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1、精品名师归纳总结高速大路通信、监控、收费系统的防雷方案一、概述当今社会电子运算机技术、微波通信技术日益进展，各类电子设备大量应用，雷击电感应到邻近的导体中形成过电压，可高达几千伏，对微电子设备的危害极大。LEMP 的主要侵入通道有电源线路、各类信号传输线路、天馈路线和进入系统的管、缆、桥架等导体侵入设备系统，造成电子设备失效或永久性损坏。因此，雷击脉冲的防护是在入侵通道上将雷电流泄放入的，从而达到爱护电子设备的目有。其主要方法是采纳隔离、等位、钳位、均压、滤波、屏蔽、过压过流爱护、接的等方法将雷电过电压、过电流及雷击电磁脉排除在设备外围，从而有效的爱护各类设备。目前主要采纳气体放电管、放电间隙
2、、高频二极 管、压敏电阻、瞬态二极管、晶闸管、高低通滤波器等元件依据不同频率、功率、传输速率、阻抗、驻波、插损、带宽、电压、电流等要求，组合成电源线、天馈线、信号线系列电涌爱护器SPD）安装在微电子设备的外连线路中，的线按共用接的原就接入系统的的线，才不至于造成的电位反击。只要设计合理、安装合格，电涌爱护器就能有效的防备雷电。因此，采纳完善的综合防雷手段构成一套完整的防雷体系，这就是现代防雷的新理论：综合防雷理论。目前高速大路建设进展快速，为了使高速大路畅通无阻，保证高速大路通信、监控、收费系统正常运行，将雷电灾难降低到最低限度，防雷工程技术人员应对系统进行全面规划、综合治理、制定完善的综合防
3、雷设计方案。二、高速大路综合防雷设计方案的依据高速大路综合防雷在设计时主要采纳以下标准，供设计时参照。1 、 IEC61024建筑物防雷2 、 IEC61312雷电电磁脉冲的防护3 、 ITU K25 光缆的防雷4 、 ITU K27 电信大楼内的连接结构和接的5 、 GB50057-94建筑物防雷设计规范6 、 GB50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范7 、 GB50174-93电子运算机机房设计规范8 、 GB50198-94民用闭路监视电视系统工程技术规范9 、 GB/T50311-2000 建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范10 、YD5078-98通信工程电源系统防雷
4、技术规范可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结11 、XQ3-2000气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范三、高速大路通信、监控、收费系统的基本组成1、每一条高速大路在其治理的区间内均设有一监控中心大楼。监控中心一般设在高速大路的出、入口处，也有设在治理区间的中心部位。中心一般设置有大型的图板和监控电视系统，并配有多画面切换掌握设备、视频监视器、低速录象设备及自动转换装置。中心配备有运算机网络系统、负责治理各收费站的收费信息、紧急电话的掌握、大路出入口及中间各大型电子显示屏的掌握和大路沿线的小型电子提示牌的掌握等。中心大楼内仍有程控交换机系统、中心掌握台、光缆通信的两个或四个8Mbit/
5、s 接口的光端机、电端机及上网设备、无线电话系统、 UPS供电系统等多种电子设备。2 、在每个收费站配备有光缆通信设备，收费用的运算机局域小网，收费站信号灯掌握系统，监视、摄像、记录系统，掌握操作台，站内电话掌握台、无线对讲电话等。3 、在每个收费亭内配备有收费运算机网络系统工作站专用运算机，收费票据打印机，收费指示板，指示灯，车道掌握机，自动栏杆，语音提示系统，车辆过境自动计数器，对讲电话和空调及供电系统等设备。4 、在大路沿线及收费站广场设置了多个监控摄像头，将摄像头的视频信号通过光缆、同轴电缆、对称电缆或通过微波传输系统，将视频信号或语音信号传到中心监控室，以利掌握中心把握大路沿线的车辆
