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高層建筑樓頂避雷塔綜合防雷設(shè)計方案
一、現(xiàn)場情況概述
某辦公大樓長62m，寬21m，共計6層，已安裝有直擊雷防護(hù)措施并符合國家規(guī)范的要求，經(jīng)檢測其沖擊接地電阻為4歐姆；總電房設(shè)在一樓，每個樓層有單相配電箱2個；多媒體會議室、中心機(jī)房、119指揮中心設(shè)在六樓，機(jī)房設(shè)有三相配電柜，供電線路由一樓總電房引入，機(jī)房有UPS電源一套，其功率為3kVA，24口網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)5臺，通訊進(jìn)線有光纖1路，ISDN進(jìn)線2路，沒有做任何感應(yīng)雷防護(hù)措施。大樓內(nèi)供電系統(tǒng)、多媒體會議室、中心機(jī)房、119指揮中心等內(nèi)的設(shè)備是非常敏感的弱電設(shè)備，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的高度集成化，耐過電壓、耐過電流的水平極低，避雷針對這些電子設(shè)備的保護(hù)也無能為力，因而極易遭受雷電流的沖擊而損壞，輕者使終端計算機(jī)和通信接口設(shè)備損壞、通信中斷、各種信息無法傳遞；重者使整個供電系統(tǒng)遭受雷擊而癱瘓，使大樓內(nèi)所有弱電設(shè)備遭受雷擊而損壞，工作無法進(jìn)行。因此，為了使大樓各設(shè)施能正常運作以及保障大樓內(nèi)人員的安全，防止雷擊而帶慘重?fù)p失，有必要對大樓進(jìn)行綜合雷電防護(hù)措施，除了要安裝良好的避雷針、避雷帶，還必須在電源系統(tǒng)、信號系統(tǒng)進(jìn)行可靠、有效的雷電防護(hù)工作，并具備可靠的接地裝置。
二、雷電入侵機(jī)房網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)途徑分析
雷擊引起的上萬伏的過電壓（過電流）及極強(qiáng)的交變電磁場是損壞樓內(nèi)弱電設(shè)備的主要原因，雷電入侵樓內(nèi)設(shè)備的途徑有供電線路、通信線路、地反擊、雷擊電磁場四種途徑，具體分析如下：
1.供電線路引入雷電
電源線路是雷電入侵的主要途徑，經(jīng)常會遭受雷擊造成開關(guān)跳閘、設(shè)備損壞等事故，是防雷保護(hù)的重點。供電線路（對10KV線路，高壓MOV的殘壓很高，弱電設(shè)備受此高壓都會損壞，變壓器有一定的隔離和衰減作用，但還有相當(dāng)大的剩余雷電會傳到后續(xù)設(shè)備。）產(chǎn)生過電壓后，該過電壓直接傳到弱電子設(shè)備，并將設(shè)備損壞，一般是將設(shè)備的電源部分損壞。根據(jù)線路上的過電壓的成因及危害可分為7種情況：
�、偈须娋�路在野外架空布設(shè)時遭直接雷擊，因線路較長，發(fā)生的幾率較大，線路上的雷電流相當(dāng)大，危害當(dāng)然很大。
�、谑须娋�路在野外架空布設(shè)，附近發(fā)生雷擊（主要是空閃）時，雷電電磁場使得線路上感應(yīng)到雷電流。有較大的發(fā)生幾率，但雷電流不太大。
�、凼须娋�路在野外走地纜溝或埋地布設(shè)，發(fā)生雷擊后雷電流入地時，線路上感應(yīng)到雷電流。相對前面兩種情況來講，發(fā)生幾率及雷電流都不大。
�、軜莾�(nèi)供電線路受建筑物引下線電磁場感應(yīng)而產(chǎn)生雷電流，雷電流的大小與發(fā)生幾率和樓結(jié)構(gòu)及布線有關(guān)。垂直方向的線路沒有屏蔽而且離引下線（建筑物立柱）較近時，發(fā)生幾率及雷電流較大。
�、輼莾�(nèi)供電線路受建筑物附近雷擊（建筑物附近落雷）電磁場感應(yīng)而產(chǎn)生雷電流，雷電流的大小與建筑物的屏蔽性、布線、落雷位置、落雷點電流等有關(guān)。當(dāng)建筑屏蔽性較差、線路靠外墻、落雷點靠樓較近、落雷點電流大時，線路感應(yīng)雷電流較大。
�、迾莾�(nèi)線路相互感應(yīng)。這是較多的線路布得很近（如電源線、地線等相互距離在10cm內(nèi)）時，如其中的一條上有過電壓，則其它線路上都會感應(yīng)到過電壓，但雷電流不大。
⑦樓內(nèi)大型設(shè)備操作過電壓，該過電壓不是雷擊引起但其危害不低于雷擊，主要是加速電子設(shè)備老化。從電的性能上來講該操作過電壓類似于雷擊過電壓，用同樣的方法能抑制。
2.通信控制線路引入雷電
通信控制線路（通信控制線路一般有數(shù)據(jù)專線、網(wǎng)絡(luò)線、控制信號線和視頻線等）感應(yīng)雷電后，雷電也直接傳到設(shè)備，并將設(shè)備損壞，一般是將設(shè)備的通信口損壞，與供電路線上產(chǎn)生雷電流的情況相似，一般來講，通信線路上的雷電流比供電線路上的雷電流要小，通信線路上產(chǎn)生雷電的6種情況：
�、偻ㄐ啪�路在野外架空布設(shè)時遭直接雷擊，因通信線有絕緣層、架空布線的情況不多等原因。因此，發(fā)生幾率較低，但一旦發(fā)生，線路上的雷電流大。
�、谕ㄐ啪�路在野外架空布設(shè)，附近發(fā)生雷擊（主要是空閃）時，線路上感應(yīng)到雷電流。如架空線路較長，則有較大的發(fā)生幾率。
③通信線路在野外走地纜溝或埋地布設(shè)，發(fā)生雷擊后雷電流入地時，線路上感應(yīng)到雷電流,雷電流不大。
