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1、学校教育信息化建设项目 计算机网络教室 防雷设计方案 贵阳金利沅科技有限公司 2010年7月、公司简介 .、,、.刖m 三、客户需求分析 四、雷电知识简介 五、雷电防护简介 六、雷电方案设计依据 七、雷电设计方案 八、售后服务承诺 九、附件及设计图纸 四雷电知识简介五雷电防护简介六雷电方案设计依据七雷电设计方案八售后服务承诺九附件及设计图纸一前言是采用我国历来习惯规定的防雷办法即防直击雷防雷电感应和防雷电波侵入将防雷分为外部防雷和内部防雷所谓外部防雷电波侵入和防生命危险对于计算机场站工作环境的防雷过电压保护接地装置已经成为机房建设方案中的必要因素由于许多形式的电子系统包括计算机通信设备工控系统
2、等统称为信息系统的应用日渐增多其耐冲击电压承受能量的能力般的电气设备因为电气设备具有较高的抗感应脉冲过电压的能力而电子信息设备则不具备这种能力电子信息设备抗感应脉冲过电压的能力低下易受感应脉冲过电压的袭击电子信息设备的信号工作电压也越来越低现已降到直流以下有一、前言 GB50057-1994 是采用我国历来习惯规定的防雷办法，即防直击雷、防雷 电感应和防雷电波侵入。IEC61024-1 将防雷分为外部防雷和内部防雷。所谓 外部防雷就是防直击雷，不包括防止防雷装置受到直接雷击时可能产生向其 它物体反击；内部防雷包括防雷电感应、防反击、防雷电波侵入和防生命危 险。对于计算机场站工作环境的防雷、过电
3、压保护、接地装置已经成为机房 建设方案中的必要因素。由于许多形式的电子系统（包括计算机、通信设备、工控系统等）统称为信息系统的应用日渐增多，其耐冲击电压承受能量的能 力极低，雷击可能使其设备损坏、运转中断、数据丢失，给工作人员和设备 安全带来了极大的隐患。电子信息系统设备不同于一般的电气设备，因为电气设备具有较高的抗 感应脉冲过电压的能力，而电子信息设备则不具备这种能力。1、电子信息设备抗感应脉冲过电压的能力低下，易受感应脉冲过电压的 袭击。电子信息设备的信号工作电压也越来越低，现已降到直流 10V以下，有 的已降到直流 5V 以下，所以这种产品的电磁兼容能力很差，很容易受感应脉 冲过电压的袭
4、击。2、电子信息设备受雷击的概率较高。一般电气设备主要是防直击雷的危 害，直击雷的概率相对较低；而电子信息设备不但要防直击雷还要防感应雷的 危害，而感应雷的概率比直击雷高得多。3、系统复杂、设备较多、线路较长。电子信息设备是有信息采集、加工 处理、传输、检索等众多环节组成，系统较复杂、设备较多，价格昂贵。因此在电子信息系统中，应将外部和内部防雷措施整体统一考虑，才能使建筑 物及电子信息系统防雷做到安全可靠。同时国家及地方政府分别以法规、标准 和地方政令的形式进一步加以规范并强制执行。由于电子信息系统多为弱电设 备，耐压值很低。因此，在网络工程的设计和施工中，必须优先考虑保护人和 网络设备不受雷
5、击四雷电知识简介五雷电防护简介六雷电方案设计依据七雷电设计方案八售后服务承诺九附件及设计图纸一前言是采用我国历来习惯规定的防雷办法即防直击雷防雷电感应和防雷电波侵入将防雷分为外部防雷和内部防雷所谓外部防雷电波侵入和防生命危险对于计算机场站工作环境的防雷过电压保护接地装置已经成为机房建设方案中的必要因素由于许多形式的电子系统包括计算机通信设备工控系统等统称为信息系统的应用日渐增多其耐冲击电压承受能量的能力般的电气设备因为电气设备具有较高的抗感应脉冲过电压的能力而电子信息设备则不具备这种能力电子信息设备抗感应脉冲过电压的能力低下易受感应脉冲过电压的袭击电子信息设备的信号工作电压也越来越低现已降到直
6、流以下有的侵害，在考虑建筑物防雷的同时，还必须考虑计算机及其 它弱电耐压设备的防雷。电子信息系统的防雷必须坚持预防为主、安全第一的 原则，进行全面规划，做到安全可靠、技术先进、经济合理。一、客户需求分析 自然灾害很多，而雷电灾害是普遍存在的，特别在有些地区非常频繁，雷 电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一。全球每 年因雷击造成人员伤亡、财产损失还是不计其数，以此导致火灾、爆炸、建筑 物毁坏等事故频繁发生，从卫星、通信、导航、计算机网络直到每个家庭的家 用电器都遭到雷电灾害的严重威胁。据不完全统计，我国每年因雷击造成人员 伤亡达 3000 人左右，财产损失在几十亿元人民币