6、行驶运行情形，便于指挥调度。5 、道路 LED 指示牌。 LED 指示牌发布高速大路即时信息，位于空旷的环境中，其掌握信号线一般由光纤组成，系统电源采纳就的变压 主要是使用开关电源）的措施，由电源引起的雷击事故较为普遍。四、高速大路的综合防雷原就高速大路的综合防雷设计应考虑环境因素、雷电活动规律、系统设备的重要性、发生雷灾后果的严峻程度，分别实行相应的防护措施。1 、在进行综合防雷设计时，应坚持全面规划、综合治理、优化设计、多重爱护、技术先进、经济合理、定期检测、随机爱护的原就，进行综合设计及爱护。2 、高速大路综合防雷系统的防雷设计应采纳直击雷防护、等电位连接、屏蔽、合理布线、其用接的系统和
7、安装电涌爱护装置等措施进行综合防护。必需坚持预防为主，安全第一的指导方针。3 、高速大路综合防雷系统应依据所在的区雷暴等级、设备放置在雷电防护区的位置不同，采纳不同的防护标准。为确保防雷设计的科学性、先进性，高速大路建设工程在设计前宜做高速大路沿线现可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结场雷电环境评估。五、高速大路建筑物直击雷防护措施1 、监控中心大楼一般设置在高速大路的出入端或掌握治理区域的中心位置。由于四周的势比较空旷，楼层一般都在六层以上，高度超过20m且楼顶仍安装有各类通信天线、有的仍架设有铁塔，这些都是直击雷的重要目标。由于楼内有大量实时运行的电子、微电子设备，又是整个机场
8、的指挥高度中心，依据 GB50057-94建筑物防雷设计规范的规定，可定为二类防雷建筑。按滚球法滚球法半径 45m）设计避雷针。设计方法请参照建筑物防雷设计规范附录四的要求，打算避雷针的数目、布局、高度，在设计时应考虑避雷针抗当的30 年最大风的抗风强度，并留有肯定余量。2 、为了削减避雷针的爱护，防止酸雨对避雷针的腐蚀，应在监控中心大楼楼顶安装不锈钢避雷针，其高度和数量依据滚球法运算其爱护范畴能掩盖整幢中心大楼的天面和各类天线，使其能有效防止直接雷击以爱护大楼的楼顶和各类通信天线的安全。3 、在大路沿线安装监控摄像头的云台杆顶、收费站广场云台杆顶以及LED 指示牌顶各安装一套不锈钢避雷针，以
9、爱护云台摄像头等设备免遭直击雷危害。4 、在高速大路收费站钢架屋顶上和大型室外电子显示屏顶端左右对称各安装一套不锈钢避雷针，以爱护收费站钢架屋顶和电子显示屏框架结构免遭直击雷危害。5 、避雷针的引下线最好利用钢结构柱做泄流线，条件不答应时，也可以单独用25mm2以上的铜绞线穿镀锌钢管屏蔽，并做绝缘处理，从避雷针尖直接以最短路径入的，以削减泄流时的雷击电磁脉冲辐射而损坏微电子设备和室外大型电子显示屏编码掌握系统。六、雷击电磁脉冲 LEMP）的防护措施雷击电磁脉冲 LEMP）所产生的感应电动势通过侵入通道叠加在线路信号上产生瞬时高电压，击毁各类用电设备和微电子芯片，因此在实施防雷工程时必需将感应雷
10、击作为重点，进行有效的防备。在设计综合防雷时，应从以上通道进行重点防护，同时做好等电位连接和共用接的系统。1 、电源系统的防雷措施在监控中心大楼的总配电盘上安装一套雷电通流容量Iimp 25kA波形 10/350 s）。响应时间 Ta50ns 的三相电涌爱护器 SPD1，型号为： REP-XEL385B25，作为一级爱护。在楼层分盘上安装一套雷电通流量Imax 40kA波形 8/20 s）。响应时间 Ta 25ns 的三相电涌保护器 SPD2，型号为： REP-D380M2，作为二级爱护。在 UPS电源前安装一套雷电通流容量Imax 20kA波形 8/20 s）。响应时间 Ta 50ns 的单
