| 機房防雷方案 |
| 發(fā)布時間：2018/7/2 訪問人數(shù)：1120次 |
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一、概述
雷電是自然界一種常見的放電現(xiàn)象。自然界每年都有幾百萬次閃電，每年雷擊造成的人員傷亡和財產(chǎn)損失，僅次于水災(zāi)而大于其它任何災(zāi)害。
雷電災(zāi)害所涉及的范圍幾乎遍布各行各業(yè)。尤以大規(guī)模集成電路為核心組件的測量、監(jiān)控、保護、通信、計算機網(wǎng)絡(luò)等先進電子設(shè)備廣泛運用的電力、航空、國防、通信、廣電、金融、交通、石化、醫(yī)療以及其它現(xiàn)代生活的各個領(lǐng)域，以大型CMOS集成元件組成的這些電子設(shè)備普遍存在著對暫態(tài)過電壓、過電流耐受能力較弱的缺點，暫態(tài)過電壓很可能造成電子設(shè)備產(chǎn)生誤操作，從而造成更大的經(jīng)濟損失和社會影響。
雷電過電壓的入侵途徑分為：
1)直擊雷
雷電直接擊在露天的攝像機上造成設(shè)備損壞。
2)雷電波侵入
CCTV的電源線、信號傳輸或進入監(jiān)控室的金屬管線遭到雷擊或被雷電感應(yīng)時，雷電波沿這些金屬導(dǎo)線侵入設(shè)備，造成電位差使設(shè)備損壞。
3)感應(yīng)雷
當(dāng)雷擊避雷針時，在引下線周圍會產(chǎn)生很強的瞬變電磁場。處在電磁場中的監(jiān)控設(shè)備和傳輸線路會感應(yīng)出較大的電動勢。這現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)。當(dāng)有帶電的雷云出現(xiàn)時，在雷云下面的建筑物和傳輸線路上都會感應(yīng)出與雷云相反的電荷。這種感應(yīng)電荷在低壓架空線路上可達100kv，信號線路上可40－60kv。這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)。電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)稱為感應(yīng)雷，又叫二次雷。它對設(shè)備的損害沒有直擊雷來的猛然，但它要比直擊雷發(fā)生的機率大得多。
4)開關(guān)操作過電壓
大型電感性和電容負載的開關(guān)，甚至供電網(wǎng)中接地故障或短路均可產(chǎn)生高壓峰值，它在傳播中還會通過電容、電磁耦合侵入信號線路上，使設(shè)備受損。
所以防雷是一個很復(fù)雜的問題，不可能依靠一、二種先進的防雷設(shè)備和防雷措施就能完全消除雷擊過電壓和感應(yīng)過電壓的影響，必須針對雷害入侵途徑，對各類可能產(chǎn)生雷擊的因素進行排除，采用綜合防治——均壓、屏蔽、分流、接地、保護（包括安裝先進的防雷產(chǎn)品、過電壓保護器、浪涌保護器），才能將雷害減少到較低限度。
二、防雷設(shè)計方案
（1）、設(shè)計依據(jù)
GB50057-94/2000《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》
GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》
（2）、直擊雷防護設(shè)計
根據(jù)GB50057-94/2000《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，當(dāng)建筑物地處湖邊及空曠之地時，必須進行直擊雷防護，防護措施可采取安裝避雷針或避雷帶，將雷電安全（特別是大電流的雷電）泄放到大地，避免雷電傷害建筑物或設(shè)備。
根據(jù)實際情況，大樓已經(jīng)安裝了避雷帶作為直擊雷防護措施，因此本方案不考慮直擊雷防護。
（3）、中心機房電源部分防雷設(shè)計
根據(jù)GB50057-94/2000《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》和GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》要求，建筑物室內(nèi)機房電源防雷分為四級，防雷方式見下：
3.1 辦公大樓總配電電源防雷(I級防雷)
在辦公大樓總低壓配電柜的各電源回路處并聯(lián)安裝一套上海雷迅ASafe-25/3+NPE三相五線電壓開關(guān)型電源防雷器，電壓開關(guān)型電源防雷器在整個防雷系統(tǒng)中所起的根本作用是，當(dāng)發(fā)生強度很大的雷擊時，使產(chǎn)生于供電線路上的感應(yīng)雷電流，在進入總配電柜之前就迅速地泄放入地，因此開關(guān)型電源防雷器是高可靠性、大通流量和長壽命，可承受雷雨季節(jié)多次高強度、高能量浪涌過電壓的沖擊，而穩(wěn)定可靠的發(fā)揮迅速大通流量泄流的作用。
