弱電系統(tǒng)防雷解決方案

1、弱電系統(tǒng)防雷解決方案一、概述1、淺析弱電系統(tǒng)得雷電危害雷擊就是一種自然現(xiàn)象， 它能釋放出巨大得能量、 具有極強(qiáng)大得 破壞能力。幾個世紀(jì)來，人類通過對雷擊破壞性得研究、探索，對雷 電得危害采取了一定得預(yù)防措施，有效地降低了雷害。近年來， 隨著微電子技術(shù)得不斷發(fā)展， 弱電系統(tǒng)在生產(chǎn)生活各個 方面得使用越來越廣， 人們在受益于微電子得極大方便得同時， 也受 到其一旦損壞就損失巨大得困擾。實(shí)際中，在增加弱電系統(tǒng)得時候， 往往對弱電系統(tǒng)得防雷未加考慮或考慮不夠得情況較多， 一旦有雷電 波侵入，設(shè)備損壞一般就是巨大得，有得甚至使整個系統(tǒng)癱瘓，造成 無可挽回得損失。 分析這些類雷擊事故得主要原因就是由于一次

2、設(shè)備發(fā)生雷擊后在弱 電設(shè)備造成得浪涌超過了設(shè)備承受得能力而損壞設(shè)備得， 浪涌得主要 形式就是電源浪涌、 信號浪涌。 而這種浪涌在新建或擴(kuò)建設(shè)備時又往 往不被重視，所以才會造成嚴(yán)重得損失。2、弱電系統(tǒng)雷害得主要原因分析雷電會導(dǎo)致多種不同形式得危害， 沒有任何一種辦法可以全面防 止雷電得危害， 通過各種有效得辦法可將雷害得程度降到最低， 在多 年得實(shí)際中人們對直擊雷、感應(yīng)雷、球形雷得認(rèn)識比較高，防護(hù)也相 對完善，但對雷電浪涌得防護(hù)意識與防護(hù)措施相對比較薄弱， 對弱電 系統(tǒng)得雷電浪涌考慮不夠造成得雷擊事件屢見不鮮。 主要得雷電形式 及雷害情況有以下 幾種情況：(1) 直擊雷就是指雷電直接擊在建筑物構(gòu)

3、架、動植物上，因電效 應(yīng)、熱效應(yīng)與機(jī)械效應(yīng)等造成建筑物等損壞以及人員得傷亡。(2) 感應(yīng)雷就是雷電在雷云之間或雷云對地放電時，在附近得戶 外傳輸信號線路、 埋地電力線、 設(shè)備間連接線產(chǎn)生電磁感應(yīng)并侵入設(shè) 備，使串聯(lián)在線路中間或終端得電子設(shè)備遭到損害。 感應(yīng)雷雖然沒有 直接雷猛烈，但其發(fā)生得幾率比直擊雷高得多。(3) 雷電浪涌就是近年來由于微電子得不斷使用引起人們極大重 視得一種雷電危害形式， 同時其防護(hù)方式也不斷完善。 最常見得電子 設(shè)備危害不就是由于直接雷擊引起得， 而就是由于雷擊發(fā)生時在電源 與通訊線路中感應(yīng)得電流浪涌引起得。 一方面由于電子設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu) 高度集成化，從而造成設(shè)備耐壓、耐過

4、電流得水平下降，對雷電 ( 包 括感應(yīng)雷及操作過電壓浪涌 ) 得承受能力下降，另一方面由于信號來 源路徑增多， 系統(tǒng)較以前更容易遭受雷電波侵入。 浪涌電壓可以從電 源線或信號線等途徑竄人電腦設(shè)備。 信號系統(tǒng)浪涌電壓得主要來源就 是感應(yīng)雷擊、電磁干擾、無線電干擾與靜電干擾。金屬物體 ( 如電話 線)受到這些干擾信號得影響，會使傳輸中得數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤碼，影響傳 輸?shù)脺?zhǔn)確性與傳輸速率。 排除這些干擾將會改善網(wǎng)絡(luò)得傳輸狀況。 美 國 GE 公司測定一般家庭、飯店、公寓等低壓配電線 (110V) 在10000h(約一年零兩個月)內(nèi)在線間發(fā)生得超出原工作電壓一倍以上 得浪涌電壓次數(shù)達(dá)到800余次，其中超過10