11、相电涌可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结爱护器 SPD3，型号为： REP-D216，作为三级爱护。在 UPS电源后或设备前安装一套雷电通流容量Imax 10kA波形 8/20 s）。响应时间 Ta 50ns 的单相电涌爱护器SPD4，型号为： REP-D220CK，作为四级精细爱护。在强雷区应设SPD1 SPD4。四级防护。在多雷区和高雷区可挑选SPD1、SPD2和 SPD3三级作为电源系统防护挑选标准。在少雷区可挑选SPD1和 SPD3二级作为电源系统防护挑选标准。SPD连接导线应短而直， SPD 连接导线不宜大于0.5m，当长度大于 0.5m 时应适当加粗线径。当SPD1S
12、PD2的线距小于10m、SPD2 SPD3的线距小于 5m、SPD3 SPD4的线距小于 5m时，应在两 SPD间加装退耦装置。为防止SPD老化造成短路，要求SPD安装线路上应有过流爱护装置，应选用有劣化显示功能的 SPD如下图）在收费亭内的供电线路上各安装一套雷电通流量Imax 20kA波形 8/20 s）。响应时间Ta 25ns的单相电涌爱护器SPD，型号为： REP-D116，爱护各亭收费运算机、票据打印机、收费指示板、指示灯、自动拦杆、车道掌握器、语音提示系统、对讲机等电源线路安全。广场摄像头头部低压直流供电线路两端各安装一只通流容量In 5kA波形 8/20 s）。响应时间Ta 25
13、ns 的低压电涌爱护器 SPD，以爱护低压直流供电线路安全，型号为：GVD-220VAC。在大路沿线的云台摄像头供电线路配电盘输出端各安装一套雷电通流量Imax 40kA波形 8/20 s）。响应时间Ta 25ns 的单相电涌爱护器SPD1，型号为： REP-D220M2，作为一级爱护。在直流整流供 电设备前安装一套雷电通流量Imax 20kA波形 8/20 s）。响应时间Ta 25ns 的单相电涌爱护器SPD2，型号为： REP-D220CK，作为二级爱护。在摄像头直流供电线路上安装一只通流容量Imax 5kA波形 8/20 s）。响应时间Ta25ns 的低压电涌爱护器SPD3 以爱护摄像头
14、供电线路安全，型号为：GVD- 220VAC。在进、出高速大路两端和中间的大型电子显示屏电源线路配电盘上各安装一套雷电通流量Imax40kA波形 8/20 s）。响应时间 Ta 25ns 的单相电涌爱护器 SPD1，型号为： REP-D220M2，作为一级爱护。在稳压整流器设备前安装一套雷电通流量 Imax20kA波形 8/20 s）。响应时间 Ta 25ns 的单相电涌爱护器 SPD2，型号为： REP-D220M3，作为二级爱护。在未级设备供电处安装防雷插座，通流容量 Imax15kA波形 8/20 s）。响应时间 Ta 25ns 的单相电涌爱护器 SPD3，型号为： REP-D220CK
15、，作为三级电源爱护。2、视频信号传输线路的防护措施1 ）在广场摄像头到掌握中心和收费亭车道的监控摄像头到掌握中心的视频传输电缆两端应安装视频信号 SPD各一只，型号为： REP-CCTV，以爱护摄像头。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2 ）在大路沿线云台的摄像头上各安装一只视频信号电涌爱护器，型号为：REP-CCTV，以保护摄像头。3 ）在收费电脑视频卡视频输入、输出BNC端口安装视频信号SPD 各 1 个，型号为： REP- CCTV，爱护收费电脑。3 、收费系统信号线的防护措施1 ）在监控中心机房运算机网络服务器至网络交换机HUB）间安装一只运算机网络信号SPD，型号为：
16、REP-X06-RJ45E100，以爱护服务器。2 ）在监控中心机房网络交换机至收费亭的微机间的数据线两端各安装一只运算机网络信号SPD，型号为： REP-X06-RJ45E100，以爱护网络交换机和收费亭微机网络端口。3 ）在电子显示屏的光、电端机编码器之后至掌握器两端各安装一只数据线SPD，型号为： REP-X04-ZX，以爱护光、电端机、编码器和掌握器。4 ）收费亭与监控中心有线对讲系统两端各安装音频信号避雷器1 个，通流容量5KA波形8/20 s），型号为： REP X04 AU。5 ）宜在程控电话和紧急电话传输线两端安装程控电话电涌爱护器，其标称导通电压为Un 1.5Uc 。雷电通流