7、。近年来，随着社会经济发展和现代化水平的提高，特别是信息技术的快速 发展，我国的雷电灾害近几年忽然呈现新情况，当各行各业采用微机弱电子信 息新技术之后，因为雷电过电压侵袭造成的经济损失，远远超过被损坏的微机 本身。XXX 多媒体语音教室的重点电子信息系统包括：计算机网络、电教设备、大屏幕显示、投影设备等，这些系统是 XXX 多媒体语音教室用于实现现代化办 公、多媒体演示 教学等设备。这些弱电子系统设备很容易成为雷电浪涌过电 压波的侵袭对象，其后果可能使整个系统运行中断，并造成难以估量的安全事 故和经济损失。二、雷电知识简介 雷电已被列入对人类社会危害极大的八大自然灾害之一，感应雷击可简单 地理
8、解为雷击引起的很高的过电压（过电流）及强烈的电磁场，其主要危害对 象是电气和电子设备。这些系统设备如遭雷击损坏，其损失是巨大的。包括三 方面：首先是设备损坏所造成的直接经济损失。其次是重要数据丢失。再次是 XXX 单位的正常工作受到影响。雷电是一种大气物理现象，自古有之。最初，人类对雷电现象的认识主要 体现四雷电知识简介五雷电防护简介六雷电方案设计依据七雷电设计方案八售后服务承诺九附件及设计图纸一前言是采用我国历来习惯规定的防雷办法即防直击雷防雷电感应和防雷电波侵入将防雷分为外部防雷和内部防雷所谓外部防雷电波侵入和防生命危险对于计算机场站工作环境的防雷过电压保护接地装置已经成为机房建设方案中的
9、必要因素由于许多形式的电子系统包括计算机通信设备工控系统等统称为信息系统的应用日渐增多其耐冲击电压承受能量的能力般的电气设备因为电气设备具有较高的抗感应脉冲过电压的能力而电子信息设备则不具备这种能力电子信息设备抗感应脉冲过电压的能力低下易受感应脉冲过电压的袭击电子信息设备的信号工作电压也越来越低现已降到直流以下有在人能直接感觉到的“雷声”、“闪电”上。由于时代知识所限，雷电中的 很多现象不能理解，于是就将雷电“神化”了。直到 18 世纪中以富兰克林为 代表的科学家创造了雷电基本理论并发明了避雷针，人类对雷电从此有科学的 认识。200 多年以来，经过几代科技工作者的不断探索和研究形成了较为成熟
10、的现代雷电理论。自从有文字记载以来，就记录着雷电给人类带来的各种灾难：雷电毁坏建 筑物、损坏财物、伤害生灵等，已是网络社会的今天，雷电又毫不留情地将各 种网络损坏，给人们的日常生活带来极为的不便。如我国山东黄岛油库雷击引 起特大火灾，死伤100 多人，毁掉数万 m的原油，这可是血的教训。1987年 美国弗吉尼亚州罗普斯岛的火箭发射场上，有五枚准备发射的火箭，其中三枚 因雷击而自然点火升空，损失严重，雷击对电力系统的破坏造成重大损失事件 也时常发生。对于雷电灾害这一点人们已经是深有体会了。但很少人知道雷电 还是人类的保护神，在地球的上空有一层带正电荷电离层，它能屏蔽来自太空 的各种能伤害生命的射
11、线，但此电离层正以 1800A的电流对地放电，如电离层 的电荷得不到补充，则此电离层不久就会消失，人类也就失去了生命保护层，地球上的生命就会被来自太空的射线所杀死而最终灭迹，然而雷电不断地为此 电离层补充电荷，使得电离层的电荷大体保持平衡，人类才永远拥有保护层，因此，地球有今天的文明，雷电功不可抹。雷击分类 现代雷电理论将雷击分三类：直接雷击、感应雷击和球形雷。其中球形雷 发生的几率很小，而且理论界对它也没有统一的认识，因此，我们重点讨论人 们经常见到的直接雷击和感应雷击两种 直接雷击的定义：雷云之间及雷云对地的迅猛放电称直接雷击，前者称云 闪，后者称地闪，后者的危害性最大。这一放电过程会产生
12、强烈的闪光和巨大 的声音，这就是平常人们能感觉到的闪电和雷声。雷云是带电的云，可能带正 电荷，也可能带四雷电知识简介五雷电防护简介六雷电方案设计依据七雷电设计方案八售后服务承诺九附件及设计图纸一前言是采用我国历来习惯规定的防雷办法即防直击雷防雷电感应和防雷电波侵入将防雷分为外部防雷和内部防雷所谓外部防雷电波侵入和防生命危险对于计算机场站工作环境的防雷过电压保护接地装置已经成为机房建设方案中的必要因素由于许多形式的电子系统包括计算机通信设备工控系统等统称为信息系统的应用日渐增多其耐冲击电压承受能量的能力般的电气设备因为电气设备具有较高的抗感应脉冲过电压的能力而电子信息设备则不具备这种能力电子信息