5、00V得就有300余次。這 樣得浪涌電壓完全有可能一次性將電子設(shè)備損壞。3、弱電系統(tǒng)雷害得影響弱電系統(tǒng)得雷擊危害所帶來得影響就是很嚴(yán)重得，如下圖所示：二、弱電系統(tǒng)防雷設(shè)計依據(jù)GB50057-94建筑物防雷設(shè)計規(guī)范YD/T1235-2002通信局（站）低壓配電系統(tǒng)用電涌保護(hù)器YD/T5098-2001通信局（站）雷電過電壓保護(hù)工程設(shè)計規(guī)范YD5078-98通信工程電源系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)定YDJ26-89通信局 （站）接地設(shè)計暫行技術(shù)規(guī)范GA173-2002計算機(jī)信息系統(tǒng)防雷保安器GA267-2000計算機(jī)信息系統(tǒng)雷電電磁脈沖安全防護(hù)規(guī)范DL/T621-97交流電氣裝置得接地DL548-94電力系統(tǒng)通

6、信站防雷運(yùn)行管理規(guī)程IEC61024建筑物防雷IEC61312雷電電磁脈沖得防護(hù)IEC61643連接至低壓配電系統(tǒng)得浪涌保護(hù)器IEC60664低壓系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備得絕緣配合IEC 、ITU及UL有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范三、弱電系統(tǒng)得防雷措施我公司就是一家專門從事現(xiàn)代防雷理論研究、 防雷產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn) 制造、防雷工程設(shè)計施工得專業(yè)防雷公司。根據(jù)多年來得防雷經(jīng)驗， 對弱電系統(tǒng)得特點(diǎn)進(jìn)行細(xì)致得分析，總結(jié)出以下措施：按照防護(hù)范圍可將弱電系統(tǒng)得防雷措施分為兩個部分進(jìn)行： 外部 防護(hù)與內(nèi)部防護(hù)。 其中外部防護(hù)主要就是指對安裝有弱電系統(tǒng)得建筑 物本體得雷電防護(hù)（即直擊雷防護(hù)）；內(nèi)部防護(hù)指在建筑物內(nèi)部弱電 系統(tǒng)對過電壓得雷電防

7、護(hù)（即感應(yīng)雷防護(hù)）。如下圖所示：1、弱電系統(tǒng)得外部防護(hù)：弱電系統(tǒng)得外部防護(hù)首先就是使用建筑物得避雷針將主要得雷 電流引人大地；其次就是在將雷電流引人大地得時候盡量將雷電流分 流，避免造成過電壓危害設(shè)備； 第三就是利用建筑物中得金屬部件以 及鋼筋可以作為不規(guī)則得法拉第籠， 起到一定得屏蔽作用， 如果建筑 物中得設(shè)備就是低壓電子邏輯系統(tǒng)、遙控、小功率信號電路得電器， 則需要加裝專門得屏蔽網(wǎng)，在整個屋面組成符合規(guī)范要求大小得網(wǎng) 格，所有均壓環(huán)采用避雷帶等電位連接； 第四就是建筑物各點(diǎn)得電位 均衡，避免由于電位差危害設(shè)備； 第五就是保障建筑物有良好得接地， 降低雷擊建筑物時接點(diǎn)電位損壞設(shè)備。2、弱電系

