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1、烟草物流系统防雷设计 烟草物流系统防雷设计 询问电话15939034113张经理 【摘要】 探讨烟草物流系统（防火防盗、库区的流通信息输入、流通调拨和信息数据的传输）的防雷设计 【关键词】 烟草物流雷电近点电力线的侵入错相位雷害 0引言 烟草物流中心由信息中心、指挥中心、呼叫中心、库区、办公区等几部分组成，物流中心作为烟草流通领域的枢纽，其平安性和重要性主要体现在以下几个方面：防火防盗（消防、安防系统）、库区的流通信息输入、烟草流通调拨和信息数据的传输。 1雷电侵入系统的各种途径 1.1雷电远点攻击电力线 我国电力线输电方式是由发电厂通过升压变压器升压后，进行高压远程送电，经低压变压器输出至用
2、户。由于我国的电压基本波形是每秒50Hz的正弦波形曲线，在电力线上形成每秒50次的交变磁场。如遇到雷雨天气时，在雷电未击穿大气时，将呈现出高压电场形式。 1.2雷电近点电力线的侵入 所谓雷电近点攻击电力线，事实上是雷电攻击建筑物避雷针，从而引起的雷电电磁脉冲的爱护问题。雷电打在建筑物避雷装置上，根据GB50057-94建筑物防雷设计规范规定，定义大楼接闪电实力雷击电流为150KA（为波形10350S斜三角波）。避雷针引下线由于线路电感的作用，IEC1312定义最多只能将50%的电流引入大地，余下的电流将通过电力线屏蔽槽、水管、暖气管、金属门窗等与地面有连接的金属物质联合引雷，但也只引下少部分雷
3、电流，余下总电流的25%在大楼流窜至UPS输入输出负载的电源线、局域网线等，击穿小型机局域网端，最终由逻辑地线处下泄入大地。对设备而言，部分雷电流将由UPS输入电源线对机房爱护地线进行L-PE、N-PE泄放，UPS输出L-PE（逻辑地）、N-PE泄放,小型机L-PE泄放，局域网线对逻辑地线等进行泄放。最终结果，将击穿UPS输出对地线和输入对地线端、小型机电源对逻辑地线、网络数据线对逻辑地线。为此，必需对UPS输入输出火线零线对沟通地和直流逻辑地进行爱护，必需对小型机、服务器及其它重要终端进行等电位爱护，对网络系统进行爱护，只有堵死一切雷电导入的端口，才能有效的爱护设备免受雷电的侵害。 1.3错
4、相位雷害 雷电发生时闪电为一组雷击，每次不少于6个雷，它有大小和发生先后的区分，假如不同能量的雷打在两条相线上，线线之间就会产生一个电压差，侵入设备。这种雷击现象，称错相位雷击，又称雷电的二次破坏，对三相UPS而言，它的输入和输出端，应安装线与线之间的爱护，才能更全面更立体的爱护电子设备。 1.4雷电波侵入 当带电云层位于电力线上方时，将在电力线上感应出异号电荷。一但云内电荷放电（无论是云内放电还是地闪），则电力线上的电荷就变为自由电荷，将沿电力线向两端运动，并进入设备。由于其波头较陡，即使有隔离变压器也会由于电容藕合而进入电子设备。就是说只要 有雷电发生就有雷电侵入波，而不管雷电是否干脆击中
5、线路。堵死雷电由电力线入侵电子设备，应当从远点雷击、近点雷击，错相位雷击和雷电波侵入四种雷击现象入手，实施全方位的爱护，才能在发生雷击时，有效的爱护设备。雷电击在建筑物避雷针上，由避雷针通过引下线，将雷电流泄放大地，引下线自上而下产生一个改变旋转快速运动磁场，建筑物内的电源线、网络线等相对切割磁力线，产生感应高压并沿线路传输，造成设备被击毁。 1.5雷电作用下的二次效应-雷电高压反击雷 雷电攻击建筑物避雷针，由引下线将雷电流引入大地，由于大地电阻的存在，雷电电荷不能全部快速地与大地负电荷中和，必定引起局部电位上升，沟通配电地和直流逻辑地将这种高电位引入机房，UPS输入、输出端被击穿，小型机及其
6、他设备连接断口被击穿。这种反击电压少则数千伏，多则数万伏，干脆烧坏用电器的绝缘部分。 1.6雷电作用下的网络雷害及人身平安危害 （1）广域网络一般讲，广域网络通常在遭遇直击雷的破坏时，1mm的铜线遭遇10KA的电攻击，它自身就断了。所以，广域网的雷害主要是感应雷害，击穿方式为线对线对机壳（地），GA173-1998计算机信息系统防雷保安器标准中，广域网爱护的最大雷电流为5KA，连接广域网一般有以下几类，一类是DDN租用专线，一类是ISDN专线，一类是帧中继以及微波通讯方式。对于专线的数据接收设备，其耐压应为5倍的工作电压，即Vdc25V，传输速率小于等于2M，插入防雷爱护器，使之在雷电作用下，
