(監控防雷系統綜合方案)-文庫吧

【正文】 13632425317 Fox:02039218003810 8 起火災事故及人身安全事故；而內部防雷系統則是防止雷電和其它形式 的過電壓侵入設備中造成損壞，這是外部防雷系統無法保證的，為了實現內部避雷，需對建筑物進出各保護區的電纜、金屬管道等安裝過電壓保護器進行保護并良好接地。 A、多級分類保護原則： 即根據電氣、微電子設備的不同功能、受保護的程序和所屬保護區域確定防護要點作分類保護；根據雷電和操作瞬間過電壓危害的可能通道，對電源線和數據、通信線路都應做多級層保護。 B、外部無源保護： 在 0 級保護區即外部作無源保護，主要依靠避雷針（網、線、帶）和接地裝置。保護原理：當雷云放電接近地面時，它使地面電場發生畸變。在避雷針（線）頂部，形 成局部電場強度畸變，以影響雷電先導放電的發展方向，引導雷電向避雷針（線）放電，再通過接地引下線，接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護物免受雷擊。這是人們長期實踐證明的有效的防直擊雷的方法。建筑物的所有外露金屬構件（管道），都應與防雷網（帶，線）良好連接。 廣州市海德防雷科技有限公司 防雷建議書 Haide Lighting Protection Tel:13632425317 Fox:02039218003810 9 C、內部防護 a、 電源部分防護： 雷電侵害主要是通過線路侵入。對高壓部分電力局有專 用高壓避雷裝置，電力傳輸線把對地的電力限制到小于 6000 伏（ ），而線對線則無法控制。所以，對 380v 低壓線路應進行過電壓保護，按國家規范應分三部分：建議在高壓變壓器后端到建筑總配電盤前端的電纜內芯線兩端應對地加裝電涌保護器，作一級保護；在建筑總配電盤至各樓層分配電箱間的電纜內芯線兩端應對地加裝電涌保護器，作二級保護；在所有重要的、精密的設備以及 UPS 的前端應對地加裝電涌保護器，作為三級保護。目的是用分流（限幅）技術即采用高吸收能量的分流設備（電涌保護器）將雷電過電壓（脈沖）的能量分流泄入大地 ，達到保護目的，所以，分流、等電位技術中采用防護器的品質、性能的好壞是直接關系網絡防護的關鍵，因此，選擇合格優良的電涌保護器至關重要。 b、信號部分保護： 對于信息系統，應分為粗保護和精細保護。粗保護量級根據所屬保護區的級別確定，精細保護要根據電子設備的敏感度來進行確定。其主要考慮的如：衛星接收系統、電話系統、網絡專線系統、監控系統等。建議在所有信息系統進入的電纜內芯線端，應對地加裝電涌保護器，電纜中的 架 空線對應接地，并做好屏蔽接地，其中應注意系統設備的在線電壓、傳輸速率、按口類型等，以確保系統正常的工 作。 c、接地處理 ： 在建設中，一定要求有一個良好的接地系統，因所有防雷系統都需要通過接地系統把雷電流泄入大地，從而保護設備和人身安全。如果機房接地系統做得不好，不但會引起設備故障，燒壞元器件，嚴重的還將危害工作人員的生命安全。另外還有防干擾的屏蔽問題，防靜電的問題都需要通過建立良好的接地系統來解決。一般整個建筑物的接地系統有：建筑物地網（與法拉第網相接）、電源地（要求地阻小于 10 歐）、邏輯地（也稱信號地）、防雷地等，有的（如 IBM）公司廣州市海德防雷科技有限公司 防雷建議書 Haide Lighting Protection Tel:13632425317 Fox:02039218003810 10 要求另設專用獨立地，要求地阻小于 4歐（根據實際情況可能也會要求小 于 1歐）。然而，各地必須獨立時，如果相互之間距離達不到規范要求的話，則容易出現地電位反擊事故，因此，各接地系統之間的距離達不到規范的要求時應盡可能連接在一起，如實際情況不允許直接連接的，可通過地電位均衡器實現等到電位連接。 