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防 雷 工 程

一、概述:            點擊進入:防雷系統設備和選型

    隨著計算機技術(Computer)、控制技術(Control)、通訊技術(Communication)、顯示技術(CRT)的發展和廣泛應用,各系統集數據采集、信息傳送于一體的網絡形成,隨之引入了大量設備。由于這些設備大量采用高度集成化的CMOS電路和CPU單元,其對瞬間過電壓的承受能力大幅降低,將成為受雷電損害的主要設備,所以對于雷雨多發地區各系統采取有效的保護措施是非常必要的。

二、雷電破壞途徑: 

 2-1:直擊雷
   一般防直擊雷是通過外部避雷裝置即:接閃器(避雷針、避雷帶、避雷網、避雷線)、引下線、接地裝置構成完整的電氣通路,將雷電流泄入大地。
    接閃器、引下線和接地裝置的導通只能保護建筑物本身免受直擊雷的損毀,但雷電仍會透過多種形式及途徑破壞電子設備。

 2-2:雷電波侵入
    系統電源線、信號傳輸或進入設備的金屬管線遭到雷擊或被雷電感應時,雷電波沿這些金屬導線侵入設備,造成電位差使設備損壞。

 2-3:雷電感應
  當雷擊中避雷針時,在引下線周圍會產生很強的瞬變電磁場。處在電磁場中的設備和傳輸線路會感應出較大的電動勢。這種現象叫電磁感應。
  當有帶電的雷云出現時,在雷云下面的建筑物和傳輸線路上都會感應出與雷云相反的電荷。這種感應電荷在低壓架空線路上可達100kv,信號線路上可40-60kv。這種現象叫靜電感應。研究表明:靜電感應方式引起的浪涌數倍于電磁感應引起的浪涌。
  電磁感應和靜電感應稱為感應雷,又叫二次雷擊。它對設備的損害沒有直擊雷來的猛然,但它要比直擊雷發生的機率大得多,按原郵電部的統計感應雷造成的雷擊事故約占雷擊事故總和的80%。

 2-4:地電位反擊
    建筑物的外部防雷系統(如避雷針、避雷網)遭受直接雷擊,在接地電阻的兩端就會產生危險的過電壓,由設備的接地線引入設備,造成設備的損壞。

三、防雷解決方案:

  3-1:外部防雷:

    根據GB50057-94《建筑物防雷設計規范》(2000年版)規范的要求,必須對弱電系統所在建筑物做外部防雷措施。在設計建筑物外部防雷時,對其建筑物設計時必須考慮到樓頂上須設避雷帶及避雷針;建筑物應采用暗敷設引下線(可以利用建筑物構造柱內的主筋做引下線),其間距不大于25米。
  另外對中心機房應金屬均壓環,并將其與房內金屬導電外殼做等電位連接。

         外部防雷接地裝置建議采用獨立接地裝置,并盡可能與大樓建筑接地在地面下用熱鍍鋅扁鋼進行焊接,每兩幢建筑之間,不少于兩處焊接位置。

  3-2:內部防雷:
   3-2-1:屏蔽:

   空間屏蔽:無論是網絡,還是通訊機房等,其所有建筑均基本為框架式建筑,故建筑本身的梁與柱構成了大型格柵屏蔽,對建筑以外雷電產生的電磁脈沖有著很好的空間屏蔽,即將空間磁場作了一次大的衰減,從而將系統設備保護在LPZ1區的范圍內。
    線路屏蔽:為了避免線路上發生耦合現象,及線路之間產生互感電流,建議弱電各系統布線均采用金屬屏蔽線槽架設,并將線槽金屬兩端做接地處理,金屬線槽接頭處需做跨接處理。另外,所有電源線路與信號線路應分線槽布線,且之間間距應大于30cm。如果線路上安裝防雷器,要求其地線應單獨走線,與其它線路間距大于30cm,而且地線應盡量避免走直角。

   
設備屏蔽:所有系統重要設備,應考慮設備屏蔽。最好將重要電子設備放置在機柜內,且機柜外殼應做接地處理

   3-2-2:接地:
  
針對各項系統的電子設備,應做好接地系統。根據《建筑物防雷設計規范》GB50057-94中第6.3.3條要求,機房接地應符合本規范其它章的規定外,尚應符合下列規定。一、每幢建筑應采用共用接地系統。二、當互相鄰近的建筑物之間有電力和通信電纜連通時,宜將其接地裝置互相連接。
   接地方式:聯合接地(三套法接地,應取系統最小接地電阻值。各系統接地電阻應滿足下列要求:
   系統安全保護接地:           RPE≤4Ω (人員安全性要求)
   通訊抗干擾地:               RG≤1Ω  (抗EMI干擾要求)
   防靜電接地(串聯1MΩ電阻)   RJJ≤100Ω(靜電泄流通路要求)
   防雷接地                     RF≤10Ω (雷電接閃后泄流要求)

   3-2-3:均壓等電位連接
  
按照根據《建筑物防雷設計規范》GB50057-94中第6.3.4條要求,穿過各防雷區界面的金屬物和系統,以及在一個防雷區內部的金屬物和系統均應在界面處做符合要求的等腰三角形電位連接。對機房所有金屬設備外殼需做等電位連接,并在靜電地板下做均壓環設施,讓設備地就近接地,避免機房內因建筑物柱筋在泄放雷電流時,引起周圍金屬物件感應電壓不一致,造成設備之間金屬放電現象。同時要求均壓環與機房柱筋進行連接。這需要根據各系統所在其建筑內的空間決定均壓環的大小和平面布置。

   3-2-4:設備安全距離
  
根據《建筑物防雷設計規范》GB50057-94中第6.3.2條要求,設備安放位置應遠離建筑物的梁、柱、壁頂等有金屬的地方,避免其內鋼筋在泄放雷電流時對金屬產生較強的磁場,形成電磁脈沖電流,造成設備損壞,各系統電子設備安放位置的安全距離應規范要求。

   3-2-5:安裝SPD(過電壓保護裝置或浪涌保護器)
    根據《建筑物防雷設計規范》GB50057-94中要求,在線路進入不同的防雷分區界面上需做等電位連接,即采用電涌保護器。

四、防雷系統方案:
    綜合防雷總的原則是:1、將絕大部分雷電流直接接閃引入地下泄散(外部保護);2、 阻塞沿電源線或數據、信號線引入的過電壓波(內部保護及過電壓保護);3、限制被保護設備上浪涌過壓幅值(過電壓保護),為此要配置防雷設備和構建防雷系統。不同的設施對防雷的設置稍有差別,這里以綜合大樓為例簡述防雷系統設置的方案。

、 防雷系統設備:
   請參見附件
防雷系統設備和選型(點擊進入)
 


 
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