13、设备抗感应脉冲过电压的能力低下易受感应脉冲过电压的袭击电子信息设备的信号工作电压也越来越低现已降到直流以下有负电荷，也可能是同时带有正负两种电荷。大多数雷云是上层 带正电荷下层带负电荷，雷击后下层的负电荷放掉了，剩下上层的正电荷刚好 补充地球上空的电离层。直接雷击的危害：直接雷击（地闪）的过程是：当雷云对某点（野外的 任何物，如人、建筑物等）的电场强度达到一定值时，雷云就击穿空气对此点 放电，雷电经此点到大地，如果此点是野外的建筑物、森林、人畜等，贝 S 强大 的雷电流会对其造成不同程度的损坏。表征一个地方直接雷击的情况通常用雷 电日（年平均雷击天数），晴隆县的雷电日数大约 70d/a。直接雷
14、击的特性：直接雷击的特性也就是雷云放电的特性，放电实际上是 一种电子的流动，也就是电流，因此，可以认为直接雷击的过程是一种电流（常 称雷电流）流动的过程，只是雷电流除了电流的一般特性外，主要是峰值高（KA 级以上）、持续时间短（微秒级）。IEC（国际电工委员会）推荐的直接雷击雷 电流波形如图3,直接雷击雷电流可认为是一个峰值为约 200KA 内，持续时间 为卩 s 级的脉冲波。IEC1312-1 对不同的建筑物提出了几种不同的直接雷击雷 电流的特性参数。如表 1 表 1 直接雷击电性能参数 雷电流参数 保护级别 I n miv I 峰值(KA)200 150 100 Ti波头时间（卩s）10
15、10 10 T2半值时间（卩s）350 350 350 对于一些易燃易爆的地方应取 I级，一般的企事业单位大楼应取 H 级，一 般的民房取皿W 级。电力系统取 H 级。感应雷击的定义：直接雷击发生后由于电磁感应或静电感应而产生的雷 击，常称二次雷击。感应雷击的危害：感应雷电是沿导体传播并将与导体相连接的电器设备损 坏。它的主要破坏对象是弱电子设备，由于雷电流可沿导体传到很远的地方，因此，感应雷击的破坏面很广，人们经常遇到的没有感觉到有雷击而设备损坏 了的情况，这是远四雷电知识简介五雷电防护简介六雷电方案设计依据七雷电设计方案八售后服务承诺九附件及设计图纸一前言是采用我国历来习惯规定的防雷办法即
16、防直击雷防雷电感应和防雷电波侵入将防雷分为外部防雷和内部防雷所谓外部防雷电波侵入和防生命危险对于计算机场站工作环境的防雷过电压保护接地装置已经成为机房建设方案中的必要因素由于许多形式的电子系统包括计算机通信设备工控系统等统称为信息系统的应用日渐增多其耐冲击电压承受能量的能力般的电气设备因为电气设备具有较高的抗感应脉冲过电压的能力而电子信息设备则不具备这种能力电子信息设备抗感应脉冲过电压的能力低下易受感应脉冲过电压的袭击电子信息设备的信号工作电压也越来越低现已降到直流以下有1 kA 200 90%处的感应雷电流传过来所致。四雷电知识简介五雷电防护简介六雷电方案设计依据七雷电设计方案八售后服务承诺
17、九附件及设计图纸一前言是采用我国历来习惯规定的防雷办法即防直击雷防雷电感应和防雷电波侵入将防雷分为外部防雷和内部防雷所谓外部防雷电波侵入和防生命危险对于计算机场站工作环境的防雷过电压保护接地装置已经成为机房建设方案中的必要因素由于许多形式的电子系统包括计算机通信设备工控系统等统称为信息系统的应用日渐增多其耐冲击电压承受能量的能力般的电气设备因为电气设备具有较高的抗感应脉冲过电压的能力而电子信息设备则不具备这种能力电子信息设备抗感应脉冲过电压的能力低下易受感应脉冲过电压的袭击电子信息设备的信号工作电压也越来越低现已降到直流以下有100 10%T2=350 i s 静电感应：当空间有带电的雷云出现
18、时，雷云下的地面建筑物及金属导体 等都由于静电感应的作用带上异性的电荷。由于从雷云的出现到发生雷击（主 发电）所需要的时间相对于主放电过程的时间要长的多，因此大地可以有充分 的时间积累大量电荷。同样，与雷雨云先导通道下端靠近的电力线、信号线路 的长导体受到很强的电场力作用，积聚起大量异性电荷，如下图所示，这些异 性电荷与先导通道内的电荷之间有电力线相连，是被束缚住的 Ti=10 ii s 图 3 直接雷击雷电流波形 s 四雷电知识简介五雷电防护简介六雷电方案设计依据七雷电设计方案八售后服务承诺九附件及设计图纸一前言是采用我国历来习惯规定的防雷办法即防直击雷防雷电感应和防雷电波侵入将防雷分为外部
19、防雷和内部防雷所谓外部防雷电波侵入和防生命危险对于计算机场站工作环境的防雷过电压保护接地装置已经成为机房建设方案中的必要因素由于许多形式的电子系统包括计算机通信设备工控系统等统称为信息系统的应用日渐增多其耐冲击电压承受能量的能力般的电气设备因为电气设备具有较高的抗感应脉冲过电压的能力而电子信息设备则不具备这种能力电子信息设备抗感应脉冲过电压的能力低下易受感应脉冲过电压的袭击电子信息设备的信号工作电压也越来越低现已降到直流以下有 雷云下的静电感应 当下行的梯式先导接近地面时，产生回击放电，主放电通道的电荷与地面 积累的大量电荷迅速中和而消失。这时长导线上积聚的电荷就可以自由运动，其产生的高电压沿