�、軜莾�(nèi)通信線路受建筑物引下線電磁場感應(yīng)而產(chǎn)生雷電流，如線路沒有屏蔽又離引下線較近，則發(fā)生幾率大，而且雷電流也足以將通信口損壞。
�、輼莾�(nèi)通信線路受建筑物附近雷擊電磁場感應(yīng)而產(chǎn)生雷電流，雷電流的大小與建筑物的屏蔽性、布線、落雷位置、落雷點電流等有關(guān)。當(dāng)建筑屏蔽性較差、線路靠外墻、落雷點靠樓較近、落雷點電流大時，線路感應(yīng)雷電流較大。
�、迾莾�(nèi)線路相互感應(yīng)。這是較多的線路布得很近（如電源線、通信線、地線等相互距離在10cm以內(nèi)）時，如其中的一條上有過電壓，則其它線路上多會感應(yīng)到過電壓，但雷電流不大。
3.地電位反擊分析
接地系統(tǒng)常稱接地裝置，接地系統(tǒng)不符合要求主要危害是產(chǎn)生地電位反擊，一般的地電位反擊是指同一設(shè)備或系統(tǒng)同時連接到幾個互相沒有直接電氣連接的地網(wǎng)，當(dāng)雷擊時，各地網(wǎng)之間的可能存在較高的電位差，該電位差通過地線直接加在同一設(shè)備各系統(tǒng)上，就有可能將設(shè)備損壞。雷擊時地電抬高，該高電位通過地線到設(shè)備，此時，如設(shè)備有低電位的外接線則會形成電位差損壞設(shè)備，如設(shè)備沒有外接線或外接線都呈高阻狀態(tài)則沒有電位差，屬于水漲船高性質(zhì)，設(shè)備不會損壞。
4.雷電電磁場分析
雷電電磁場是指：建筑物附近或建筑物本身遭雷擊時，樓內(nèi)有較強(qiáng)的電磁場，處在該電磁場中的設(shè)備有可能損壞。IEEE實驗證明，0.3GS使設(shè)備誤動作，2.4GS使設(shè)備永久性損壞。
三、機(jī)房網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)防雷方案
(一) 設(shè)計依據(jù)
1．IEC61024《建筑物防雷》
2．IEC61312《雷電電磁脈沖的防護(hù)》
3．GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》
4．GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》
5．GB50174-93《計算機(jī)機(jī)房設(shè)計規(guī)范》
6．GB2887-89《計算機(jī)場地技術(shù)條件》
7．GB/T50311-2000《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》
8．XQ3-2000《氣象信息系統(tǒng)雷擊電磁脈沖防護(hù)規(guī)范》
9．ITU K25《光纜的防雷》
10．GB50200-94《有線電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
11．YD5078-98《通信工程電源系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》
12．ITU K27《電信大樓內(nèi)的連接結(jié)構(gòu)和接地》
13．GB50198-94《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
(二)防雷設(shè)計原則
1．應(yīng)考慮環(huán)境因素、雷電活動規(guī)律、系統(tǒng)設(shè)備的重要性、發(fā)生雷災(zāi)后果的嚴(yán)重程度，分別采取相應(yīng)的防護(hù)措施。
2．應(yīng)堅持全面規(guī)劃、綜合治理、優(yōu)化設(shè)計、多重保護(hù)、技術(shù)運用、經(jīng)濟(jì)合理、定期檢測、隨機(jī)維護(hù)的原則，進(jìn)行綜合設(shè)計及維護(hù)。
3. 應(yīng)采用直擊雷防護(hù)、等電位連接、屏蔽、合理布線、其用接地系統(tǒng)和安裝電涌保護(hù)裝置等措施進(jìn)行綜合防護(hù)。必須堅持預(yù)防為主，安全第一的指導(dǎo)方針。
4. 應(yīng)根據(jù)所在地區(qū)雷暴等級、設(shè)備放置在雷電防護(hù)區(qū)的位置不同，采用不同的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。
（三）綜合防雷設(shè)計方案
雷電防護(hù)是一個綜合的系統(tǒng)工程，防雷設(shè)計應(yīng)采用直擊雷防護(hù)、等電位連接、屏蔽、合理布線、其用接地系統(tǒng)和安裝電涌保護(hù)裝置等措施進(jìn)行綜合防護(hù)。綜合雷電防護(hù)包括外部防雷（即直擊雷防護(hù)）和內(nèi)部防雷（即感應(yīng)雷電防護(hù)）。本方案僅考慮感應(yīng)雷電防護(hù)設(shè)計。
1.供電系統(tǒng)防雷設(shè)計
由于有70％雷擊高電位是從電源線侵入的，為保證設(shè)備安全，供電系統(tǒng)一般應(yīng)采用三級雷電防護(hù)措施，對入侵電源線路和雷電流實施分級泄流，級與之間實現(xiàn)能量配合，逐步降低殘壓，將雷電過電壓箝位在到較低的水平，達(dá)到保護(hù)設(shè)備的目的。然而該大樓內(nèi)的多媒體會議室、中心機(jī)房、119指揮中心等有大量弱電設(shè)備，耐過電壓、耐過電流的水平極低，因此有必要精細(xì)極防護(hù)。設(shè)計方案如下：