D、有外部防雷措施同時更需要完善內部防雷措施 我們知道外部防雷措施中避雷設施的引下線在接閃以后，會有很大的瞬變電流通 過，也就是說在周圍會產生很大的瞬變電磁場（ LEMP）。因此，安裝了外部避雷措施不能代替內部防雷措施。再者，我們都知道，避雷針的工作原理是引雷，所以在概率上來說，安裝了避雷針以后，建筑物的避雷系統遭受雷擊的可能性會增大，也就是說 LEMP 發生的幾率會變大，過電壓產生點的距離會縮短（引下線處），所以安裝了外部避雷措施的含有電腦網絡等系統的大廈更加需要內部防雷措施。 雷電的選擇性 廣州市海德防雷科技有限公司 防雷建議書 Haide Lighting Protection Tel:13632425317 Fox:02039218003810 11 A、易遭雷擊的地點： 土壤電阻率較小的地方，如有金屬礦床的地區、河岸、地下水出口處、湖沼、低洼地區和地下水位高的地方； 山坡與稻田接壤處； 具有不同電阻率土壤的交界地段。 B、易遭受雷擊的建（構）筑物： 高聳突出的建筑物，如水塔、電視塔、高樓等； 排出導電塵埃、廢氣熱氣柱的廠房、管道等； 內部有大量金屬設備的廠房； 地下水位高或有金屬礦床等地區的建（構）筑物； 孤立、突出在曠野的建（構）筑物。 C、同一建（構）筑物易遭受雷擊的部位： 平屋面和坡度 ≤1/10 的屋面，檐角、女兒墻和屋檐； 坡屋度＞ 1/10 且＜ 1/2的屋面；屋角、屋脊、檐角和屋檐； 坡度＞ 1/2 的屋面 、屋角、屋脊和檐角； 建（構）筑物屋面突出部位，如煙囪、管道、廣告牌等。 （三）雷電風險評估 雷電的選擇性 A、易遭雷擊的地點： 土壤電阻率較小的地方，如有金屬礦床的地區、河岸、地下水出口處、湖沼、低洼地區和地下水位高的地方； 山坡與稻田接壤處；具有不同電阻率土壤的交界地段。 B、易遭受雷擊的建（構）筑物： 高聳突出的建筑物，如水塔、電視塔、高樓等 ； 排出導電塵埃、廢氣熱氣柱的廠房、管道等；內部有大量金屬設備的廠房；地下水位高或有金屬礦床等地區的建（構）筑物；孤立、突出在曠野的建（構）筑物。 廣州市海德防雷科技有限公司 防雷建議書 Haide Lighting Protection Tel:13632425317 Fox:02039218003810 12 C、同一建（構）筑物易遭受雷擊的部位： 平屋面和坡度 ≤1/10 的屋面，檐角、女兒墻和屋檐；坡屋度＞ 1/10 且＜ 1/2的屋面；屋角、屋脊、檐角和屋檐；坡度＞ 1/2 的屋面、屋角、屋脊和檐角；建（構）筑物屋面突出部位，如煙囪、管道、廣告牌等。 防雷等級的確認 建筑物年預計雷擊次數按下式計算： N = kNgAe ； Ng = 式中： N 建筑物預計雷擊次數（次 /a）； k 雷擊次數校正系數；在此類型情況下取 ； Ng 建筑物所處地區雷擊大地的年平均密度 [次 /（ km2a ） ]； Ae 與建筑物截收相同雷擊次數的等效面積（ km2）； Td 該地區的 年平均雷電日數 ； 在下列情況下 k取相應數值： a、位于曠野孤立的建筑物取 2； b、金屬屋面的磚木結構建筑物取 ； c、位于河邊、湖邊、山坡下或山地中土壤電阻率較小處、地下水露頭處、土山頂部、山谷風口等處的建筑物，以及特別潮濕的建筑物取 。 根據以上年預計雷擊次數參數， 本項目 建筑的預計年雷擊次數 N 均大于 次 /年。依據設計圖紙和 GB 5005794《建筑物防雷設計規范》第 條的要求，其屬于 標準規定的“ 預計雷擊次數大于 次 /a的人員密集的公共建筑物 ”范圍 。因此應定為二類防雷建筑物 。 