20、导线以近似于光速向导线两端传播，这就称为感应过电压 波，是一种脉冲波形式，如上图（b）所示。这高压脉冲波的峰值在高压架空线路可达 300400KV 般低压架空线路 可达100KV 电信线路可达 4060KV,建筑物也可以产生相当高的有危险的电 压。这种由静电感应产生的过电压对接地不良的电气系统有破坏作用，对于建 筑物内部的金属构架与接地不良的金属器件之间容易发生火花。电磁感应：由于雷电流有极大峰值和陡度，在它周围的空间出现瞬变 电磁场，处在这瞬变电磁场之中的导体会感应出较大的电动势。四雷电知识简介五雷电防护简介六雷电方案设计依据七雷电设计方案八售后服务承诺九附件及设计图纸一前言是采用我国历来习
21、惯规定的防雷办法即防直击雷防雷电感应和防雷电波侵入将防雷分为外部防雷和内部防雷所谓外部防雷电波侵入和防生命危险对于计算机场站工作环境的防雷过电压保护接地装置已经成为机房建设方案中的必要因素由于许多形式的电子系统包括计算机通信设备工控系统等统称为信息系统的应用日渐增多其耐冲击电压承受能量的能力般的电气设备因为电气设备具有较高的抗感应脉冲过电压的能力而电子信息设备则不具备这种能力电子信息设备抗感应脉冲过电压的能力低下易受感应脉冲过电压的袭击电子信息设备的信号工作电压也越来越低现已降到直流以下有例如在避雷针引下线附近放置电子设备内有开口金属环，如电磁感应原理 图所示，当有突发雷电流下引时，环上的感应
22、电势足以使间隙 a、b 放电，损 坏微电子设备内部结构或引起火灾。根据分析得知，在避雷针引下线附近开口 金属环上最大感应电势：Em=2X 10-7 L In（L+X）/X d l/dt 如果金属环边长L=5m 则金属环开口处的电压与金属环避雷针距离之间的 关系如5mx 5m 金属环上的开口感应电势图所示。图中闪击电流峰值分别选 50KA 100K（这是较常见的闪击电流峰值）。通常雷电闪击电流波形前沿为 2 5卩 s,这里取 2.5 卩 s。从图中可以看出，一个 5mx 5m 的开口金属框，在雷电 流峰值为 100KA 时，距离雷击点 200m 处也可以感应到 1KV左右的电压。机房 微电子设备
23、内一个很小的开口金属环，在紧靠避雷针引下线处放置，当有雷闪 电流通过引下线入地时，在小金属环开口处可感应出高达几千伏的高电压，这 高电压足以击坏附近的电子元器件，从而使这台微电子设备损坏。感应雷击的特性：感应雷电实际上是一个峰值高持续时间口 s 级的脉冲电 流（或电压），又称为浪涌电流（或浪涌电压）。感应雷电流的波形与直接雷击 的雷电流波形相比，感应雷电流峰值低，半值时间短。从能量角度来讲，10/350 波是 8/20 波的 5 倍以上。可见直接雷击比感应雷击要强烈得多。感应雷击的 强度也即感应雷电流的大小，是防雷工作中最重要的一个应搞清的实地参数。关于感应雷电流的大小，我国的一些相关标准没有
24、具体的数据，目前只有 IEC、IEEE、ITU(原 CCITT)等有较四雷电知识简介五雷电防护简介六雷电方案设计依据七雷电设计方案八售后服务承诺九附件及设计图纸一前言是采用我国历来习惯规定的防雷办法即防直击雷防雷电感应和防雷电波侵入将防雷分为外部防雷和内部防雷所谓外部防雷电波侵入和防生命危险对于计算机场站工作环境的防雷过电压保护接地装置已经成为机房建设方案中的必要因素由于许多形式的电子系统包括计算机通信设备工控系统等统称为信息系统的应用日渐增多其耐冲击电压承受能量的能力般的电气设备因为电气设备具有较高的抗感应脉冲过电压的能力而电子信息设备则不具备这种能力电子信息设备抗感应脉冲过电压的能力低下易
25、受感应脉冲过电压的袭击电子信息设备的信号工作电压也越来越低现已降到直流以下有明确的说法，IEC指出，在不可能个别估算的地 方，可假定：全部雷电流 i 的 50%流入建筑物的 LPS(直接雷击防护系统)接 地装置，i 的另 50%(is)分配于建筑物的各种设施(外来导电物、电力线和通 信线等)。流入每一设施中的电流 i i为 i s/n，(n 为上述设施的个数)。为估算 流经无屏蔽电缆芯线的电流 i v,电缆电流 i i要除以芯线数 m即 i v=i i/mo关于 这一点 IEC1312-1 还有些说明，这里就不再一一说了，有兴趣可参阅 IEC1312-1 全文。IEEE指出，电力线上的感应雷电