8、統(tǒng)得內(nèi)部防護(hù)：從EMC電磁兼容）得觀點(diǎn)來瞧，防雷保護(hù)由外到內(nèi)應(yīng)劃分為多級 保護(hù)區(qū)。最外層為 0 級，就是直接雷擊區(qū)域，危險性最高，主要就是 由外部（建筑）防雷系統(tǒng)保護(hù)， 越往里則危險程度越低。 保護(hù)區(qū)得界面 劃分主要通過防雷系統(tǒng)、 鋼筋混凝土及金屬管道等構(gòu)成得屏蔽層而形 成，從 0級保護(hù)區(qū)到最內(nèi)層保護(hù)區(qū)，必須實(shí)行分層多級保護(hù)，從而將 過電壓降到設(shè)備能承受得水平。 一般而言， 雷電流經(jīng)傳統(tǒng)避雷裝置后 約有 50%就是直接泄人大地， 還有 50%將平均流人各電氣通道 （ 如電源 線，信號線與金屬管道等 ） 。隨著電腦通信設(shè)備得大規(guī)模使用， 雷電以及操作瞬間過電壓造成 得危害越來越嚴(yán)重。 以往得防護(hù)

9、體系已不能滿足電腦通信網(wǎng)絡(luò)安全得 要求。應(yīng)從單純一維防護(hù)轉(zhuǎn)為三維防護(hù)，包括：防直擊雷，防感應(yīng)雷 電波侵入， 防雷電電磁感應(yīng)， 防地電位反擊以及操作瞬間過電壓影響 等多方面作系統(tǒng)綜合考慮。多級分級 （類） 保護(hù)原則：即根據(jù)電氣、 微電子設(shè)備得不同功能及不同 受保護(hù)程序與所屬保護(hù)層確定保護(hù)要點(diǎn)作分類保護(hù)； 根據(jù)雷電與操作 瞬間過電壓危害得可能通道從電源線到信號線路都應(yīng)做多級層保護(hù)。 2、 1 電源部分得防雷措施弱電設(shè)備得電源雷電侵害主要就是通過線路侵入。 高壓部分有專 用高壓避雷裝置，電力傳輸線把對地得電壓限制到小于 6000V（1EEEEC6、41），而線對線則無法控制。所以，對 380V低壓線

10、 路應(yīng)進(jìn)行過電壓保護(hù)， 按國家規(guī)范應(yīng)有三部分： 建議在高壓變壓器后 端到二次低壓設(shè)備得總配電盤間得電纜內(nèi)芯線兩端應(yīng)對地加防雷器， 作一級保護(hù)；在二次低壓設(shè)備得總配電盤至二次低壓設(shè)備得配電箱間 電纜內(nèi)芯線兩端應(yīng)對地加裝防雷器，作二級保護(hù)；在所有重要得、精 密得設(shè)備以及UPS得前端應(yīng)對地加裝避雷器或保護(hù)器，作為三級保 護(hù)。目得就是用分流 （限幅） 技術(shù)即采用高吸收能量得分流設(shè)備 （ 避雷 器） 將雷電過電壓 （ 脈沖） 能量分流泄人大地，達(dá)到保護(hù)目得，所以，分流(限幅) 技術(shù)中采用防護(hù)器得品質(zhì)、 性能得好壞就是直接關(guān)系網(wǎng)絡(luò) 保護(hù)得關(guān)鍵，因此，選擇合格優(yōu)良得避雷器或保護(hù)器至關(guān)重要。2、 2 信號部分

11、得防雷措施對于信息系統(tǒng)， 應(yīng)分為粗保護(hù)與精細(xì)保護(hù)。 粗保護(hù)量級根據(jù)所屬 保護(hù)區(qū)得級別確定， 精細(xì)保護(hù)要根據(jù)電子設(shè)備得敏感度與重要性來進(jìn) 行確定。在重要設(shè)備與敏感設(shè)備得前端安裝相應(yīng)得避雷器。2、 3 等電位連接及接地處理 均衡弱電系統(tǒng)各設(shè)備設(shè)施間得電位差對其防護(hù)來說就是至關(guān)重 要得，另外一定要有一個良好得接地系統(tǒng)， 因所有防雷系統(tǒng)都需要通 過接地系統(tǒng)把雷電流泄人大地， 從而保護(hù)設(shè)備與人身安全。 如果機(jī)房 接地系統(tǒng)做得不好，不但會引起設(shè)備故障，燒壞元器件，嚴(yán)重得還將 危害工作人員得生命安全。 另外還有防干擾得屏蔽問題， 防靜電得問 題都需要通過建立良好得接地系統(tǒng)來解決。3、弱電系統(tǒng)得接地措施：一個

