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配电房防雷方案

第一部分 防雷原理

    一、直击雷经过接闪器[如避雷针(带)]、引下线和接地装置而直接泄放入地,导致地网地电位上升。高电压由设备接地线引入电子设备造成地电位反击。

    二、雷电流沿引下线入地时,在引下线周围产生磁场,引下线周围的各种金属管(线)上经感应而产生过电压。

    三、进出大楼或机房的电源线和信号线等在大楼外受直击雷或感应雷而加载的雷电压及过电流沿线窜入,入侵电子设备。因此,我们对以上三种途径对整个入侵的雷击过电压及过电流进行防护。

完整系统防雷方案包括外部防雷和内部防雷两个方面:

    1、外部防雷包括接闪器(避雷针、带、线)、引下线(建筑物钢筋、人工引下线)、接地装置(接地体、地网)等等,其主要的功能是为了确保建筑物本体免受直击雷的侵袭,将可能击中建筑物的雷电通过避雷针、避雷带、引下线、接地体等,泄放入大地。

    2、内部防雷系统是为保护建筑物内部的设备以及人员的安全而设置的。在需要保护设备的前端安装合适的避雷器,使设备、线路与大地形成一个有条件的等电位体。将可能进入的雷电流阻拦在外,将因雷击而使内部设施所感应到的雷电流得以安全泄放入地,确保后接设备的安全。

    当雷电发生在距离建筑物较近的地方,通过避雷针将可能击中于建筑物本体的雷电吸引并通过避雷针泄放入大地时,所产生的感应电动势会对内部所有的金属线路均产生破坏作用的感应电流,正是由于电源、网络、通讯等线路出现感应雷电流,增加了建筑物内部较为敏感的计算机等设备破坏的可能性,安装避雷针时没有做好完备的内部防护感应雷的措施,将会大大增加雷击损坏事故的机会,此时的避雷针就真正成为了引雷针。

    当所在的建筑物附近出现雷雨云时,雷电不通过建筑物顶部的避雷带等泄放雷电流时,也会在建筑物内部设备的电源和网络系统中产生感应雷电流,导致设备的损坏。因此建筑物内部通过电源、网络和通讯线路相连接的计算机系统,期望通过较为传统的方法:安装避雷针以避免感应雷击的事故是不可能的,作为内部系统的防雷,只做避雷针等外部防雷,其作用是不充分的。只有针对感应雷击损坏设备的特性,采用防范感应雷击的解决方法,才能避免雷电对设备的侵袭。

    由于感应雷产生的途径有许多种,在距离带电雷雨云较近所有的金属回路中均会产生破坏性的可能,只是有些的雷电过电压较小,不会对设备产生明显的破坏力而已,但过电压的存在对设备的长期使用的寿命必然产生影响,因此感应雷防范的难度远大于直击雷的防范,而且所需要投入的费用也高于直击雷的防护。

    针对于系统的防雷,从可能引雷的两个途径:电源线路、信号线路,根据每一类设备的特性、需要的防雷等级程度,选用性价比合适的防雷产品,做到以合理的价格达到充分的防护。确保设备对直击雷和感应雷以及线路操作过电压的全面防护。

 

第二部分 具体防雷保护方案

 

一、设计依据

 

⑴ GB50057-94(2000版)   《建筑物防雷设计规范》

⑵ JGJ/T16-92           《民用建筑电气设计规范》

⑶ GB 50174-93          《电子计算机机房设计规范》

⑷(99D562)            《建筑物、构筑物防雷设施安装》

⑸ GB50343-2004         《建筑物信息系统防雷技术规范》

⑹ IEC 1312-1-2-3       《雷电电磁肪冲的防护》

 

二、具体方案

 

1、供电系统过电压保护设计

     a) 在总配电箱处,安装LZZ单相电源防雷器,型号:220B-B/2,作为总电源一级保护;

     b) 在分配电箱处,安装LZZ单相电源防雷器,型号:220C-C/2,作为电源二级保护;

供电系统过电压保护设计.jpg

     d) 设备供电采用LZZ防雷插座,型号:CP01-6,作为计算机网络等设备精细级保护。

 

显示屏视频信号.jpg

注:电源分级防雷保护需根据实际情况,可分二级、三级或多级保护。

 

2、 报警系统防雷保护设计

    a) 在机房内的消防报警设备处,安装LZZ直流电源防雷器,型号: VF-24C作为设备的供电过电压保护。

    b) 在消防报警设备的音频输出处,安装LZZ音频防雷器,型号:LZA-AS,作音频输出的数据保护。

    c) 在消防报警设备的控制线处,安装LZZ信号防雷器,型号:RS485/422、DC-24C,作为控制信号的保护。

报警系统防雷保护设计.jpg

3、接地

    A. 根据GB50174-93标准要求,机房接地装置应满足下列接地要求:

    ① 交流工作接地,接地电阻不大于4欧姆;

    ② 安全保护接地,接地电阻不大于4欧姆;

    ③ 直流工作接地,接地电阻应按计算机系统具体要求确定;

    ④ 防雷接地,接地应按现行国标GB50057-94《建筑物防雷设计规范》执行。

    B. 交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地共用一组接地时,其接地电阻按其中最小值确定;若防雷接地单独设置接地装置时,其余三种接地共用一组接地装置,其接地电阻不大于其中最小值,并应采用防地电位反击的等电位保护器。