防雷接地案例

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一、前言:

信息系統的雷電防護是保護信息系統設備及人身安全的重要技術手段,是確保系統安全運行不可缺少的技術環節,是通信網絡建設及運行管理工作的重要組成部分。

制定本方案的目的是:依據貴方提供的資料和現場勘測數據及相應法規提供出一套完整而易于實現的防雷保護解決方案,予有關部門進行參考實施,從而達到保護、保證網絡信息系統、設備、人員的安全、持續運行的效果。

三、設計思想:

此供電局機房設備防雷 工程是一項要求較高的綜合工程,涉及多方面的因素,需要針對不同的系統分別加以保護,又要考慮多個系統的協調工作,在工程中不能造成對系統的任何影響。因此,遵守國家和信息產業部有關規范的基礎上,引入國際電工委員會的先進防雷技術和標準要求,以達到更好的防護效果。

國際電工委員會過電壓技術委員會( IEC/TC-81)是權威的國際性標準組織,其防雷技術綜合了各國防雷技術的精華,制訂的防雷規范對世界各國具有指導意義。本設計設備選型方案參考IEC-61024(建筑物防雷)和IEC-61312(雷電電磁脈沖的防護)的核心內容而制定。標準中,重點提出了防雷分區和等電位的概念,根據雷擊在不同區域的電磁脈沖強度劃分防雷區,并在不同的防雷區界面上進行等電位連接,能直接連接的金屬物就直接連接,帶電導體(如電力線、通信線等)或不能直接連接于等電位體的,則需加裝SPD來作等電位連接。

四、設計依據:

依據國際電工委員會 IEC標準、中國GB標準和法國NFC標準、德國VDE標準及中國部委頒發的設計規范的要求,建筑物和大樓內之通信機房等設備都必須有完整完善之防護措施,保證該系統能正常運作。這包括電源供電系統、不間斷供電系統,空調設備、電腦網絡、微波通信設備等裝置應有防護裝置保護。

1、被保護地區所處地理位置及雷電環境,如經、緯度,海拔高度,森林覆蓋率,水面占有面積,年降雨量,年雷暴日,有無雷擊案例;

2、GB50057-94《建筑物防雷設計規范》

3、GB50174-93《 電子計算機機房設計規范》

4、IEC1312《雷電電磁脈沖的防護》

5、IEC 61643 《SPD電源防雷器》

6、IEC 61644 《SPD 通訊網絡防雷器》

7、GA173-1998 《計算機信息系統防雷保安器》

8、GB50343-2004《建筑物電子信息系統防雷技術規范》。

五、設計方案:

A、設計說明:

本方案以 ‘ 第三部分設計思想 和 ‘ 第四部分設計依據 為設計總則,本著 ‘ 山東兆宇現代防雷的指導思想和基本原則 ', 同時考慮到在技術上還是在工程施工上都能操作和執行,根據現場環境和使用單位實際需要情況,制定本整體防雷綜合方案。

B 、防雷保護方案和配置:

依據上述規范和貴方提供的數據以及現場情況,現在對縣供電局機房的雷電防護系統作出如下方案:

為了更有效的防止機房內寄生電容耦合的干擾,保護設備和人身安全,保證計算機系統可靠運行;在載波室、自動化機房和電源室內鋪設 全鋼型 600×600×30 ㎜ 防靜電地板 ,并在防靜電地板下方沿墻敷設均壓環,材料 選用 40×4 ㎜ 的紫銅帶 。

1、油機發電室雷電的防護:

①、根據 IEC61312原則,在電源線路上安裝電源防雷器,是必不可少的防護措施。根據IEC防雷規范中有關防雷分區的要求,以及現場情況,采取如下措施:

在油機室內的市電總開關的輸出端安裝 ODB-120/3+NPE智能型交流電源防雷箱 作為電源系統浪涌過電壓的第一級防護。主要防護因強大的雷電流(傳導雷)經電源線傳導至配電柜后對后端設備造成的損壞,并實現 L-N、N-PE的等電位連接。


②、電源系統分級浪涌保護示意圖

③、在油機發電室增加 400×100×5 ㎜ 專用接地銅排 ,將設備的接地部分用多股軟芯銅線可靠的接到接地銅排上。

2、自動化機房的防護:

對于自動化機房內的設備,如電腦等。安裝 ODS-20精細級交流電源防雷插座 。 并將機房內所有設備的可導電部分外殼接到均壓環上。

3、載波室設備的防護:

雷擊電磁脈沖( LEMP)在1公里范圍內的金屬環路上通過靜電感應和電磁感應會產生高電位,通過外接信號線進入電子設備,造成接口或設備損壞非常嚴重。這是因為信息線路又多又長或暴露程度較大,易于感應;而且計算機通信網絡在防過電壓、浪涌方面是一個脆弱的電子信息系統。因此對從外引進的信號線和室內網絡線一般都應采用屏蔽、接地、安裝SPD等削弱電磁場、實現線路等電位的保護措施。

①、信息線路防護措施:

機房內所在建筑物的多條進出的線纜, 根據現場情況采取有效的接地方式接到均壓環上,對光纖加強筋 采用專用接地排 并絕緣接到均壓環上,實現整個通信線路的等電位連接,確保了設備不受雷電波入侵和雷電電磁感應在通信線路上產生的過電壓的危害。

②、將載波室內通訊處理機等所有設備的接地部分及可導電部分 通過星型 S型或網形M型結構,把設備直接地以最短的距離連到鄰近的等電位連接帶上。

4、電源室設備的防護:

①、為了更好的防止雷電流經電源線傳導至配電箱后對后端設備造成損壞,在動力配電箱內加裝 ODM-40/3+NPE防雷模塊 作為電源系統過電壓的第二級防護 .

②、將電源室內所有設備的接地部分及設備機殼的可導電部分,采用多股軟芯銅線通過星型 S型或網形M型結構,以最短的距離連接到等電位連接帶上。

接地方案:

1、概述:

隨著現代化建設及科學技術事業的發展,對電氣接地裝置的要求越來越高,涉及領域越來越廣泛,不管是設備的 直流工作接地、交流工作接地、安全保護接地和防雷保護接 地,都需要一個好的接地裝置作為泄流通道或參照零點。因此沒有良好的接地裝置,設備就不可能有可靠的、正常安全的工作。

在接地裝置中有兩個重要參數: 1、接地電阻值2、接地網結構。現在看來,雖然接地網的結構和系統等電位很重要,但是低阻的接地裝置,是設備正常、安全運行的基礎。要在瞬間將幾十千安的雷電流泄到大地,接地電阻越小散流越快,雷擊后高電位保持的時間就短,危險性就小。總之接地電阻越小,效果越好,被保護的對象就越安全。

2、設計方案:

根據現場的勘查,采用熱鍍鋅鋼材作為接地體的普通式接地地網。水平接地體 采用 40×4 ㎜ 熱鍍鋅扁鋼 ,垂直接地體 采用 2500×50×5 ㎜ 熱鍍鋅角鋼 ;并 依據 GB50054-94(2000版)建筑物防雷設計規范6.3.3條一款“每幢建筑物本身應采用共用接地系統”的規定,新建接地地網與建筑物的基礎接地相連接,以組成共用接地系統。

注意事項: 1、水平接地體之間,以及水平接地體與垂直接地體之間的焊接要實,不得虛焊;

2、應在焊接處清焊渣,涂上一層瀝青或防腐漆,以防極芯腐

注: 此方案只強調了應該改進的每個環節和基站在防雷工作中存在的不足,每一個基站具體的改造、設備需要、材料尺寸和施工方案應根據現場勘查設計計算而定
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