A、在大樓總配電房內(nèi)電源進(jìn)線端安裝大通流容量的三相電源防雷器，型號為YF-X380B120，箱式，作為電源第一級雷電防護(hù)，數(shù)量1個。產(chǎn)品特點：標(biāo)稱通流容量（ 8/20μs）：60/120KA/線；限制電壓：≤2500V/4000V；泄漏電流：＜10uA；響應(yīng)時間：≤25ns；箱式，并聯(lián)安裝，具有雷擊計數(shù)和工作狀態(tài)指示功能，無續(xù)流和插入損耗。
B、在中心機(jī)房配電電源處安裝一套YF-X380B80 箱式三相電源防雷器，作為電源第二級保護(hù)和機(jī)房電源一級保護(hù)，數(shù)量為1套。產(chǎn)品特點：標(biāo)稱通流容量（ 8/20μs）：40/80KA/線；限制電壓：≤2000V/2500V；泄漏電流：＜10uA；響應(yīng)時間：≤25ns；箱式，并聯(lián)安裝，具有雷擊計數(shù)和工作狀態(tài)指示功能，無續(xù)流和插入損耗。
C、在大樓各樓層配電箱前端安裝單相電源防雷器，型號為YF-X220B40，作為電源第二級雷電防護(hù)，數(shù)量共12個。產(chǎn)品特點：標(biāo)稱通流容量（ 8/20μs）：20/40KA/線；限制電壓：≤2000V/2500V；泄漏電流：＜10uA；響應(yīng)時間：≤25ns；箱式，并聯(lián)安裝，具有工作狀態(tài)指示功能，無續(xù)流和插入損耗。
D、在機(jī)房電源進(jìn)線端安裝單相電源防雷器，型號為YF-X220C20，作為電源第三級雷電防護(hù)或機(jī)房電源精細(xì)級防護(hù)，數(shù)量1個。產(chǎn)品特點：并聯(lián),不受功率限制，適用計算機(jī)房等重要設(shè)備電源精細(xì)保護(hù), 超低殘壓，In(8/20)=10KA, Up≤1.5KV。
E、在設(shè)備前端安裝防雷插座，型號為YF-CZ/6，作為電源系精細(xì)級雷電防護(hù)，數(shù)量若干個（分別用在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、計算機(jī)終端等弱電設(shè)備電源防護(hù)，數(shù)量根據(jù)實際需要而定）。產(chǎn)品特點：并聯(lián),不受功率限制， 設(shè)備前端精細(xì)級保護(hù)，適用計算機(jī)房等重要設(shè)備電源精細(xì)保護(hù), 超低殘壓，In(8/20)=5KA, Up≤1KV。
2.中心機(jī)房網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)防雷設(shè)計
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)過電壓保護(hù)必須運用電磁兼容原理將網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)局部的防護(hù)歸結(jié)到系統(tǒng)全局的雷電過電壓保護(hù)。
A、在每路ISDN進(jìn)線進(jìn)入路由器之前安裝YF-XH/ISDN數(shù)據(jù)專線信號防雷器，作為數(shù)據(jù)專線的防護(hù)，數(shù)量為2套。
B、機(jī)房有24口網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)5臺，應(yīng)分別在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)前端安裝24口機(jī)架式網(wǎng)絡(luò)防雷器，作為網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的防護(hù)，型號：YF-24RJ45E/4，對每個端口進(jìn)行保護(hù)，數(shù)量5套。產(chǎn)品特點：標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架式一體化，100M，串聯(lián)，適用計算機(jī)局域網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、集成器、終端用戶雷電防護(hù), In(8/20)=50kA。
C、網(wǎng)絡(luò)間傳輸使用的光纖無須進(jìn)行防護(hù)，但是光纜的金屬加強(qiáng)筋需要做接地。
3.多媒體會議室防雷設(shè)計
應(yīng)根據(jù)會議室內(nèi)設(shè)備的具體情況進(jìn)行防雷設(shè)計。
4.119指揮中心會議室防雷設(shè)計
應(yīng)根據(jù)119指揮中心設(shè)備的具體情況進(jìn)行防雷設(shè)計。
5.做輔助地網(wǎng)
A、設(shè)計說明
在辦公大樓四周離外墻1米遠(yuǎn)處設(shè)置閉合人工地網(wǎng)，水平接地體采用-4*40熱鍍鋅扁鋼，垂直接地體采用-5*50*50*2500熱鍍鋅角鋼和低電阻接地模塊相結(jié)合的方式。
B、實施方法
在辦公大樓四周離外墻1米處開挖60*80mm地溝，在地溝中每隔5m敷設(shè)垂直接地體（-5*50*50*2500角鋼或者低電阻接地模塊），垂直接地體用-4*40熱鍍鋅扁鋼焊接在一起，所有焊接需牢固可靠，焊接處需采取防銹措施，焊接長度不得小于扁鋼寬度的兩倍（具體見安裝大樣圖），人工地網(wǎng)每隔不大于10米與大樓基礎(chǔ)地網(wǎng)用φ10熱鍍鋅圓鋼可靠連接。