7、短路爱护5KA电流，而端口残压小于25V，而对于电话线来说，它的工作电压48V加932 V振铃电压共计175V，插入防雷爱护器（启动电压185V），残留电压小于Vdc330V，因为调制解调器的耐压为Vdc330V。爱护模式为一对地和线对线，广域网遭遇雷击的概率较大，一般在28%左右。 （2）局域网在局域网的传输电缆中，经常采纳UTP电缆，UTP电缆的4对线中两对线（1-2，3-6线对）一对线接收一线发送，采纳RJ45接口方式，雷电防护方式按两对线进行爱护。在机房的综合布线中，施工人员为了布线工程的美观美丽，把许多网线放在墙壁内，没有考虑对另外，对于网络系统，由于雷电引起的电磁脉冲，在机房内产生
8、2.4Gs的改变电磁场，必定引起网卡端口芯片的烧毁。 （3）由雷击引起的人身平安问题雷电泄入大地，由于接地电阻较大，不能立刻泄放，从而引起地电位上升，由于机房直流逻辑地线不在一点入地，距离差产品电位将两个电位值引入机房，这时，当一个操作人员的一只手摸在UPS输出负载外壳上（如小型机），而另一只手（或身体）摸在沟通设备外壳上（如空调），两个电位值将通过操作人员的身体短路，造成操作人员伤亡。美国1996年为此而伤亡198人，广东省1997年在报导雷击伤亡的170人中，有相当一部分是为此而伤亡的。所以防雷爱护设备的确很重要，但是爱护人身平安更重要。 2、设计理念 依据雷电流活动规律及雷电波的可能侵袭
9、途径，防雷设计遵循如下理念：接闪、引下分流、接地、屏蔽、均压等电位、共用接地系统、过电压爱护等七个环节。每一个环节都是不行或缺的一部分，各部分互为保障，相辅相承。 3、解决方案 （一）概述 （1）雷电破坏建筑物的主要方式是干脆对建筑物或构筑物发生闪击，由于雷电的巨大能量集中在闪击点，假如没有良好的泄放通道，产生巨大的电应力会干脆损坏建筑结构的完整性。外部防雷的主要目的是将雷电流的能量引入大地从而爱护建筑物的平安，这已经在大楼的设计和建设中完成了。 （2）雷击损坏网络和通信设备的主要方式是雷击瞬间产生的电磁脉冲感应在通信、网络或电源线路上，线路上产生的浪涌过电压最高可达数百万伏，瞬间电流可达数千
10、安，如此高的电压和如此大的电流，是一般的网络和通信设备难以承受的。IEC（国际电工委员会）的防 雷技术组（TC/81）作为世界权威的防雷技术规范制定的标准化组织，在对雷电作了大量探讨和试验的基础上，提出了先进防雷理念，并最终确立了分级爱护、整体防雷的理论体系。 （3）根据IEC和国内相关规范要求，把整体防雷爱护归纳为DBSE技术，即分流-均压-屏蔽-接地（Dividing、Bonding、Shielding、Earthing），实践也证明这四个要素是防雷爱护中最有效和最重要的几个方面。只有仔细做好包括电源系统、通信系统、网络系统和接地系统的爱护设计，才能全面牢靠地保障设备的平安。 （4）建议在
11、需爱护的区域，在有可能引入雷击过电压的进线处安装防雷器。防雷器是一种雷击放电流的泄放通道，也是一种等电位连接体，其爱护原理是在雷击瞬间防雷器件快速导通和对地大电流泄放，瞬间使大地、设备、线路处在等电位上，从而爱护设备免遭强电势差的损害。 （二）电源系统的防雷及过电压爱护 （1）由于电力供电的普遍性，线路分布广、线径粗，多以架空铺设，受雷击或感应的机会相当大。国家规范建筑物防雷设计规范第3.4.9条中指出“线路侵入高电位而造成的事故占总雷害事故的70%以上”。电力部门也指出“据统计，电力系统中的绝缘事故占总事故次数的一半以上，其中由于过电压使绝缘破坏的状况更为突出。” （2）依据国际规范IEC-