12、良好得接地系統(tǒng)就是保護(hù)人身、 設(shè)備安全、 系統(tǒng)穩(wěn)定工作得 重要保證，也就是防雷系統(tǒng)得重要基礎(chǔ)。在電子計算機(jī)房防雷設(shè)計 規(guī)范(GB5O174-93)中，第6、4、3條明確提出：交流工作接地、 安全保護(hù)接地、 直流工作接地、 防雷接地等四種接地宜共用一組接地 裝置，其接地電阻按其中最小值確定； 若防雷接地單獨(dú)設(shè)置接地裝置 時，其余三種接地宜共用一組接地裝置， 其接地電阻不應(yīng)大于其中最 小值，并應(yīng)按現(xiàn)行國標(biāo) 建筑防雷設(shè)計規(guī)范 要求采取防止反擊措施。接地就是避雷技術(shù)最重要得環(huán)節(jié)，不管就是直擊雷、感應(yīng)雷、或 其她形式得雷，最終都就是把雷電流送入大地。接地電阻越小，散流 就越快，被雷擊物體高電位保持時間就

13、越短，危險性就越小。對于場 地得接地電阻要求w 4歐姆，并且采取共用接地得方法將避雷接地、 電器安全接地、交流地、直流地統(tǒng)一為一個接地裝置。如有特殊要求 設(shè)置獨(dú)立地，則應(yīng)在兩地網(wǎng)間用地極保護(hù)器連接，這樣，兩地網(wǎng)之間 平時就是獨(dú)立得， 防止干擾， 當(dāng)雷電流來到時兩地網(wǎng)間通過地極保護(hù) 器瞬間連通，形成等電位連接?？偨Y(jié)來說， 弱電系統(tǒng)得防雷問題就是一個綜合性得工作， 尤其就 是弱電系統(tǒng)得雷電浪涌防護(hù)還重視不夠， 也常常由其而引起設(shè)備得損 壞，所以在完善弱電系統(tǒng)外部防護(hù)得同時， 要加強(qiáng)弱電系統(tǒng)得內(nèi)部防 護(hù)，建議加強(qiáng)以下幾方面得工作；(1) 首先要完善弱電外部雷電防護(hù)，將絕大部分雷電流直接接閃 引入地下

14、泄散。(2) 其次要阻塞沿電源線或數(shù)據(jù)、信號線引入得過電壓波。(3) 第三限制鉗位被保護(hù)設(shè)備上浪涌過壓過流幅值在設(shè)備可承受 得范圍。四、應(yīng)用實(shí)例1 、某公司辦公區(qū)得防雷： 一般辦公區(qū)防雷，一般指：僅針對有限區(qū)域進(jìn)行防護(hù)，辦公大樓 主體防護(hù)另論。根據(jù)貴公司要求， 主要針對辦公區(qū)各種通用辦公設(shè)備、 安防設(shè)備 等進(jìn)行防雷保護(hù)。主要從兩個方面加以防護(hù)：1 、1、電源系統(tǒng) 針對獨(dú)立辦公區(qū)域得電源開關(guān)盒位置， 應(yīng)該做兩級防護(hù) （視大樓整體 已做直擊雷防護(hù)為前提），可選用 40KA 三相/ 單相交流電源防雷器， 根據(jù)辦公區(qū)域?qū)嶋H供電情況來選擇， 一般均為三相供電， 型號分別為： TP40B/4 （三相）。對