六樓多媒體會議室、中心機(jī)房、119指揮中心各設(shè)置等電位接地箱一個，等電位箱與地網(wǎng)之間用35mm 2的多股軟銅線連接。
6.屏蔽與等電位連接
建筑物之間的連接電纜應(yīng)敷設(shè)在金屬管道內(nèi)，這些金屬管道從一端到另一端應(yīng)全線電氣貫通，并連到各建筑物的等電位連接帶上。電纜屏蔽層也應(yīng)連到這些帶上。
將進(jìn)入大樓的各類金屬管線的屏蔽層、機(jī)架等在進(jìn)入大樓前進(jìn)行等電位連接后接地。在進(jìn)入設(shè)備房前再進(jìn)行二次等電位連接后接地。
在建筑物入口處，即LPZ0B與LPZ1區(qū)交界進(jìn)行總等電位連接后接地，在后續(xù)的雷電防護(hù)區(qū)交界處按總等電位連接的方法進(jìn)行局部等電位連接，連接主體包含系統(tǒng)設(shè)備本身（含外露可導(dǎo)電部分）、PE線、機(jī)柜、機(jī)架、電氣和電子設(shè)備的外殼、直流工作地、防靜電接地、金屬屏蔽線纜外層、管道（水管、采暖和空調(diào)管道等金屬管道）、屏蔽槽、電涌保護(hù)器SPD的接地等均以最短的距離就近與這個等電位連接帶直接連接。
架空電力線由于終端桿引下后應(yīng)更換為屏蔽電纜，進(jìn)入大樓前應(yīng)水平直埋50m以上，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，鐵管接地。
實行等電位連接的連接體為金屬連接導(dǎo)體，和無法直接連接時而做瞬態(tài)等電位連接的電涌保護(hù)器。
7.防雷接地
防雷接地采用共用接地方式，即交流工作接地、安全保護(hù)接地、直流工作接地、防雷接地等接地均接至建筑物基礎(chǔ)地網(wǎng)。電源線路防雷與接地應(yīng)符合以下規(guī)定：
�、龠M(jìn)、出電子信息系統(tǒng)機(jī)房的電源線路不宜采用架空線路。
�、陔娮有畔⑾到y(tǒng)設(shè)備由TN交流配電系統(tǒng)供電時，配電線路必須采用TN-S系統(tǒng)的接地方式。
③配電線路設(shè)備的耐沖擊過電壓額定值應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。
�、茉谥睋衾追欠雷o(hù)區(qū)（LPZOA ）或直擊雷防護(hù)區(qū)（LPZOB ）與第一防護(hù)區(qū)（LPZ1）交界處應(yīng)安裝通過I級分類試驗的浪涌保護(hù)器或限壓型浪涌保護(hù)器作為第一級保護(hù)；第一防護(hù)區(qū)之后的各分區(qū)（含LPZ1區(qū)）交界處應(yīng)安裝限壓型浪涌保護(hù)器。使用直流電源的信息設(shè)備，視其工作電壓要求，宜安裝適配的直流電源浪涌保護(hù)器。
�、堇擞勘Ｗo(hù)器連接導(dǎo)線應(yīng)平直，其長度不宜大于0.5m。當(dāng)電壓開關(guān)型浪涌保護(hù)器到限壓型浪涌保護(hù)器之間的線路長度小于10m、限壓型浪涌保護(hù)器之間的線路長度小于5m時，在兩級浪涌保護(hù)器之間應(yīng)加裝退耦裝置。當(dāng)浪涌保護(hù)器具有能量自動配合功能時，浪涌保護(hù)器之間的線路長度不受限制。浪涌保護(hù)器應(yīng)有過電流保護(hù)裝置，并宜有劣化顯示功能。
�、蘩擞勘Ｗo(hù)器安裝的數(shù)量，應(yīng)根據(jù)被保護(hù)設(shè)備的抗擾度和雷電防護(hù)分級確定。
�、哂糜陔娫淳�路的浪涌保護(hù)器標(biāo)稱放電電流參數(shù)值宜符相關(guān)規(guī)定
四、運行維護(hù)
�。�1）防雷器安裝之后，應(yīng)檢查所有接線是否正確安裝，然后運行測試，看系統(tǒng)和設(shè)備是否正常工作，有無異常情況，如有，應(yīng)及時檢查，直至整個系統(tǒng)均正常運作。
（2）每年雷雨季節(jié)前應(yīng)對接地系統(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、接地引下線有無銹蝕、接地體附近地面有無異常，必要時應(yīng)挖開地面抽查地下蔽部分銹蝕情況，如果發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時處理。
�。�3）接地網(wǎng)的接地電阻宜每年進(jìn)行一次測量。
（4）每年雷雨季節(jié)前應(yīng)對運行中的防雷器進(jìn)行一次檢測，雷雨季節(jié)中要加強(qiáng)外觀巡視，如檢測發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時處理。
五、竣工驗收
�。�1）防雷工程施工單位須按設(shè)計要求精心施工，工程建設(shè)管理部門應(yīng)有專人負(fù)責(zé)監(jiān)督。對于隱蔽工程應(yīng)實行隨工驗收，重要部位應(yīng)進(jìn)行拍照和專用設(shè)備項記錄。
（2）設(shè)計資料和施工記錄應(yīng)由相應(yīng)的防雷主管部門妥善存檔備查。
六、銷售服務(wù)及質(zhì)量保證
（1）工程中所使用的防雷器件，從工程驗收合格之日起一年內(nèi)免費保修，超過保修期兩年內(nèi)維修只收取工本費，終身負(fù)責(zé)維護(hù)。
�。�2）根據(jù)用戶需求，免費提供防雷知識或技術(shù)服務(wù)。