12、1312的要求，同时对应于IEC-1024中所给出的防雷爱护区概念，电源系统的防雷及过压爱护分为三级，爱护器分为B、C、D三类，其缘由主要有3个方面：由于雷击感应的能量巨大，依靠单一的防雷器件，很难将雷电流全部导入大地而自身不会损坏。而自身强度较高，泄流实力强的器件本身的残压（表征器件本身的阻抗）较高，在不同的电磁场强度的空间采纳功能不一的防雷器件，各器件协调工作，既能保证大电流入地，又保证低残压，同时也使避雷器的寿命得到延长。安装多级的爱护装置，其间的导线有助于抑制电压和电流的提升率（陡度）即DV/Dt和 DI/Dt都减低，达到浪涌抑制的目的，后级的爱护装置也同时起到汲取前级残压的作用；多级
13、爱护，可以抑制由建筑物内部产生的浪涌对设备造成的影响，可防止较长导线对浪涌电流的反射。 （3）依据系统配电的实际状况，建议根据IEC标准进行最平安的三级协作爱护。IEC统计的首次雷击强度可达200KA（10/350us），由于电磁的空间损耗和衰减，有50%的能量有可能耦合到线路上，因此对低压电力线路，其第一级的避雷器的爱护实力（放电流）必需达到100 KA（10/350us）。详细实施如下：（见后图 1、图2） （三）计算机网络系统的爱护 （1）由于雷电发生时产生了巨大的电磁场，IEC指出“在距离雷电发生中心1500米范围内，电磁场的强度足以损坏任何没有屏蔽的电子设备”。设备已经由机壳本身屏蔽
14、爱护，但各类传输线、接口线仍会感应肯定的脉冲电流，进而损坏或干扰设备，因此在重要的网络端口须要安装精细级的网络爱护器。 （2）考虑到整个计算机网络系统是构筑在千兆以太网上，其核心交换机主的干通道是光纤连接，从防雷和抗干扰的角度来说已经是最好的。 （3）主交换机通过光纤连接二级边缘交换机。应在须要爱护的楼层交换机的接口前加装标准的19英寸机架式24口爱护器。 （4）网络接口爱护器的目的是防止双绞线感应雷击过电压和终端设备引入过电压及地电位反击时使网络设备内部建立等电位连接，保证雷击是数据传输的精确和稳定，避开网络设备发生损坏和数据传输失误。参阅图3： 图3 计算机网络系统防雷器安装示意图 （四）
15、防火防盗系统的爱护 在防火防盗系统中，大部分传感器、摄像机设备均安装于室内，限制等线路大部分不穿越任何防雷分区，因此无加装防雷器件的必要，加装不当时，甚至会影响消防系统的正常运用，反而加大平安隐患！ 依据建筑物防雷设计规范的要求，只有穿越防雷分区的线缆，即在系统中进出库区和办公区外墙面的限制线缆，才应当安装防雷爱护器件，以确保防火防盗系统的平安运用。 （五）机房接地系统 （1）采纳联合接地系统，利用机房预设的接地点，在机房内敷设一均压网，规格为2M2M，材料为404紫铜带。 （2）机房内机柜的爱护地用16平方毫米铜线接到均压带上。 （3）通信电缆的屏蔽层、信息线走线槽、防静电地板及支撑架、各类
16、合金门窗等都要牢靠连接到均压网上。 （4）防雷器的接地要就近连接到均压网上，接地线要尽量短，接地汇合排与各类接地线的连接要牢靠，并要检测接触电阻。 参考文献 国家标准建筑物防雷设计规范GB 50057-94 国家标准建筑物电子信息系统防雷技术规范GB50343-2004 国家标准电子计算机机房设计规范GB50174-93 国际电工委员会（IEC）标准Protection of Structures against Lightning IEC 61024国际电工委员会（IEC）标准Protection against lightning electromagnetic impulse国际规范El
17、ectrical installations of buildingsIEC 364-4： 烟草物流系统防雷设计 加油站系统防雷设计 CCTV监控系统防雷设计方案 防雷设计受理回执 银行金融系统防雷设计方案 金矿系统的防雷设计探讨的论文 防雷设计阅历总结 防雷设计审核资料清单 防雷设计报审通知书 烟花爆竹储存仓库防雷设计 本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第12页 共12页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页