26、流峰值不会大于 10KA(8/20)，雷电压 峰值不会大于 20KV(1.2/50)。ITU 指出数据线上的感应雷电流峰值不会大于 125A(8/20)，雷电压峰值不会大于 5KV(10/700)，其前提是防直接雷击系统 完善，布线规范。在实际工作中，应在这些标准的指导下灵活地考虑现场的实 际情况,不能死套。特别是我国正处于快速发展阶段,各种标准都跟不上,出 现了很多不规范的工程,此时。更应从实际情况出发,绝不能照搬理论数据。三、雷电防护简介 直击雷的防护：雷云对大地的电压低则几兆伏，高则数 10M V甚至更高，雷云对大地一次闪击放电的峰值电流平均约为 30多 KA它的瞬时功率为 109 10
27、12W 以上，由于瞬时功率很大，所以它的破坏力是相当大的。到现在为止,防直击雷都是采用避雷针、避雷带、避雷网、避雷线作为接 闪器,把雷电流接收下来,然后通过良好的接地装置迅速而安全地把它送回大 地。常用的接闪装置,如避雷针、避雷带、避雷线、避雷网等,它们都是用金 属做成，安装在建筑物的最高点，如屋脊或屋角等最易受雷击的地方。避雷网 是用金属线制成的网，架在建筑物顶部空间，然后用截面积足够大的金属物让 它与大地连接。当高空出现雷云的时候，大地上由于静电感应作用，必然带上与雷云相反 的电荷，然而接闪设备（避雷针、避雷带、避雷线、避雷网等）都处于地面上 建筑物的最高处与雷云的距离最近，以致接闪设备附
28、近空间电场强度相对比较 大，比较容易吸四雷电知识简介五雷电防护简介六雷电方案设计依据七雷电设计方案八售后服务承诺九附件及设计图纸一前言是采用我国历来习惯规定的防雷办法即防直击雷防雷电感应和防雷电波侵入将防雷分为外部防雷和内部防雷所谓外部防雷电波侵入和防生命危险对于计算机场站工作环境的防雷过电压保护接地装置已经成为机房建设方案中的必要因素由于许多形式的电子系统包括计算机通信设备工控系统等统称为信息系统的应用日渐增多其耐冲击电压承受能量的能力般的电气设备因为电气设备具有较高的抗感应脉冲过电压的能力而电子信息设备则不具备这种能力电子信息设备抗感应脉冲过电压的能力低下易受感应脉冲过电压的袭击电子信息设
29、备的信号工作电压也越来越低现已降到直流以下有引雷电先驱，使主放电集中到它上面，因而在它附近尤其是比 它低的物体受雷击的几率就大大减少，而接闪器被雷击的几率却大大提高。所 以就接闪器本身而言，它不但不能避免雷击，相反是招来更多的雷击，它以自 身多受雷击而使周围免受雷击。由于接闪器都与大地有良好的电气连接，使大 地积存的电荷能量迅速与雷云的电荷中和。这样由雷击而造成的过电压的时间 大大地缩短，雷击危害性就大大减少。机房雷电浪涌的防护：机房雷电浪涌的防护措施略有差异，但是，总的防 护原则是不变的。即：1、将绝大部分雷电流直接引入地下泄散（外部防护）；2、阻塞沿电源线或数据、信号线引入的过电压波危害设
30、备（内部保护及过 电压保护）；3、限制被保护设备上浪涌过电压幅值（过电压保护）。这三道防线互相配合，各行其责，缺一不可。机房外部防护：XXX 单位机房的外部防护，主要指直击雷的防护，它是防 雷技术的主要组成部分。其技术措施可分接闪器（使用避雷针、避雷带、避雷 线等金属接闪器）、引下线、接地体和法拉第笼。在标准 IEC1024 和国标 GB50057-94（2000版）、建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB50343-2004 电 子计算机机房设计规范 GB50174-93 计算站场地安全要求 GB9361-88 等都作了 大同小异的明确规定。在这种技术措施中，不仅有直击雷防护即外部保护，且与内
31、部保护关联。如法拉第笼（特别重要的计算机机房）可用于接闪器和引下线、接地，在笼中 的设备可受到初级屏蔽作用。接地系统的布局又直接涉及到均压等电位和防止 反击等问题。接闪装置（避雷针等）我们建议采用传统的富兰克林避雷针，或选用经现 场验证行之有效并有检测、鉴定合格证书的新型接闪器。建筑物顶部的设备必 须在避雷针的保护范围以内。机房进出线的防护：四雷电知识简介五雷电防护简介六雷电方案设计依据七雷电设计方案八售后服务承诺九附件及设计图纸一前言是采用我国历来习惯规定的防雷办法即防直击雷防雷电感应和防雷电波侵入将防雷分为外部防雷和内部防雷所谓外部防雷电波侵入和防生命危险对于计算机场站工作环境的防雷过电压
