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害。它給人們正常的生產生活帶來的影響，隨著現(xiàn)代生產設備的高速發(fā)展愈顯嚴重，雷電造成的經濟損失和危害程度在不斷增加，因此，防雷減災工作日顯重要。 隨著科學技術的發(fā)展，微電子技術越來越廣泛的應用于科研、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的廣泛應用。電子器件的集成化和超大規(guī)模集成化，為新的網絡通信技術的發(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、切說伴隨著雷電產生的雷電電磁脈沖和靜電感應，對這些微電子設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，重則使網絡主機損壞,導致網絡癱瘓,工作無法進行，更嚴重的是這些系統(tǒng)所擔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濟損失和影響。因此，當現(xiàn)代設施越來越依賴于通信、電子計算機等微電子設備時，雷電通過其對微電子設備的破壞作用，對各行各業(yè)構成的危害中，雷電災害由于其對人類生命、財產的巨大侵害，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、室外的設備等易遭直接雷擊；其次是計算機網絡系統(tǒng)，其易遭受損壞的有:MODEM(調制解調器)、ROUTER(路由器)SWITCH(交換機)、HUB(集線器)、網卡、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)射和接收設備等都將成為雷擊的對象。雷電破壞設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,從而導致建筑物內部計算機通信網絡環(huán)路中,由于電磁感應產生瞬態(tài)過電壓造成設備損壞;3.雷電通過供電系統(tǒng)侵入設備造成的損壞;4.雷電通過通信線路

4、(如DDN/X.25、PSTN、ISDN、郵電專線、幀中繼等 )的感應傳入系統(tǒng)損壞設備;5.雷電通過天饋線路傳入系統(tǒng)損壞設備;6.接地措施處理不符合規(guī)范要求,引起的地電位反擊;7.靜電感應產生瞬間電荷反擊,傳入網絡系統(tǒng)造成設備損壞。綜上所述，雷擊不僅會造成建筑物和計算機網絡的損壞，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安全生產的今天，防雷減災-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對工作人員和設備的危害，成為我們當今安全生產和生活的主題之一。在發(fā)達國家，在計算機及相關系統(tǒng)內的防止病毒、黑客和災難恢復（雷電災

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發(fā)展的速度高于先進的國家，而對于設備災害防治的研究相對滯后，因此相應的在計算機網絡、電子設備系統(tǒng)建設制定的標準、規(guī)范、規(guī)定明顯不足，大部分系統(tǒng)在設計、建設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備的破壞主要有以下幾種形式：直擊雷、雷電感應和雷電波的入侵。A、直擊雷是雷電直接擊在建筑物上，產生電效應、熱效應和機械力而導致建筑物損壞。建筑物受到直接雷擊后，強大的雷擊電流沿著接地引下線，經接地體入地后地電位會瞬間升高，產生高電位，引起地電位反擊，損壞設備或造成人員傷亡。B、雷電感應是雷電放電時，在附近導

6、體上產生靜電感應和電磁感應，它能使金屬部件之間產生火花。雷電感應可以來自對地雷擊，也可以來自云間放電，其中對地雷擊由于距雷擊點較近，產生的感應浪涌電壓較大，作用半徑也大，一般500米范圍的電子信息設備均是其破壞對象；云中放電的感應浪涌電壓雖然較小，但發(fā)生概率較高。靜電感應是由于雷云先導的作用，使附近導體上感應出與先導通道符號相反的電荷，雷云主放電時，先導通道中的電荷迅速中和，在導體上的感應電荷得到釋放，如不就近泄入地中就會產生很高的電位。電磁感應是由于電流迅速變化在其周圍空間產生瞬變的強電磁場，使附近的導體產生很高的電動勢。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，危及人身安全、損壞設備。根據(jù)雷電電磁脈沖防護理論和實踐經驗證明，電子信息設備損壞的主要原因是雷電感應浪涌電壓造成的。它可以通過各種引線把感應浪涌電壓波引入電子信息設備內部，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)域內的設備最容易遭受損害，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)，越往內部，危險程度越低，雷電過電壓對內部電子設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在LPZ0與LPZ1、LPZ1與LPZ2區(qū)交界處，以及終端設備的前端根據(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，以及通訊網絡類 SPD(如圖2)。(SPD瞬態(tài)過電壓保護器)，SPD是用以防護電子設備遭受雷電閃擊及其它干擾造成的傳導電涌過電壓的有效手段。選用和使用 SPD注意事項：應在不同使用范圍內選用不同性能的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必須是經過10/350us波形沖擊試驗達標的產品。