某辦公大樓長62m，寬21m，共計6層，已安裝有直擊雷防護(hù)措施并符合國家規(guī)范的要求，經(jīng)檢測其沖擊接地電阻為4歐姆；總電房設(shè)在一樓，每個樓層有單相配電箱2個；多媒體會議室、中心機(jī)房、119指揮中心設(shè)在六樓，機(jī)房設(shè)有三相配電柜，供電線路由一樓總電房引入，機(jī)房有UPS電源一套，其功率為3kVA，24口網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)5臺，通訊進(jìn)線有光纖1路，ISDN進(jìn)線2路，沒有做任何感應(yīng)雷防護(hù)措施。大樓內(nèi)供電系統(tǒng)、多媒體會議室、中心機(jī)房、119指揮中心等內(nèi)的設(shè)備是非常敏感的弱電設(shè)備，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的高度集成化，耐過電壓、耐過電流的水平極低，避雷針對這些電子設(shè)備的保護(hù)也無能為力，因而極易遭受雷電流的沖擊而損壞，輕者使終端計算機(jī)和通信接口設(shè)備損壞、通信中斷、各種信息無法傳遞；重者使整個供電系統(tǒng)遭受雷擊而癱瘓，使大樓內(nèi)所有弱電設(shè)備遭受雷擊而損壞，工作無法進(jìn)行。因此，為了使大樓各設(shè)施能正常運作以及保障大樓內(nèi)人員的安全，防止雷擊而帶慘重?fù)p失，有必要對大樓進(jìn)行綜合雷電防護(hù)措施，除了要安裝良好的避雷針、避雷帶，還必須在電源系統(tǒng)、信號系統(tǒng)進(jìn)行可靠、有效的雷電防護(hù)工作，并具備可靠的接地裝置。
二、雷電入侵機(jī)房網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)途徑分析
雷擊引起的上萬伏的過電壓（過電流）及極強(qiáng)的交變電磁場是損壞樓內(nèi)弱電設(shè)備的主要原因，雷電入侵樓內(nèi)設(shè)備的途徑有供電線路、通信線路、地反擊、雷擊電磁場四種途徑，具體分析如下：
1.供電線路引入雷電
電源線路是雷電入侵的主要途徑，經(jīng)常會遭受雷擊造成開關(guān)跳閘、設(shè)備損壞等事故，是防雷保護(hù)的重點。供電線路（對10KV線路，高壓MOV的殘壓很高，弱電設(shè)備受此高壓都會損壞，變壓器有一定的隔離和衰減作用，但還有相當(dāng)大的剩余雷電會傳到后續(xù)設(shè)備。）產(chǎn)生過電壓后，該過電壓直接傳到弱電子設(shè)備，并將設(shè)備損壞，一般是將設(shè)備的電源部分損壞。根據(jù)線路上的過電壓的成因及危害可分為7種情況：
�、偈须娋�路在野外架空布設(shè)時遭直接雷擊，因線路較長，發(fā)生的幾率較大，線路上的雷電流相當(dāng)大，危害當(dāng)然很大。
�、谑须娋�路在野外架空布設(shè)，附近發(fā)生雷擊（主要是空閃）時，雷電電磁場使得線路上感應(yīng)到雷電流。有較大的發(fā)生幾率，但雷電流不太大。
�、凼须娋�路在野外走地纜溝或埋地布設(shè)，發(fā)生雷擊后雷電流入地時，線路上感應(yīng)到雷電流。相對前面兩種情況來講，發(fā)生幾率及雷電流都不大。
�、軜莾�(nèi)供電線路受建筑物引下線電磁場感應(yīng)而產(chǎn)生雷電流，雷電流的大小與發(fā)生幾率和樓結(jié)構(gòu)及布線有關(guān)。垂直方向的線路沒有屏蔽而且離引下線（建筑物立柱）較近時，發(fā)生幾率及雷電流較大。
�、輼莾�(nèi)供電線路受建筑物附近雷擊（建筑物附近落雷）電磁場感應(yīng)而產(chǎn)生雷電流，雷電流的大小與建筑物的屏蔽性、布線、落雷位置、落雷點電流等有關(guān)。當(dāng)建筑屏蔽性較差、線路靠外墻、落雷點靠樓較近、落雷點電流大時，線路感應(yīng)雷電流較大。
�、迾莾�(nèi)線路相互感應(yīng)。這是較多的線路布得很近（如電源線、地線等相互距離在10cm內(nèi)）時，如其中的一條上有過電壓，則其它線路上都會感應(yīng)到過電壓，但雷電流不大。
⑦樓內(nèi)大型設(shè)備操作過電壓，該過電壓不是雷擊引起但其危害不低于雷擊，主要是加速電子設(shè)備老化。從電的性能上來講該操作過電壓類似于雷擊過電壓，用同樣的方法能抑制。
2.通信控制線路引入雷電
通信控制線路（通信控制線路一般有數(shù)據(jù)專線、網(wǎng)絡(luò)線、控制信號線和視頻線等）感應(yīng)雷電后，雷電也直接傳到設(shè)備，并將設(shè)備損壞，一般是將設(shè)備的通信口損壞，與供電路線上產(chǎn)生雷電流的情況相似，一般來講，通信線路上的雷電流比供電線路上的雷電流要小，通信線路上產(chǎn)生雷電的6種情況：
�、偻ㄐ啪�路在野外架空布設(shè)時遭直接雷擊，因通信線有絕緣層、架空布線的情況不多等原因。因此，發(fā)生幾率較低，但一旦發(fā)生，線路上的雷電流大。
�、谕ㄐ啪�路在野外架空布設(shè)，附近發(fā)生雷擊（主要是空閃）時，線路上感應(yīng)到雷電流。如架空線路較長，則有較大的發(fā)生幾率。
③通信線路在野外走地纜溝或埋地布設(shè)，發(fā)生雷擊后雷電流入地時，線路上感應(yīng)到雷電流,雷電流不大。
�、軜莾�(nèi)通信線路受建筑物引下線電磁場感應(yīng)而產(chǎn)生雷電流，如線路沒有屏蔽又離引下線較近，則發(fā)生幾率大，而且雷電流也足以將通信口損壞。