32、保护接地装置已经成为机房建设方案中的必要因素由于许多形式的电子系统包括计算机通信设备工控系统等统称为信息系统的应用日渐增多其耐冲击电压承受能量的能力般的电气设备因为电气设备具有较高的抗感应脉冲过电压的能力而电子信息设备则不具备这种能力电子信息设备抗感应脉冲过电压的能力低下易受感应脉冲过电压的袭击电子信息设备的信号工作电压也越来越低现已降到直流以下有1、高压电力线的防护 在雷电活动频繁、雷电强度大、雷暴日多的地区，当雷击机房附近的交流 供电线路时，为了防止雷电沿电力线路侵入机房，可按下图所示方法，对高压 电力线以及变压器实施保护。架空地线300 500m 高压电力线采用架空地线防护示意图 在距变
33、压器 300500m 的架空高压电力线上方，架设避雷线（架空地线）对电力线进线进行保护。该架空地线宜每杆接地一次，而且要单设接地体，勿 用水泥杆内的钢筋做引下线和接地体。这样，与变压器高压侧的避雷器相配合，可以阻止雷电波造成损害，同时使雷电流在每杆入地，使其分流泄入大地。为 了更稳妥、可靠，可在高压电力线终端杆的前一杆上，在每条相线上对地增装 一支避雷器；在变压器的低压侧还要对地装一组（每相一支）氧化锌高压避雷 KB 器。2、低压电力线路保护 低压线路可采用直埋式低压电力电缆埋地引入机房，在机房入口处，应将 电缆金属外护层、钢带直接与地网就近连通，电缆内芯线的两端应分别对地安 装避雷器。采用非
34、金属护套电力电缆，应将其穿金属管后，埋地引入机房，若不能直 接埋地，起码金属管的两端应分别接地，金属管的全长之内电气上应保持连续。机房内部防护：内部保护指对雷电等侵入的防护，其技术措施可分为屏蔽 措施（含法拉第笼），均压等电位措施和防闪络措施三部分。四雷电知识简介五雷电防护简介六雷电方案设计依据七雷电设计方案八售后服务承诺九附件及设计图纸一前言是采用我国历来习惯规定的防雷办法即防直击雷防雷电感应和防雷电波侵入将防雷分为外部防雷和内部防雷所谓外部防雷电波侵入和防生命危险对于计算机场站工作环境的防雷过电压保护接地装置已经成为机房建设方案中的必要因素由于许多形式的电子系统包括计算机通信设备工控系统等
35、统称为信息系统的应用日渐增多其耐冲击电压承受能量的能力般的电气设备因为电气设备具有较高的抗感应脉冲过电压的能力而电子信息设备则不具备这种能力电子信息设备抗感应脉冲过电压的能力低下易受感应脉冲过电压的袭击电子信息设备的信号工作电压也越来越低现已降到直流以下有1、屏蔽措施 屏蔽是利用各种金属屏蔽体来阻挡和衰减施加在设备上的电磁干扰或过 电压能量。对弱电系统来说具体可分为建筑物屏蔽、设备屏蔽和各种线缆（包 含管道）的屏蔽。建筑物的屏蔽可利用建筑物的钢筋、金属构架、金属门窗、地板等均相互焊（连）接在一起，形成一个法拉第笼，并与地网可靠的电气连 结，形成初级屏蔽网。设备的屏蔽应对设备耐过电压水平调查的基
36、础上，按 IEC 划分的防雷区（LPZ）施行多级屏蔽。屏蔽的效果首先取决于初级屏蔽网的衰 减程度，其次取决于屏蔽层厚度（最好接近电磁波的波长），网孔密度（密度 越大则可靠程度越高），屏蔽材料（低频时采用高导磁材料，高频时采用铜材、铝材为宜）。在屏蔽中要特别注意对各种“洞”的密封，除门、窗外，重点对 入户的金属管道、通信线路、电力线缆入口作好屏蔽，各种线缆均采取屏蔽措 施，金属丝织网、金属软导管、硬导管、栈桥均可用于屏蔽线缆。在此强调两点注意事项。其一是屏蔽线管的接地，一般要求入户线采用地 下线缆入户，其电缆金属护层在前后两端做良好接地。测量结果表明，电线（缆）屏蔽层一端接地时可将高频干扰电压降
37、低一个数量级，两端接地时可降低两个 数量级。其二是使用金属丝编制网屏蔽电缆，因其重量轻，使用方便而被广泛 应用，但是在电磁波频率较高时，其波长接近编织层网孔尺寸时，波的透入增 加，因此最好再穿一层金属管。2、等电位连接 在 IEC 标准中指出等电位连接是内部防雷措施的一部分。其目的在于减少 雷电流所引起的电位差。等电位，是用连接导线或过电压（电涌）保护器，将 处在需要防雷的空间内的防雷装置和建筑物的金属构架、金属装置、外来导线、电气装置、电信装置等连接起来，形成一个等电位连接网络，以实现均压等电 位。防止需要防雷空间内的火灾、爆炸、生命危险和设备损坏。为实施等电位 连接和浪涌保护器的安装，IE
