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通信線路、設備及人身安全的重要技術手段,是確保金融通信線路、設備運行不可缺少的技術環節,是金融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:依據貴方提供的數據及相應法規提供出一套完整而易于操作的防雷設計、運行解決方案予有關部門進行參考實施,從而達到使金融網絡系統安全運行的效果。

二、 設計原則

1、可靠性原則: 方案設計過程中參考眾多國際國內先進技術規范。使用器材的各項技術指標均符合國際、國內及各個部委的規范要求,產品質量可靠,技術成熟。

2、先進性原則: 方案涉及到的產品,性能優越,質量穩定,技術領先,在國內眾多用戶中擁有良好的口碑。

3、開放性、可擴充、可維護性原則: 在整體方案設計過程中,我們充分考慮了系統今后擴容及日常維護的方便性;我們盡量實現系統的可擴充性,可維護性和開放性。

4、實用性、經濟性原則: 我們本著綜合考慮,杜絕浪費的思想,在滿足技術規范的要求的前提下,進行合理配置器材,以節約貴方投資。

三、設計依據

依據國際電工委員會 IEC標準、法國NFC標準、德國VDE標準和中國GB標準與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。

4.1 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。

4.2 GB50057-94《建筑物防雷設計規范》

4.3 GB2887-2000《 電子計算機場地通用規范》

4.4 IEC1312《雷電電磁脈沖的防護》

4.5 IEC 61643 《SPD電源防雷器》

4.6 IEC 61644 《SPD 通訊網絡防雷器》

4.7 GA173-1998 《計算機信息系統防雷保安器》

4.8 GB50174-93 《計算機機房防雷設計規范》

4.9 依據貴單位技術人員提供的情況。

四、設計方案

本方案是依據設計總則為依歸,同時考慮到在技術上還是在工程施工上都能操作和執行,根據使用單位實際需要情況,制定系統的整體防雷綜合方案。

依據上述規范、要求和原則,遵循多級保護、層層泄流的原則,現在對 此銀行機房及其下屬網點的雷電防護工程 作出如下方案:

直擊雷的防護措施:

雖然有不少專家學者在努力的研究有效的防止直擊雷的方法,但直到今天我們還是無法阻止雷擊的發生。實際上現在公認的防直擊雷的方法仍然是 200年前富蘭克林先生發明的避雷針(接閃器)。而 此銀行機房 本身建筑物已經具備良好的防護功能,故直擊雷防護方面,在此不作過多敘述。

電源線路部分浪涌防護措施:

進入系統總配電房的電源進線,應采用金屬鎧裝電纜埋地敷設,電纜鎧裝層的兩端應良好接地;如果電纜沒有鎧裝層,則應將電纜穿鋼管埋地,鋼管兩端接地,埋地的長度應不小于 15米。由總配電房至機房大樓的配電箱以及機房樓層配電箱的電力線路,均應采用金屬鎧裝電纜進行敷設。這樣可以大大減少電源線感應過電壓的可能性。

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,將電源系統分為三級保護。

第一級浪涌防護:在 銀行中心機房所在建筑物 的總配電室內市電的開關的輸出端安裝 OUDON ODB-120電源防雷箱作為電源系統浪涌過電壓防護的第一級。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的等電位連接。

第二級浪涌防護:在 銀行中心機房所在樓層的 分配電箱的市電空氣開關輸出端分別安裝國產 OUDON ODM-40電源防雷器作為電源系統浪涌過電壓防護的第二級,主要保護電氣設備不受因雷電電磁場在電源傳輸線路發生靜電感應、電磁感應所產生的過電壓和開關轉換過程引起的過電壓的損壞,并實現L-PE、N-PE的等電位連接。

第三級浪涌防護:在中心機房重要設備(服務器、交換機)前端 UPS輸出端安裝國產OUDON ODM-20電源防雷器作為電源系統浪涌過電壓防護的第三級,主要保護敏感電氣設備不受二級浪涌防護的殘壓的損壞,并實現L-PE、N-PE的等電位連接。

信息線路部分浪涌防護措施 :

光纖由于其傳輸信號的特殊性,但其基本是架空過來且線路較長,其加強筋很容易傳導雷電過電壓,應該將其金屬護皮和金屬芯線進行接地,有可能應直接接在基站的接地匯接排上,而不要接在設備機架上。

機房接地地網設計方案 :

良好的接地是防雷中至關重要的一環。接地電阻值越小過電壓值越低。采用專用接地裝置時,其接地電阻不得大于 4 Ω 。

采用金屬材料作為接地體并回填降阻劑的接地方法

此種接地方式適用于易開挖但大地電阻率較高難以達到接地電阻要求的地區。

垂直接地體長度宜為 1.5-2.5米,垂直接地體間距為其自身長度的1.5-2倍。若遇到土壤電阻率不均勻的地方,下層的土壤電阻率低,可以適當加長。當垂直接地體埋設有困難時,可設多根環形水平接地體,彼此間隔為1-1.5米,且應每隔3-5米相互焊接連通一次。

接地體之間所有焊接點除澆注在混凝土中的以外均應進行防腐處理。接地裝置的焊接長度 :對扁鋼為寬邊的2倍,對圓鋼為其直徑的10倍。接地體的上端距地面不應小于0.7米,在寒冷地區,接地體應埋設在凍土層以下。

施工方法:

①在現場以降電阻劑 /水2.3/1的比例加水。二者可在一個大口容器中(該容器應易于搬動)快速攪拌約1-2分鐘,要求攪拌均勻,容器底部不能見干粉,但亦不可太稀,整體成漿糊狀后,立即倒入已放好接地體的坑中(不可固化后再放入),之后先用細土蓋好,暫不要夯實,過五天左右,細土下沉后,再填滿細土并夯實。


②施工圖示

降阻劑用量 :

降阻劑的經濟用量應視不同的土質而定,在接地體上的敷設厚度應在 8—25cm之間,為方便計算,推薦用量如下表: 

由于接地電阻在施工中受到諸多因素的影響,現僅提供計算參考:

新的接地電阻值 Rx=Rg(常規)×0.15~0.60(降阻系數)當ρ值大時取小的降阻系數值,當ρ值小時取大的降阻系數值。或憑經驗取。降阻劑雖對接地降阻有特效,但應輔以有力措施和正確方法,施工質量是降阻效果的關鍵。

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