17、量 Ia 5kA波形 8/20 s）。响应时间 Ta50ns 的程控电话SPD，型号为： REP-X02-ZX。七、屏蔽措施1 、屏蔽是削减电磁干扰的基本措施，宜实行以下措施：外部屏蔽措施、线路敷设于合适的路径、线路屏蔽，这些措施宜联合使用。为改善电磁环境，全部与建筑物组合在一起的大尺寸金属部件都应等电位连接在一起，并与接的装置相连。屋顶为金属表面、立面金属表面、混凝土内钢筋和金属门窗框架，都必需进行等电位连接后接的。在需要爱护的空间内，当采纳屏蔽电缆时其屏蔽层至少在两端并宜在雷电防护区交界处做等电位连接。当微电子设备系统要求只在一端做等电位连接时，可将屏蔽电缆穿金属管引入，金属管在一端做等电
18、位连接。建筑物之间的连接电缆应敷设在金属管道内，这些金属管道从一端到另一端应全线电气贯穿，并连到各建筑物的等电位连接带上。电缆屏蔽层也应连到这些带上。2 、实践中建筑物或房间的大空间屏蔽是由金属支撑物、金属框架或钢筋混凝土的钢筋这些自然构件组成的。这些构件构成一个格栅形大空间屏蔽。穿入这类屏蔽的导电金属物应就近与其做等电位连可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结接后接的。3 、监控系统设备机房位置应挑选在LPZ 最高级区和防止设在建筑物的顶三层内。当建筑物天面部分的避雷网格尺寸不符合系统抗干扰的要求时，应在天面加装屏蔽层。使用非屏蔽电缆，入户前应穿金属管并埋入的中水平距离10m 以上
19、。如受条件限制无法穿金属管埋的入户，就应加长入户屏蔽管或栈桥长度，金属管或栈桥的两端以及在雷电防护区交界处要做等电位连接和接的。4 、监控系统设备为金属外壳时，应用最短的导线将其与等电位连接带连接。如是非金属外壳，当设备所在建筑物屏蔽未达到设备的电磁兼容性要求时，应加装金属网或其它屏蔽体对设备屏蔽，金属网应与等电位连接带进行等电位连接。5 、运算机、通信、监控机房的设备应与建筑物外墙爱护1m 左右距离。以防止大楼遭到直击雷时沿外墙泄流入的的引下线四周产生较强的电磁场而损坏微电子设备。八、等电位连接与共用接的1 、等电位连接是现代防雷技术重要的防护措施之一。将进入监控中心大楼的各类管线的屏蔽层、
20、机架等在进入大楼前进行等电位连接后接的。在进入设备前再进行二次等电位连接后接的。将广场摄像头输出的同轴电缆的外层和其它管线外层在进入大楼前进行等电位连接后接的。2 、将分开的外导电装置用等电位连接导体连接后接的，以削减系统设备所在的建筑物金属构件与设备之间或设备与设备之间因雷击产生的电位差。利用钢筋混凝土结构的建筑物内全部金属构件的多重连接建立一个三维的连接网络是实现等电位连接的正确挑选。为便利等电位连接施工，应在一些合适的的方预埋等电位连接预留件。进入系统所在建筑物的各类水管、采温和空调管道等金属管道的金属外层在进入建筑物处应做等电位连接，燃气管道入户后应在法兰盘连接处插入一块绝缘两端用开关
21、型 SPD连接后户内金属管道可参与等电位连接，并与建筑物组合在一起的大尺寸金属件连接在一起，按 GB50054的要求做总等电位连接之后，接向总等电位连接带，并牢靠连通接的。3 、在建筑物入口处，即LPZ0B 与 LPZ1 区交界进行总等电位连接后接的，在后续的雷电防护区交界处按总等电位连接的方法进行局部等电位连接，连接主休应包含系统设备本身含外露可导电部分）、 PE 线、机柜、机架、电气和电子设备的外壳、直流工作的、防静电接的、金属屏蔽线缆外层、管道、屏蔽槽、电涌爱护器SPD的接的等均应以最短的距离就近与这个等电位连接带直接连接。连接基本方法应采纳网型 M）结构或星型 S）结构。网型结构的环行
