子設(shè)備被廣泛應(yīng)用在各行業(yè)的計(jì)算機(jī)、通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行系統(tǒng)中。這些高精度的微電子計(jì)算機(jī)設(shè)備內(nèi)置大量的CMOS半導(dǎo)體集成模塊，導(dǎo)致過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)能力極其脆弱。（美國(guó)通用研究公司提供磁場(chǎng)脈沖超過(guò)0.07高斯，就可引起計(jì)算失效；磁場(chǎng)脈沖超過(guò)2.4高斯就可以引起集成電路永久性損壞。）無(wú)法保證在特定的空間遭受雷擊時(shí)仍能安全運(yùn)行。本方案制定的目的是考慮大樓

2、實(shí)際環(huán)境因素和用戶實(shí)際需要而作出一套比較完整而易于操作的防雷設(shè)計(jì)及安裝技術(shù)的防雷方案，從而達(dá)到整個(gè)計(jì)算機(jī)房設(shè)備系統(tǒng)安全地運(yùn)行。其中包含：建筑物和計(jì)算機(jī)房的安全要求；避雷裝置的技術(shù)要求；等電位連接的必要性。經(jīng)多年的實(shí)際的雷災(zāi)事例發(fā)現(xiàn)，設(shè)備遭受雷擊損壞一般是由如下途徑：一、直擊雷經(jīng)過(guò)接閃器（如避雷針（帶）而直放入地，導(dǎo)致地網(wǎng)地電位上升，高電壓由設(shè)備接地線引入電子設(shè)備造成地電位反擊。二、雷電流沿引下線入地時(shí)，在引下線周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，引下線周圍的各種金屬管（線）上經(jīng)感應(yīng)而產(chǎn)生過(guò)電壓。三、進(jìn)出大樓或機(jī)房的電源線和通信線等在大樓外受直擊雷或感應(yīng)雷而加載的雷電壓及過(guò)電流沿線竄入，入侵電子設(shè)備。因此，應(yīng)對(duì)以上三

3、種途徑對(duì)整個(gè)入侵的雷電壓及過(guò)電流進(jìn)行防護(hù)。A 、 大樓通過(guò)建筑物主鋼筋，上端與接閃器，下端與地網(wǎng)連接，中間與各層均壓網(wǎng)或環(huán)形均壓帶連接，對(duì)進(jìn)入建筑物的各種金屬管線實(shí)施均壓等電位連接，具有特殊要求的各種不同地線進(jìn)行等電位處理。這樣就形成一個(gè)法拉第籠式接地系統(tǒng)。它是消除地電位反擊有效的措施。應(yīng)符合下列要求：1、安裝的避雷針或避雷線（網(wǎng)）應(yīng)使被保護(hù)的建筑物及風(fēng)帽、放散管等突出屋面的物體均處于接閃器保護(hù)范圍內(nèi)。架空避雷網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸不應(yīng)大于5m*5m或6m*4m。2、所有避雷針應(yīng)采用避雷帶互相連接。3、建筑物應(yīng)裝設(shè)均壓環(huán)。4、防直擊雷的接地裝置應(yīng)圍繞建筑物敷設(shè)成環(huán)型接地體，每根引下線的沖擊接地電阻不應(yīng)大

4、于10。B、 機(jī)房?jī)?nèi)通信電纜以及地線的布放和連接，通過(guò)模擬不同的布線、屏蔽和接地方式時(shí)，空間電磁場(chǎng)對(duì)通信線路的電磁感應(yīng)影響情況試驗(yàn)，對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在建筑物樓內(nèi)的布線和接地方式有如下要求：通信電纜以及地線的布放應(yīng)盡量集中在建筑物的中部。通信電纜線槽以及地線線槽的布放應(yīng)盡量避免緊靠建筑物立柱或橫梁并沿建筑物立柱或橫梁布線較長(zhǎng)的距離，通信電纜線槽以及地線線槽的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能位于距離建筑物立柱或橫梁較遠(yuǎn)的位置。 C、根據(jù)IEC（國(guó)際電工委員會(huì)）雷電保護(hù)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(gè)區(qū)域內(nèi)的設(shè)備最容易遭受損害，危險(xiǎn)性最高，是暴露區(qū)，為0區(qū);建筑物內(nèi)部及計(jì)算機(jī)房所處的位置為非暴露區(qū)

5、,可將其分為1區(qū)、2區(qū)，越往內(nèi)部，危險(xiǎn)程度越低，雷電過(guò)電壓對(duì)內(nèi)部電子設(shè)備的損害主要是沿線路引入(如圖1)。保護(hù)區(qū)的界面通過(guò)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通過(guò)這些界面，穿過(guò)各級(jí)雷電保護(hù)區(qū)的金屬構(gòu)件必須在每一穿過(guò)點(diǎn)做等電位連接。 進(jìn)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(hù)標(biāo)準(zhǔn)，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(guò)電壓保護(hù)器)，SPD是用以防護(hù)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(guò)電壓的有效手段。選