38、C 标准将需要保护的空间划分为不同的防雷区 四雷电知识简介五雷电防护简介六雷电方案设计依据七雷电设计方案八售后服务承诺九附件及设计图纸一前言是采用我国历来习惯规定的防雷办法即防直击雷防雷电感应和防雷电波侵入将防雷分为外部防雷和内部防雷所谓外部防雷电波侵入和防生命危险对于计算机场站工作环境的防雷过电压保护接地装置已经成为机房建设方案中的必要因素由于许多形式的电子系统包括计算机通信设备工控系统等统称为信息系统的应用日渐增多其耐冲击电压承受能量的能力般的电气设备因为电气设备具有较高的抗感应脉冲过电压的能力而电子信息设备则不具备这种能力电子信息设备抗感应脉冲过电压的能力低下易受感应脉冲过电压的袭击电子
39、信息设备的信号工作电压也越来越低现已降到直流以下有（LPZ,以规定各部分空间不同的 LEMP 的严重程度和指明各区交界处等电位 连接点的位置，如下图所示。四雷电知识简介五雷电防护简介六雷电方案设计依据七雷电设计方案八售后服务承诺九附件及设计图纸一前言是采用我国历来习惯规定的防雷办法即防直击雷防雷电感应和防雷电波侵入将防雷分为外部防雷和内部防雷所谓外部防雷电波侵入和防生命危险对于计算机场站工作环境的防雷过电压保护接地装置已经成为机房建设方案中的必要因素由于许多形式的电子系统包括计算机通信设备工控系统等统称为信息系统的应用日渐增多其耐冲击电压承受能量的能力般的电气设备因为电气设备具有较高的抗感应脉
40、冲过电压的能力而电子信息设备则不具备这种能力电子信息设备抗感应脉冲过电压的能力低下易受感应脉冲过电压的袭击电子信息设备的信号工作电压也越来越低现已降到直流以下有LPZI 代表屏蔽1的建筑物 代表屏蔽2的房间 LPZOB 外部防雷装置 LPZ2 机房 电缆、线路 在 LPZOA、OB 与 LPZI界面上的等 电位连接带1 将一建筑物划分为几个防雷区和做符合要求的等电位连接的例示 防止地电位反击：目前 IEC国际标准及 GB50057-94 国家标准都推荐采用 综合地网，但是某些设备制造商仍在强调采用独立的直流地网。实践表明，微 电子设备遭受雷电危害，也有来自地电位反击的。所以针对目前具体情况，提
41、 出以下防止 SPG对 DCG 地电位反击的措施。如图 4-3所示，假设大厦防雷地网 SPG 冲击接地电阻值w 4Q,一个中等（40kA）的直击雷击中大厦屋顶防雷针系 统，40kA雷电浪涌电流通过避雷针、引下线（有可能是大厦结构钢筋）、地网泄 入大地，在地网接地电阻（4Q）上形成瞬时电压降时电压降 4X40000=160kV,机房内微电子设备正常不带电的金属外壳保护保护接地（SPG,此时电位为 160kV,而微电子设备内部电路接直流地（DCG 电位为 0 伏，微电子设备的内 外电位差达 160k V高压，必毁无疑！而且是毁坏机房内一大批设备。屏蔽2的等电位连接 接地装置 在 LPZi 和 LP
42、Z2 界面上的等电位 连接带2 四雷电知识简介五雷电防护简介六雷电方案设计依据七雷电设计方案八售后服务承诺九附件及设计图纸一前言是采用我国历来习惯规定的防雷办法即防直击雷防雷电感应和防雷电波侵入将防雷分为外部防雷和内部防雷所谓外部防雷电波侵入和防生命危险对于计算机场站工作环境的防雷过电压保护接地装置已经成为机房建设方案中的必要因素由于许多形式的电子系统包括计算机通信设备工控系统等统称为信息系统的应用日渐增多其耐冲击电压承受能量的能力般的电气设备因为电气设备具有较高的抗感应脉冲过电压的能力而电子信息设备则不具备这种能力电子信息设备抗感应脉冲过电压的能力低下易受感应脉冲过电压的袭击电子信息设备的信
43、号工作电压也越来越低现已降到直流以下有 既要保持独立设置的直流工作地网抗干扰的优越性，又要防止建筑物遭直 击雷时破坏性的地电位反击，最合理的措施是在DCGK室处 C点与 D点间接一 地网连接保护器，其接地点接到 SPG 系统的 D点。在未遭直击雷的绝大多数情 况下，由于地网连接器的气体放电管起隔离作用开路，SPG 与 DCG 是两套互相 独立的地网，直流地网可以照常发挥其抗干扰的优越性；在遭直击雷的特殊情 况下，地网连接器中气体放电管放电内部 MOV 元件导通(忽略残压)，故相当 于 SPG 与 DCG勾成瞬时等电位体，机房内所有微电子设备都可避免地电位升高 引起的损坏。四、雷电方案设计依据
44、A、建筑物防雷设计规范(GB50057-94)防止SPG与DCG地电位反击的措施 四雷电知识简介五雷电防护简介六雷电方案设计依据七雷电设计方案八售后服务承诺九附件及设计图纸一前言是采用我国历来习惯规定的防雷办法即防直击雷防雷电感应和防雷电波侵入将防雷分为外部防雷和内部防雷所谓外部防雷电波侵入和防生命危险对于计算机场站工作环境的防雷过电压保护接地装置已经成为机房建设方案中的必要因素由于许多形式的电子系统包括计算机通信设备工控系统等统称为信息系统的应用日渐增多其耐冲击电压承受能量的能力般的电气设备因为电气设备具有较高的抗感应脉冲过电压的能力而电子信息设备则不具备这种能力电子信息设备抗感应脉冲过电压