3.2 機房配電電源防雷(II級防雷)
在機房配電電源進線端并聯(lián)安裝一套上海雷迅AM1-80/3+NPE三相五線限壓型電源防雷器，由于電壓開關(guān)型電源防雷器在泄放供電線路上高能量的雷電流時，在防雷器兩端所呈現(xiàn)的殘壓仍然很高，仍可能大大超過被保護設(shè)備所能承受的較高耐壓值，因此限壓型電源防雷器通過再次泄流而降低線路上的殘壓，進一步降低真正到達設(shè)備供電端口的浪涌電壓值，使之小于設(shè)備耐壓值，從而在發(fā)生雷擊時，使設(shè)備遭受損壞的可能性大大減小。
3.3 UPS電源防雷(III級防雷)
UPS電源會為機房內(nèi)的一些重要設(shè)備進行供電保障，所以也需對UPS電源進行感應(yīng)雷防護，在UPS電源進線處加裝一套上海雷迅AM2-40/1+NPE單相限壓型電源防雷器，進一步降低真正到達設(shè)備供電端口的浪涌電壓值，使之小于設(shè)備耐壓值，從而在發(fā)生雷擊時，使設(shè)備遭受損壞的可能性大大減小。
3.4 重要電子設(shè)備電源防雷(IV級防雷)
對于一些特別重要或特別敏感的電子設(shè)備，具備第四級的保護是必要的，可在用電設(shè)備電源進線端使用一個電源防浪涌保護器，以達到完全消除微小瞬態(tài)的瞬態(tài)過電壓的目的。
（4）、中心機房信號部分防雷設(shè)計
4. 1 光纖光纜防雷
因光頻率與雷電頻率相距較大，所以光纖一般無需專門防雷，但為了防止光纖金屬層引雷到機房而使設(shè)備損壞，必須將光纖金屬層的兩端做接地處理，且接地電阻必須小于4歐姆以下。
4. 2 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線防雷
為了避免雷電經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線纜進入機房，損壞服務(wù)器設(shè)備，對服務(wù)器端口兩端進行防護，安裝上海雷迅RJ45-E100/4S以太網(wǎng)防雷器，將感應(yīng)電壓減小到交換機可以承受的范圍，起到保護服務(wù)器端口的作用，保證網(wǎng)絡(luò)的正常運行。
（5）、監(jiān)控系統(tǒng)防雷設(shè)計
5.1 監(jiān)控器電源防雷
為了避免雷電流侵入監(jiān)控器的電源線纜，而導(dǎo)致解碼器損壞，在各監(jiān)控器的220V電源進線端各串聯(lián)安裝一套上海雷迅AM3-05D-220模塊化交流控制電源防雷器，可以將雷電流限制在攝像頭解碼器可以承受的水平，達到有效的防護效果。
5.2 網(wǎng)絡(luò)攝像機電源、網(wǎng)絡(luò)二合一防雷
為了避免雷電流侵入攝像機的電源和網(wǎng)絡(luò)線路，而導(dǎo)致攝像頭和攝像機電源的損壞，在各攝像機前端各串聯(lián)安裝一套上海雷迅SV-2/220 EP電源、網(wǎng)絡(luò)二合一防雷器，可以將雷電流限制在攝像頭可以承受的水平，達到有效的防護效果。
（6）、等電位連接
所謂等電位連接，就是使用連接導(dǎo)線或過電壓保護器將防雷裝置和建筑物的金屬裝置、外來導(dǎo)線、電氣裝置等連接起來，以實現(xiàn)均壓等電位，消除感應(yīng)過電壓的產(chǎn)生。
機房內(nèi)部應(yīng)做成等電位網(wǎng)格，有條件的網(wǎng)格越密效果越好。一般使用規(guī)格為3*30的銅帶，沿機房做成等電位網(wǎng)格。機房內(nèi)的電氣和電子設(shè)備的金屬外殼、機柜、機架、金屬管(槽)、屏蔽線纜外層、信息設(shè)備防靜電接地和安全保護接地及浪涌保護器接地端均應(yīng)以較短的距離與防雷接地引下線相連做成良好的等電位連接。
（7）、接地系統(tǒng)
根據(jù)GB50057-94/2000《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》要求及為了達到實際防雷的效果，機房設(shè)備的防雷接地電阻必須小于4歐姆以下，重要場所防雷接地電阻應(yīng)小于1歐姆，當(dāng)設(shè)備有更高要求時，或臨近有強電磁場干擾。
地網(wǎng)設(shè)計方案如下：
1、接地網(wǎng)的安裝位置選擇在地壤電阻率很小，適合地網(wǎng)的安裝的地方，容易達到接地電阻值不大于4歐姆。
2、我公司選用熱鍍鋅角鋼的接地方式，垂直接地體采用50×50×5 mm的鍍鋅角鋼，水平接地體采用40X4的鍍鋅扁鋼。
3、地網(wǎng)開挖深度約0.7－1.2米，垂直接地體的間距為3-5米，垂直接地樁與水平接地極的連接處均四面焊接，所有的焊點均用瀝青做防腐處理。
4、由地網(wǎng)引出一根BVR50mm2多股銅芯電纜至室內(nèi)等電位排，作為機房的防雷接地引下線，方便防雷器和各設(shè)備就近的接地。 |
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