9、對于信號SPD在選型時應考慮SPD與電子設備的相容性。 SPD保護必須是多級的，例如對大樓電子設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，應在兩級 SPD之間采用適當退耦措施。信號 SPD應滿足信號傳輸速率、工作電平、網絡類型的需要，同時接口應與被保護設備兼容。信號 SPD由于串接在線路中，在選用時應選用插入損耗較小的 SPD。在選用 SPD時，應讓供應商提供相關 SPD技術參數(shù)資料。正確的安裝才能達到預期的效果。 SPD的安裝應嚴格依據(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接地。等電位連接的要求實行等電位連接的主體應為：設備所在建筑物的主要金屬構件和進入建筑物的金屬管道；供電線路含外露可導電部分；防雷裝置；由電子設備構成的信息系統(tǒng)。實行等電位連接的連接體為金屬連接導體（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 1、建筑物已有防雷器（避雷塔、避雷針、避雷帶），電腦、通訊設備等不用再保護。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部的電子電器設備免遭感應雷損壞。2、電源已安裝地線，防雷沒有問題。建筑物內部電源裝有地線是電源本身應具有的接線要求，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、建筑物內的電源無地線，無法用防雷設備。 為了保護建筑物內的電子電器設備不被雷擊所損壞，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，不用再安裝防雷設備。 保護地線的作用：保證工作人員的人身安全，預防設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備不被損壞，預防工作地電位的升高而對設備及設備的正常運行產生影響。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、與大地導通，消除過電壓及雷電流對設備的影響。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，確實能減免電源設備，因雷擊的損害，但信號線路對雷電的感應，而造成對信號網絡的損壞，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備了。電腦、通訊設備等精密電子電器，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。要徹底保護設備的安全，應該采用多級防護，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，采用經濟實用的綜合防雷措施尤其重要。二、設計依據(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)的設計規(guī)范的要求，該建筑物和大樓內之機房等設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)，空調設備、電腦網絡、微波通信設備等裝置應有防護裝置保護。 21 GB50057-94建筑物防雷設計規(guī)范 22 GB50174-93計算機房防雷

14、設計規(guī)范23 GB2887-89 計算站場地技術文件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 通訊網絡防雷器 210 VDE0675過電壓保護器 211 GB50343-2004建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范 三、設計方案根據(jù)“防雷概述”及“設計依據(jù)”對防雷系統(tǒng)的要求，結合數(shù)字化車場的具體實際情況設計本方案，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，都會在設備或接口處產生極高的感應電壓，對設備造成威脅，具統(tǒng)計，感應雷、傳導雷對電子設備的損壞已占雷擊損壞的 80%以上?，F(xiàn)代防雷強調在作好直擊雷防護的前提下，更應采取均壓等電位連接，屏蔽，聯(lián)合接地，箝位保護等新技術，分區(qū)分級做好精密儀器、計算機網絡系統(tǒng)等敏感電子設備的雷電電磁脈沖的防護。建筑物接地裝置應滿足下列接地要求：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，接地電阻應按計算機系統(tǒng)具體要求確定；防雷接地，接地應接現(xiàn)行國標 GB50057<<建筑物防雷設計規(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：在服務器、交換機等重要設備前安裝防雷插座 ZGJ,作為整個設備的電源保護。在網絡交換機、路由器前端安裝單口信號防雷器 PT-TJ45或24口集中式網絡交換機防雷器

17、 PT-RJ45/24（19寸機架式）。型號tPT12-3。在車庫內的各種攝像頭、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鍵步驟，將防雷器、金屬機柜和機房設備用BVR6的多股銅導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，避免雷擊時各設備之間相互放電，擊壞設備。等電位連接采用S型結構。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，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。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，以及用作接閃的金屬屋面和金屬構件等。引下線：連接接閃器與接地裝置的金屬導體。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中作散流用的導體。接地線：從引下線斷接卡或換線外至接地體的連接導體：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體的總合。均壓等電位：消除導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的連接排。直擊雷：雷電直接擊在建筑上，產生電效應、熱效應和機械力者。雷電感應：雷電放電時，在附近導體上產生的靜電感應和電磁感應，它可能使金屬部件之間產生火花。靜電感應：由于雷云先導的作用，使附近導體上感應出與先導通道符號相反的電荷，雷云主放電時，先導通道中的電荷迅速中和，在導體上的感應電荷得以釋放，如不就近泄入地中就會產生很高的電位。電磁感應：由于雷電流迅速變化在其周圍空間產生瞬變的強電磁場，使附近導體上感應出很高的電動勢。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，危及人員安全或損壞設備。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。縱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：導線之間或者導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備，如放電間隙、避雷器或半導體器具。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：本公司所生產的產品其技術參數(shù)的數(shù)據(jù)皆符合有關的國家及國際標準、規(guī)程和準則，在安裝布線時，應符合有關的標準及規(guī)程，所有電氣設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)問題應及時處理。接地網的

22、接地電阻應每年進行一次測量。每年雷雨季節(jié)前應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。設備遭受雷擊后應對損壞情況進行調查分析，調查分析內容主要包括：各種電氣絕緣部分有無擊穿閃絡的痕跡，有無燒焦氣味，設備元件損壞部位。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、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)上述調查情況，組織有關專家分析，寫出調查分析報告及改進措施。如在使用中收到用戶，有關防雷器出現(xiàn)的重大故障通知后12小時工作時間之內，有服務響應或派專人到現(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)設計、防雷工程專業(yè)施工雙丙級資質的防雷工程設