22、等电位连接带应每隔5m 经建筑物墙内钢筋、金属立面与接的系统连接。当采纳S 型等电位连接网络时，系统的全部金属组件除在接的基准点，即ERP处连接外，均应与共用接的系统的各组件有足够的绝缘大于 10KV, 1.2/50 s）。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4 、宜利用建筑物的基础钢筋的网作为共用接的系统。如建筑物没有基础钢筋的网，宜在建筑物四周埋设人工垂直接的体和水平环型接的体。接的体的接的电阻不宜大于4。原就上应在各雷电防护区界面处做等电位连接，但由于工艺要求或其它缘由，被爱护设备的安装位置不会正好设在界面可能发生的电涌电压时，电涌爱护器安装在被爱护设备处，而线路的金属爱护层
23、或屏蔽层宜第一在界面处做一次等电位连接接的。5 、埋于土壤中的人工垂直接的体宜采纳角钢、钢管或圆钢。埋于土壤中的人工水平接的体宜采纳扁钢或圆钢。圆钢直径不应小于10mm扁钢截面不应小100mm2, 其厚度不应小于4mm。角钢不应小于 40 X 40 X 4mm 。钢管壁厚不应小于3.5mm。人工垂直接的体的长度宜为2.5m。人工垂直接的体间的距离及人工水平接的体间的距离宜为5m，当受条件限制时可适当减小。人工接的体在土壤中的埋设深度不应小于 0.5m，在冻土区人工接的体应埋设在冻土层以下。接的体应远离由于砖窑、烟道等高温影响土壤电阻率上升的的方。6 、在高土壤电阻率的区，降低接的装置接的电阻宜
24、采纳以下方法：A 、采纳多支线外引接的装置，外引长度不应大于60m。 B 、为了有效降低接的电阻，可适当使用降阻剂。C 、换土法。7 、在监控中心大楼四周应做一环型闭合接的电阻小于4的复式混合的网，浇灌长效降阻剂，以保证的阻常年稳固。此的网主要用于监控中心大楼和收费亭的安全爱护接的。并与大楼并网作为共用接的系统。该的网引出极应用40 X 4mm 镀锌扁钢制作，用截面积大于50 mm2和 BR 铜线从引出极引出至各收费亭供接的专用。一根以最短路径引入主机房接的母排上供机房接的专用。在大路沿线云台杆下面各做一个小于4的联合的网，每个的网做两个引出极，极间距宜大于5m， 一根引出极作为防直击雷接的，
25、一根引出极作设备安全接的用。每根的线穿1.5 英寸镀锌钢管屏蔽后，引到云台杆顶和设备间供两种接的用。各分散的的网通过电源系统的安全爱护的连通全线达到等电位连接的目的。十、运行爱护1 ）避雷器安装之后，应检查全部接线是否正确安装，然后运行测试，看系统和设备是否正常工作，有无反常情形，如有，应准时检查，直至整个系统均正常运作。2 ）每年雷雨季节前应对接的系统进行检查和爱护。主要检查连接处是否紧固、接触是否良好、接的引下线有无锈蚀、接的体邻近的面有无反常，必要时应挖开的面抽查的下蔽部分锈蚀情形，假如发觉问题应准时处理。3 ）接的网的接的电阻宜每年进行一次测量。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师
26、归纳总结4 ）每年雷雨季节前应对运行中的避雷器进行一次检测，雷雨季节中要加强外观巡察，如检测发觉反常应准时处理。十一、竣工验收1 ）防雷工程施工单位须按设计要求细心施工，工程建设治理部门应有专人负责监督。对于隐藏工程应实行随工验收，重要部位应进行拍照和专用设备项记录。2 ）设计资料和施工记录应由相应的防雷主管部门妥当存档备查。十二、销售服务及质量保证1 ）由本公司销售的产品和施工的工程均由保险公司承担产品质量和工程责任保险。2 ）工程中所使用的防雷器件，从工程验收合格之日起一年内免费保修，超过保修期两年内修理只收取工本费，终身负责修理。3 ）依据用户需求，免费供应防雷学问或防雷技术讲座。4 ）保修期内，如防雷系统显现故障，公司技术人员在接到通知后的24 小时内赶到现场。可编辑资料 - - - 欢迎下载