6、用和使用SPD注意事項(xiàng)： 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(shí)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(guò)10/350us波形沖擊試驗(yàn)達(dá)標(biāo)的產(chǎn)品。對(duì)于信號(hào)SPD在選型時(shí)應(yīng)考慮SPD與電子設(shè)備的相容性。 SPD保護(hù)必須是多級(jí)的，例如對(duì)大樓電子設(shè)備電源部分雷電保護(hù)而言，至少應(yīng)采取泄流型SPD與限壓型SPD前后兩級(jí)進(jìn)行保護(hù)。為各級(jí)SPD之間做到有效配合，當(dāng)兩級(jí)SPD之間電源線或通訊線距離未達(dá)規(guī)定要求時(shí)，應(yīng)在兩級(jí)SPD之間采用適當(dāng)退耦措施。 信號(hào)SPD應(yīng)滿足信號(hào)傳輸速率、工作電平、網(wǎng)絡(luò)類型的需要，同時(shí)接口應(yīng)與被保護(hù)設(shè)備兼容。信號(hào)SPD由于串接

7、在線路中，在選用時(shí)應(yīng)選用插入損耗較小的SPD。 在選用SPD時(shí)，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(dá)到預(yù)期的效果。SPD的安裝應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)廠方提供的安裝要求進(jìn)行安裝。 衛(wèi)星接收機(jī)高頻電纜在進(jìn)入機(jī)房前其金屬屏蔽外皮應(yīng)接地。 D、等電位連接的要求：實(shí)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(jìn)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(shí)行等電位連接的連接體為金屬連接導(dǎo)體，如圖3。和無(wú)法直接連接時(shí)而做瞬態(tài)等電位連接的電涌保護(hù)器(SPD)。大樓的計(jì)算機(jī)房六面應(yīng)敷設(shè)金屬屏蔽網(wǎng)，屏蔽網(wǎng)應(yīng)與機(jī)房?jī)?nèi)環(huán)形接地母線均勻多點(diǎn)相連。通過(guò)星型(S型結(jié)

8、構(gòu)或網(wǎng)形M型)結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖4)把設(shè)備直接地以最短的距離連到鄰近的等電位連接帶上。小型機(jī)房選S型，在大型機(jī)房選M型結(jié)構(gòu)。機(jī)房?jī)?nèi)的電力電纜(線)、通信電纜(線)宜盡量采用屏蔽電纜。架空電力線由終端桿引下后應(yīng)更換為屏蔽電纜，進(jìn)入大樓前應(yīng)水平直埋50m以上，埋地深度應(yīng)大于0.6m，屏蔽層兩端接地，非屏蔽電纜應(yīng)穿鍍鋅鐵管并水平直埋50m以上，鐵管兩端接地。二、設(shè)計(jì)依據(jù)21依據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)IEC標(biāo)準(zhǔn)、德國(guó)VDE標(biāo)準(zhǔn)和中國(guó)GB標(biāo)準(zhǔn)與部委頒發(fā)的設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，該建筑物和大樓內(nèi)之機(jī)房等設(shè)備都必須有完整完善之防護(hù)措施，保證該系統(tǒng)能正常運(yùn)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

9、應(yīng)有防護(hù)裝置保護(hù)。22 GB50057-94建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范23 GB50174-93計(jì)算機(jī)房防雷設(shè)計(jì)規(guī)范2 4 GB2887-89 計(jì)算站場(chǎng)地技術(shù)文件2 5 GB9361-88 計(jì)算站場(chǎng)地安全要求26 JGJ/T16-92 民用建筑電氣執(zhí)行規(guī)范2 7 GA173-1998 計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)防雷保安器28 IEC1312雷電電磁脈沖的防護(hù)2 9 IEC 61643 SPD電源防雷器2 10 IEC 61644 SPD 通訊網(wǎng)絡(luò)防雷器211 VDE0675過(guò)電壓保護(hù)器三、 設(shè)計(jì)方案 根據(jù)“分析概述”及“設(shè)計(jì)依據(jù)”對(duì)防雷系統(tǒng)的要求，結(jié)合具體實(shí)際情況設(shè)計(jì)本方案。1電源防雷雷擊電磁脈沖防護(hù)按B類要求設(shè)