�、輼莾�(nèi)通信線路受建筑物附近雷擊電磁場感應(yīng)而產(chǎn)生雷電流，雷電流的大小與建筑物的屏蔽性、布線、落雷位置、落雷點電流等有關(guān)。當(dāng)建筑屏蔽性較差、線路靠外墻、落雷點靠樓較近、落雷點電流大時，線路感應(yīng)雷電流較大。
�、迾莾�(nèi)線路相互感應(yīng)。這是較多的線路布得很近（如電源線、通信線、地線等相互距離在10cm以內(nèi)）時，如其中的一條上有過電壓，則其它線路上多會感應(yīng)到過電壓，但雷電流不大。
3.地電位反擊分析
接地系統(tǒng)常稱接地裝置，接地系統(tǒng)不符合要求主要危害是產(chǎn)生地電位反擊，一般的地電位反擊是指同一設(shè)備或系統(tǒng)同時連接到幾個互相沒有直接電氣連接的地網(wǎng)，當(dāng)雷擊時，各地網(wǎng)之間的可能存在較高的電位差，該電位差通過地線直接加在同一設(shè)備各系統(tǒng)上，就有可能將設(shè)備損壞。雷擊時地電抬高，該高電位通過地線到設(shè)備，此時，如設(shè)備有低電位的外接線則會形成電位差損壞設(shè)備，如設(shè)備沒有外接線或外接線都呈高阻狀態(tài)則沒有電位差，屬于水漲船高性質(zhì)，設(shè)備不會損壞。
4.雷電電磁場分析
雷電電磁場是指：建筑物附近或建筑物本身遭雷擊時，樓內(nèi)有較強(qiáng)的電磁場，處在該電磁場中的設(shè)備有可能損壞。IEEE實驗證明，0.3GS使設(shè)備誤動作，2.4GS使設(shè)備永久性損壞。
三、機(jī)房網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)防雷方案
(一) 設(shè)計依據(jù)
1．IEC61024《建筑物防雷》
2．IEC61312《雷電電磁脈沖的防護(hù)》
3．GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》
4．GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》
5．GB50174-93《計算機(jī)機(jī)房設(shè)計規(guī)范》
6．GB2887-89《計算機(jī)場地技術(shù)條件》
7．GB/T50311-2000《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》
8．XQ3-2000《氣象信息系統(tǒng)雷擊電磁脈沖防護(hù)規(guī)范》
9．ITU K25《光纜的防雷》
10．GB50200-94《有線電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
11．YD5078-98《通信工程電源系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》
12．ITU K27《電信大樓內(nèi)的連接結(jié)構(gòu)和接地》
13．GB50198-94《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
(二)防雷設(shè)計原則
1．應(yīng)考慮環(huán)境因素、雷電活動規(guī)律、系統(tǒng)設(shè)備的重要性、發(fā)生雷災(zāi)后果的嚴(yán)重程度，分別采取相應(yīng)的防護(hù)措施。
2．應(yīng)堅持全面規(guī)劃、綜合治理、優(yōu)化設(shè)計、多重保護(hù)、技術(shù)運用、經(jīng)濟(jì)合理、定期檢測、隨機(jī)維護(hù)的原則，進(jìn)行綜合設(shè)計及維護(hù)。
3. 應(yīng)采用直擊雷防護(hù)、等電位連接、屏蔽、合理布線、其用接地系統(tǒng)和安裝電涌保護(hù)裝置等措施進(jìn)行綜合防護(hù)。必須堅持預(yù)防為主，安全第一的指導(dǎo)方針。
4. 應(yīng)根據(jù)所在地區(qū)雷暴等級、設(shè)備放置在雷電防護(hù)區(qū)的位置不同，采用不同的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。
（三）綜合防雷設(shè)計方案
雷電防護(hù)是一個綜合的系統(tǒng)工程，防雷設(shè)計應(yīng)采用直擊雷防護(hù)、等電位連接、屏蔽、合理布線、其用接地系統(tǒng)和安裝電涌保護(hù)裝置等措施進(jìn)行綜合防護(hù)。綜合雷電防護(hù)包括外部防雷（即直擊雷防護(hù)）和內(nèi)部防雷（即感應(yīng)雷電防護(hù)）。本方案僅考慮感應(yīng)雷電防護(hù)設(shè)計。
1.供電系統(tǒng)防雷設(shè)計
由于有70％雷擊高電位是從電源線侵入的，為保證設(shè)備安全，供電系統(tǒng)一般應(yīng)采用三級雷電防護(hù)措施，對入侵電源線路和雷電流實施分級泄流，級與之間實現(xiàn)能量配合，逐步降低殘壓，將雷電過電壓箝位在到較低的水平，達(dá)到保護(hù)設(shè)備的目的。然而該大樓內(nèi)的多媒體會議室、中心機(jī)房、119指揮中心等有大量弱電設(shè)備，耐過電壓、耐過電流的水平極低，因此有必要精細(xì)極防護(hù)。設(shè)計方案如下：