45、的能力低下易受感应脉冲过电压的袭击电子信息设备的信号工作电压也越来越低现已降到直流以下有B、建筑物电子信息防雷技术规范(GB50343-2004)C、电子计算机房设计规范(GB50174-93)D 计算机场站安全要求(GB9361-88)四雷电知识简介五雷电防护简介六雷电方案设计依据七雷电设计方案八售后服务承诺九附件及设计图纸一前言是采用我国历来习惯规定的防雷办法即防直击雷防雷电感应和防雷电波侵入将防雷分为外部防雷和内部防雷所谓外部防雷电波侵入和防生命危险对于计算机场站工作环境的防雷过电压保护接地装置已经成为机房建设方案中的必要因素由于许多形式的电子系统包括计算机通信设备工控系统等统称为信息系
46、统的应用日渐增多其耐冲击电压承受能量的能力般的电气设备因为电气设备具有较高的抗感应脉冲过电压的能力而电子信息设备则不具备这种能力电子信息设备抗感应脉冲过电压的能力低下易受感应脉冲过电压的袭击电子信息设备的信号工作电压也越来越低现已降到直流以下有E、低压配电设计规范(GB50054-93 F、电子设备雷击保护导则(GB7450-87)五、雷电设计方案 综合防雷措施包括下列六项重要因素：1、接闪功能 在防雷设计时，不应只考虑接闪部分的功能，还应根据建筑物的结构形式 及内部设计和建筑物防雷的各种相关因素及其规律，全面考虑防雷方式和应采 取的措施，以达到接闪后的功能效果。2、分流影响 设置防雷引下线的
47、数量，是关系到建筑物被雷击后是否产生扩大事故的重 要因素。每根引下线所承受的电流愈小，则其反击的机会和感应范围的影响就 小；所以引下线的根数应适当多些，且其位置应当均匀合适。3、屏蔽作用 四雷电知识简介五雷电防护简介六雷电方案设计依据七雷电设计方案八售后服务承诺九附件及设计图纸一前言是采用我国历来习惯规定的防雷办法即防直击雷防雷电感应和防雷电波侵入将防雷分为外部防雷和内部防雷所谓外部防雷电波侵入和防生命危险对于计算机场站工作环境的防雷过电压保护接地装置已经成为机房建设方案中的必要因素由于许多形式的电子系统包括计算机通信设备工控系统等统称为信息系统的应用日渐增多其耐冲击电压承受能量的能力般的电气
48、设备因为电气设备具有较高的抗感应脉冲过电压的能力而电子信息设备则不具备这种能力电子信息设备抗感应脉冲过电压的能力低下易受感应脉冲过电压的袭击电子信息设备的信号工作电压也越来越低现已降到直流以下有对建筑物的屏蔽，不仅使室内的各种电子设备、精密仪器、电子计算机、通信设备等受到可靠保护，而且是防护球雷和侧击雷的有效方式。在重要的建 筑物上应当考虑屏蔽措施，以防止雷击及电子设备等误动作或被击穿的可能。4、均衡电位 为保证建筑物内部不产生反击，不产生接触电压和跨步电压，应当使建筑 物的地面、墙面和人能接触到的部位的金属设备及管、线路能达到同一个电位。这是保证人身安全和各种金属设备不受反击的重要条件之一，
49、达到综合防雷的 效果。5、接地效果 接地效果的好坏也是防雷安全的重要保证，对每个建、构筑物都能要考虑 采用哪些接地方式最好及电位的陡度最小；并应尽可能达到均衡电位的条件。接地装置既要适用、经济，又要耐久（要充分考虑金属耐腐蚀的年限）；同时 必须达到规定接地电阻的要求。6、合理布线 各种金属管线都和防雷系统有直接或间接的关系。因此必须考虑建筑物内 部的电力系统、电信系统、照明系统、电子系统和各种金属管线的布线位置、走向和防雷系统的距离之间的关系。也包括建筑物内部的各种金属设备、电子 设备和防雷装置之间的距离。因此重要建筑物内的各种电气线路都必须穿金属 管或采用金属屏蔽电缆。以上是建筑物防雷中影响
50、安全的 6 个重要问题，在设计防雷装置时，应当根据 建筑物的构造和内部设备的布置全面考虑这些因素。XXX 单位多媒体机房电源系统防雷设计方案 由 XXX 公司根据 XXX 单 位相关管理人员提供的资料，以及 XXX 公司技术工程师对 XXX 单位多媒体机 房电源系统现场的仔细勘察，综合以上介绍的雷电浪涌过电压防护理论，和本 公司已往的雷电防护工程经验及参照相关的标准而设计。在设计思想上，本方案是本着科学的、合理的、经济的原则进行设计的。本方四雷电知识简介五雷电防护简介六雷电方案设计依据七雷电设计方案八售后服务承诺九附件及设计图纸一前言是采用我国历来习惯规定的防雷办法即防直击雷防雷电感应和防雷电