10、計(jì)，供電系統(tǒng)從配電箱以后采取23級(jí)電涌保護(hù)器（SPD）進(jìn)行保護(hù)，有效地將雷電過(guò)電壓降低到設(shè)備能夠承受的水平。電源避雷器的配置如下：在機(jī)房配電箱的輸入端配置OBOV25-B+C/3+NPE電源避雷器1套，作為電源一、二級(jí)防雷保護(hù)。在UPS電源配電箱UPS電源市電輸入回路安裝OBO V20-C/3+NPE(三相電源)或V20-C/1+NPE(單相電源)三級(jí)交流電源電涌保護(hù)器（防雷插座）：交換機(jī)、服務(wù)器、路由器、消防、樓宇自動(dòng)化、閉路監(jiān)控、停車場(chǎng)、音控室、音響設(shè)備間的重要設(shè)備端。各弱電智能化系統(tǒng)設(shè)備接口的數(shù)據(jù)/信號(hào)連接電纜通常較長(zhǎng)，一般超過(guò)10米。為和消除連接電纜上感應(yīng)過(guò)電壓對(duì)這些接口造成危害，對(duì)比

11、較重要的接口進(jìn)行合適的雷電防護(hù)是非常有必要的。2網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在ADSL進(jìn)線端安裝OBO RJ45-Tele/4-F防雷器，從交換機(jī)出口端到設(shè)備終端或跨越樓層或距離很長(zhǎng)，（跨越防雷分區(qū)）比較容易感應(yīng)出雷電流造成設(shè)備的損壞，因此要在交換機(jī)的出口端做防雷保護(hù)，安裝OBO RJ45S-E100/4-F防雷器。3電話系統(tǒng)電話交換機(jī)在進(jìn)線端口和出線端口做防雷保護(hù)。安裝OBO LSA-B-MAG（10對(duì)線）防雷器或安裝OBO RJ45-Tele/4-F防雷器（進(jìn)線較少的情況選用此型號(hào)）4安防系統(tǒng) 在視頻信號(hào)線上安裝OBO KoaxB-E2/MF-F防雷器 在控制信號(hào)線上安裝OBO FLD24防雷器 在電

12、源線上安裝OBO VF12DC防雷器5報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警系統(tǒng)采用總線制控制方式，在控制主機(jī)的控制總線上安裝OBO FLD24防雷器6停車場(chǎng)收費(fèi)系統(tǒng)停車場(chǎng) 7有線電視系統(tǒng) 在放大器進(jìn)戶端安裝OBO DS-BNC m/w防雷器8門禁系統(tǒng)所需的防雷器型號(hào)及報(bào)價(jià)電源系統(tǒng)序號(hào)型號(hào)單價(jià)說(shuō)明1V25-B+C/3+NPE2650.00安裝在分配電箱，電源一、二級(jí)保護(hù)2V20-C/3+NPE1250.00安裝在UPS前端，UPS保護(hù)3CNS 3-D-PRC470.00安裝在設(shè)備前端，電源三級(jí)保護(hù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)序號(hào)型號(hào)單價(jià)說(shuō)明1RJ45S-E100/4-F750.00安裝在交換機(jī)端口，保護(hù)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)2OBO RJ45-Tel

13、e/4-F650.00安裝在ADSL進(jìn)線端視頻監(jiān)控系統(tǒng)序號(hào)型號(hào)單價(jià)說(shuō)明1KoaxB-E2/MF-F750.00視頻信號(hào)防雷保護(hù)2FLD12450.00控制信號(hào)防雷保護(hù)3VF24DC500.00攝象機(jī)電源保護(hù)4VF230500.00攝象機(jī)電源保護(hù)四、維護(hù)與保修每年雷雨季節(jié)前應(yīng)對(duì)接地系統(tǒng)進(jìn)行檢查和維護(hù)。主要檢查連接處是否緊固、接觸是否良好、接地引下線有無(wú)銹蝕、接地體附近地面有無(wú)異常，必要時(shí)應(yīng)挖開(kāi)地面抽查地下隱蔽部分銹蝕情況，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)處理。接地網(wǎng)的接地電阻應(yīng)每年進(jìn)行一次測(cè)量。每年雷雨季節(jié)前應(yīng)對(duì)運(yùn)行中的OBO防雷器利用OBO元件老化測(cè)試儀進(jìn)行一次檢測(cè)，雷雨季節(jié)中要加強(qiáng)外觀巡視，發(fā)現(xiàn)OBO防雷模塊顯示窗口出現(xiàn)紅色及時(shí)處理。設(shè)備遭受雷擊后應(yīng)對(duì)損壞情況進(jìn)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(wú)擊穿閃絡(luò)的痕跡，有無(wú)燒焦氣味，設(shè)備元件損壞部位。OBO防雷器損壞情況，利用OBO元件老化測(cè)試儀，測(cè)試元件老化或損壞情況。安裝OBO峰值電流記錄卡，記錄測(cè)量數(shù)據(jù)，寄回OBO培訓(xùn)中心，量度峰值電流數(shù)據(jù)加以記錄存檔。了解雷害事故地點(diǎn)附近的情況，