A、在大樓總配電房內(nèi)電源進(jìn)線端安裝大通流容量的三相電源防雷器，型號為YF-X380B120，箱式，作為電源第一級雷電防護(hù)，數(shù)量1個。產(chǎn)品特點：標(biāo)稱通流容量（ 8/20μs）：60/120KA/線；限制電壓：≤2500V/4000V；泄漏電流：＜10uA；響應(yīng)時間：≤25ns；箱式，并聯(lián)安裝，具有雷擊計數(shù)和工作狀態(tài)指示功能，無續(xù)流和插入損耗。
B、在中心機(jī)房配電電源處安裝一套YF-X380B80 箱式三相電源防雷器，作為電源第二級保護(hù)和機(jī)房電源一級保護(hù)，數(shù)量為1套。產(chǎn)品特點：標(biāo)稱通流容量（ 8/20μs）：40/80KA/線；限制電壓：≤2000V/2500V；泄漏電流：＜10uA；響應(yīng)時間：≤25ns；箱式，并聯(lián)安裝，具有雷擊計數(shù)和工作狀態(tài)指示功能，無續(xù)流和插入損耗。
C、在大樓各樓層配電箱前端安裝單相電源防雷器，型號為YF-X220B40，作為電源第二級雷電防護(hù)，數(shù)量共12個。產(chǎn)品特點：標(biāo)稱通流容量（ 8/20μs）：20/40KA/線；限制電壓：≤2000V/2500V；泄漏電流：＜10uA；響應(yīng)時間：≤25ns；箱式，并聯(lián)安裝，具有工作狀態(tài)指示功能，無續(xù)流和插入損耗。
D、在機(jī)房電源進(jìn)線端安裝單相電源防雷器，型號為YF-X220C20，作為電源第三級雷電防護(hù)或機(jī)房電源精細(xì)級防護(hù)，數(shù)量1個。產(chǎn)品特點：并聯(lián),不受功率限制，適用計算機(jī)房等重要設(shè)備電源精細(xì)保護(hù), 超低殘壓，In(8/20)=10KA, Up≤1.5KV。
E、在設(shè)備前端安裝防雷插座，型號為YF-CZ/6，作為電源系精細(xì)級雷電防護(hù)，數(shù)量若干個（分別用在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、計算機(jī)終端等弱電設(shè)備電源防護(hù)，數(shù)量根據(jù)實際需要而定）。產(chǎn)品特點：并聯(lián),不受功率限制， 設(shè)備前端精細(xì)級保護(hù)，適用計算機(jī)房等重要設(shè)備電源精細(xì)保護(hù), 超低殘壓，In(8/20)=5KA, Up≤1KV。
2.中心機(jī)房網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)防雷設(shè)計
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)過電壓保護(hù)必須運用電磁兼容原理將網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)局部的防護(hù)歸結(jié)到系統(tǒng)全局的雷電過電壓保護(hù)。
A、在每路ISDN進(jìn)線進(jìn)入路由器之前安裝YF-XH/ISDN數(shù)據(jù)專線信號防雷器，作為數(shù)據(jù)專線的防護(hù)，數(shù)量為2套。
B、機(jī)房有24口網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)5臺，應(yīng)分別在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)前端安裝24口機(jī)架式網(wǎng)絡(luò)防雷器，作為網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的防護(hù)，型號：YF-24RJ45E/4，對每個端口進(jìn)行保護(hù)，數(shù)量5套。產(chǎn)品特點：標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架式一體化，100M，串聯(lián)，適用計算機(jī)局域網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、集成器、終端用戶雷電防護(hù), In(8/20)=50kA。
C、網(wǎng)絡(luò)間傳輸使用的光纖無須進(jìn)行防護(hù)，但是光纜的金屬加強(qiáng)筋需要做接地。
3.多媒體會議室防雷設(shè)計
應(yīng)根據(jù)會議室內(nèi)設(shè)備的具體情況進(jìn)行防雷設(shè)計。
4.119指揮中心會議室防雷設(shè)計
應(yīng)根據(jù)119指揮中心設(shè)備的具體情況進(jìn)行防雷設(shè)計。
5.做輔助地網(wǎng)
A、設(shè)計說明
在辦公大樓四周離外墻1米遠(yuǎn)處設(shè)置閉合人工地網(wǎng)，水平接地體采用-4*40熱鍍鋅扁鋼，垂直接地體采用-5*50*50*2500熱鍍鋅角鋼和低電阻接地模塊相結(jié)合的方式。
B、實施方法
在辦公大樓四周離外墻1米處開挖60*80mm地溝，在地溝中每隔5m敷設(shè)垂直接地體（-5*50*50*2500角鋼或者低電阻接地模塊），垂直接地體用-4*40熱鍍鋅扁鋼焊接在一起，所有焊接需牢固可靠，焊接處需采取防銹措施，焊接長度不得小于扁鋼寬度的兩倍（具體見安裝大樣圖），人工地網(wǎng)每隔不大于10米與大樓基礎(chǔ)地網(wǎng)用φ10熱鍍鋅圓鋼可靠連接。