基于 GB503432021 的風險評估 （ 1）、地理、氣象信息 城市名稱： 當地平均雷暴日： （ 2） 、建筑物信息 廣州市海德防雷科技有限公司 防雷建議書 Haide Lighting Protection Tel:13632425317 Fox:02039218003810 13 建筑物 平均 長度： 建筑物 平均 寬度： 建筑物 平均 高度： 建筑物等效面積 Ae： （ 3） 、入戶設施情況 電源線纜入戶方式：低壓架空電源線纜 線長 L： 等效面積 ds： / 采用計算公式： 參數： K1=2021 電源線纜入戶截收面積 Ae1： 信息線纜入戶方式：埋地信號線纜 線長 L： 等效面積 ds： 采用計算公式： 參數： K6= 信息線纜入戶截收面積 Ae1： （ 4） 、建筑物及入戶設施年預計雷擊次數 N: 根據建筑物年預計雷擊次數 (N1)計算公式 : 根據入戶設施年預計雷擊次數 (N2)計算公式 : 推出公式：廣州市海德防雷科技有限公司 防雷建議書 Haide Lighting Protection Tel:13632425317 Fox:02039218003810 14 得出該建筑物及入戶設施年預計雷擊次數 N： （ 5） 、可接受的最大年平均雷擊次數 Nc 根據可接受的最大年平均雷擊次數 Nc 計算公式 : 及各類因子 C= 得出可 接受的最大年平均雷擊次數 Nc= （ 6） 、結論 建筑物及入戶設施年預計雷擊次數 N=； 可接受的最大年平均雷擊次數 Nc=； 防雷裝置攔截效率 E=1Nc/N E=； 由于 E 防雷等級為 A 級，宜在低壓系統安裝 3級 4級 SPD 進行防護。 五、內部防雷設計 電源系統的防護設計 A、外來導體的布置： 外來導體包括：金屬水管、通訊電纜線及電力電纜鎧裝外皮或電纜金屬管等。 所有的水管和電纜應埋地進入機房，水管和電纜鎧裝外皮和保 護金屬管應在進入機房時接地，電纜應選用鎧裝電纜或穿金屬管埋地進入機房電纜相線和中線應通過電涌保護器接地。 B、外電源線的電涌保護器的布置和選擇： （ 1） 、電涌保護器的布置原理 如 下 圖所示： 廣州市海德防雷科技有限公司 防雷建議書 Haide Lighting Protection Tel:13632425317 Fox:02039218003810 15 （圖 ） （ a） 該布置是依據 GB 5005794（ 2021 版）和 IEC 61312 的標準布置。 在 LPZ0 和 LPZ1 區交界： U2 =U1I2R2 可以看出： U2U1 I2I1 這樣就可以通過多級鉗位使殘壓逐步降低，以有效地抑制外來雷電波入侵和雷電電磁脈沖的危害。 （ b） 通過電涌保護器的雷電流逐級減少，還為安裝電涌保護器提供了方便（如圖 一）。 所 以 我們在安裝電涌保護器時總會使用導線進行連接，而導線電感在雷電波的頻率下不能忽略，于是有： Uc=UL1+Us+UL2 Uc=Is(ZL1+ZL2)+Us 這樣的殘壓將會附加上一個額外的 Is(ZL1+ZL2)， 如果只有一級電涌保護器 ， 雷電流的大部將從這一級電涌保護器泄放入地則 Is 非常大 ， 這樣 要保證 U 額外Is(ZL1+ZL2),否則則 ZL1+ZL2要非常地小 ,也即導線要非常短 ,在安裝時往往很難做至 ,安裝條件就會非常苛刻 。 多級布置使這個部題得至解決。 （ c）分區多級布置使電涌保護器由于自身放電的電磁脈沖的干擾減弱，我們知道當在導體中有高頻信號流過，就會向空間發射電磁波及發射功率。可頻率、電流和電壓有關當電流和電壓降低時其發射功率也就減弱，這樣不會因為電涌保護器的放電而影響微電子設備的正常運行。 （ d） SPD4 必須盡量靠近設備，這是因為 GB 5005794（ 2021 版）和 IEC 61312廣州市海德防雷科技有限公司 防雷建議書 Haide Lighting Protection Tel:13632425317 Fox:0203921800381