六樓多媒體會議室、中心機(jī)房、119指揮中心各設(shè)置等電位接地箱一個，等電位箱與地網(wǎng)之間用35mm 2的多股軟銅線連接。
6.屏蔽與等電位連接
建筑物之間的連接電纜應(yīng)敷設(shè)在金屬管道內(nèi)，這些金屬管道從一端到另一端應(yīng)全線電氣貫通，并連到各建筑物的等電位連接帶上。電纜屏蔽層也應(yīng)連到這些帶上。
將進(jìn)入大樓的各類金屬管線的屏蔽層、機(jī)架等在進(jìn)入大樓前進(jìn)行等電位連接后接地。在進(jìn)入設(shè)備房前再進(jìn)行二次等電位連接后接地。
在建筑物入口處，即LPZ0B與LPZ1區(qū)交界進(jìn)行總等電位連接后接地，在后續(xù)的雷電防護(hù)區(qū)交界處按總等電位連接的方法進(jìn)行局部等電位連接，連接主體包含系統(tǒng)設(shè)備本身（含外露可導(dǎo)電部分）、PE線、機(jī)柜、機(jī)架、電氣和電子設(shè)備的外殼、直流工作地、防靜電接地、金屬屏蔽線纜外層、管道（水管、采暖和空調(diào)管道等金屬管道）、屏蔽槽、電涌保護(hù)器SPD的接地等均以最短的距離就近與這個等電位連接帶直接連接。
架空電力線由于終端桿引下后應(yīng)更換為屏蔽電纜，進(jìn)入大樓前應(yīng)水平直埋50m以上，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，鐵管接地。
實行等電位連接的連接體為金屬連接導(dǎo)體，和無法直接連接時而做瞬態(tài)等電位連接的電涌保護(hù)器。
7.防雷接地
防雷接地采用共用接地方式，即交流工作接地、安全保護(hù)接地、直流工作接地、防雷接地等接地均接至建筑物基礎(chǔ)地網(wǎng)。電源線路防雷與接地應(yīng)符合以下規(guī)定：
�、龠M(jìn)、出電子信息系統(tǒng)機(jī)房的電源線路不宜采用架空線路。
�、陔娮有畔⑾到y(tǒng)設(shè)備由TN交流配電系統(tǒng)供電時，配電線路必須采用TN-S系統(tǒng)的接地方式。
③配電線路設(shè)備的耐沖擊過電壓額定值應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。
�、茉谥睋衾追欠雷o(hù)區(qū)（LPZOA ）或直擊雷防護(hù)區(qū)（LPZOB ）與第一防護(hù)區(qū)（LPZ1）交界處應(yīng)安裝通過I級分類試驗的浪涌保護(hù)器或限壓型浪涌保護(hù)器作為第一級保護(hù)；第一防護(hù)區(qū)之后的各分區(qū)（含LPZ1區(qū)）交界處應(yīng)安裝限壓型浪涌保護(hù)器。使用直流電源的信息設(shè)備，視其工作電壓要求，宜安裝適配的直流電源浪涌保護(hù)器。
�、堇擞勘Ｗo(hù)器連接導(dǎo)線應(yīng)平直，其長度不宜大于0.5m。當(dāng)電壓開關(guān)型浪涌保護(hù)器到限壓型浪涌保護(hù)器之間的線路長度小于10m、限壓型浪涌保護(hù)器之間的線路長度小于5m時，在兩級浪涌保護(hù)器之間應(yīng)加裝退耦裝置。當(dāng)浪涌保護(hù)器具有能量自動配合功能時，浪涌保護(hù)器之間的線路長度不受限制。浪涌保護(hù)器應(yīng)有過電流保護(hù)裝置，并宜有劣化顯示功能。
�、蘩擞勘Ｗo(hù)器安裝的數(shù)量，應(yīng)根據(jù)被保護(hù)設(shè)備的抗擾度和雷電防護(hù)分級確定。
�、哂糜陔娫淳�路的浪涌保護(hù)器標(biāo)稱放電電流參數(shù)值宜符相關(guān)規(guī)定
四、運行維護(hù)
�。�1）防雷器安裝之后，應(yīng)檢查所有接線是否正確安裝，然后運行測試，看系統(tǒng)和設(shè)備是否正常工作，有無異常情況，如有，應(yīng)及時檢查，直至整個系統(tǒng)均正常運作。
（2）每年雷雨季節(jié)前應(yīng)對接地系統(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、接地引下線有無銹蝕、接地體附近地面有無異常，必要時應(yīng)挖開地面抽查地下蔽部分銹蝕情況，如果發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時處理。
�。�3）接地網(wǎng)的接地電阻宜每年進(jìn)行一次測量。
（4）每年雷雨季節(jié)前應(yīng)對運行中的防雷器進(jìn)行一次檢測，雷雨季節(jié)中要加強(qiáng)外觀巡視，如檢測發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時處理。
五、竣工驗收
�。�1）防雷工程施工單位須按設(shè)計要求精心施工，工程建設(shè)管理部門應(yīng)有專人負(fù)責(zé)監(jiān)督。對于隱蔽工程應(yīng)實行隨工驗收，重要部位應(yīng)進(jìn)行拍照和專用設(shè)備項記錄。
（2）設(shè)計資料和施工記錄應(yīng)由相應(yīng)的防雷主管部門妥善存檔備查。
六、銷售服務(wù)及質(zhì)量保證
（1）工程中所使用的防雷器件，從工程驗收合格之日起一年內(nèi)免費保修，超過保修期兩年內(nèi)維修只收取工本費，終身負(fù)責(zé)維護(hù)。
�。�2）根據(jù)用戶需求，免費提供防雷知識或技術(shù)服務(wù)。
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