15、于辦公區(qū)域內(nèi)貴重設(shè)備/重要設(shè)備/獨(dú)立于辦公 區(qū)域外得設(shè)備，如：各種專用貴重設(shè)備、服務(wù)器、獨(dú)立于辦公區(qū)域之 外得監(jiān)控器 / 攝像頭 / 防盜告警感應(yīng)器等，應(yīng)考慮單獨(dú)做一級電源防 護(hù)，產(chǎn)品選型同上，一般為單相電源供電，選用單相交流電源防雷器（型號： TP20B/2）。1 、2、信號系統(tǒng)如信息系統(tǒng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)， 通訊系統(tǒng)信號， 安防系統(tǒng)各類 信號等等。從各種系統(tǒng)角度細(xì)分，一般有：1 、2、1 信息系統(tǒng) 離開有限辦公區(qū)域得一切進(jìn)出線，均應(yīng)考慮做防雷保護(hù)，如進(jìn) / 出戶電腦網(wǎng)線，或DDN專線、ADSL專線、電話線MODE線路，主要 選用產(chǎn)品有：網(wǎng)絡(luò)信號防雷器（型號：TS05H/J4）； DDN專線防雷

16、保 護(hù)器（型號：TS180L/R2； ADSL專線、電話線一般用音頻信號防雷 器（型號： TS180L/R2）。1 、 2、 2 通訊系統(tǒng)主要針對辦公區(qū)域內(nèi)（電話）用戶交換機(jī)得外線進(jìn)行防雷保護(hù)，主要選用產(chǎn)品有：單口音頻信號防雷器（型號：TS180L/R2 ;多口 音頻信號防雷箱，有 8 口音頻信號防雷箱（型號： TS180L/B8R2）； 16 口音頻信號防雷箱（型號： TS180L/B16R2）。1 、2、3 安防系統(tǒng)（包括視頻監(jiān)控、防盜告警系統(tǒng)等） 視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對每一臺監(jiān)控器，以及監(jiān)控主機(jī)，進(jìn)行電源、信號防 雷保護(hù)，一般每臺設(shè)備需選用一只單相交流電源防雷器（型號： TP20B/2）;每一

17、個視頻口（主機(jī)、監(jiān)控器/攝像頭側(cè)均需要）安裝一 只視頻信號防雷器（型號：TS05L/BNC ;對于有控制線得監(jiān)控器與 主機(jī)間各需安裝一只控制線信號防雷器（型號： TS05L/P2 或 TS05L/P4）。防盜告警系統(tǒng)，一般情況，主要針對，防盜告警系統(tǒng)輸 出線路（如告警用電話線路等）;設(shè)于獨(dú)立辦公區(qū)域之外得感應(yīng)器進(jìn) 戶線，以及其自身得電源與信號線應(yīng)進(jìn)行防雷保護(hù)。 防雷產(chǎn)品選用同 上（視頻監(jiān)控系統(tǒng)），信號部分一般僅選用控制線信號防雷器。 防雷措施得實(shí)施：對于一切防雷設(shè)備， 一般必須做有效防雷接地， 方可保障防雷保 護(hù)效果?！敖拥嘏c等電位連接” ，對于防雷保護(hù)而言就是關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。 一般有兩種做法：

18、做完整得合乎標(biāo)準(zhǔn)要求得獨(dú)立得接地系統(tǒng); 或僅針 對有限辦公區(qū)域，做閉合式均壓環(huán)路以進(jìn)行等電位連接，同時，將閉 合式均壓環(huán)路與辦公大樓主結(jié)構(gòu)鋼筋有效連接。 其次，才就是防雷器 得標(biāo)準(zhǔn)得、 有效得安裝。 防雷措施得實(shí)施， 一般應(yīng)由專業(yè)人員來完成！ 雷電來臨時高處云層中含有大量得電荷， 而現(xiàn)在城市中高樓林 立極易遭受雷擊， 因此各樓都裝有避雷針以泄流雷電能量， 避免雷擊 損害，避雷針從 200 多年前富蘭克林發(fā)明至今基本沒有什么大變化， 但其造型已變得各式各樣豐富多樣，適用各類功能及用途不同得避雷 針也應(yīng)有盡有，為此在安裝避雷針前應(yīng)了解其特性以便啟到良好得防 雷效果?，F(xiàn)在市場上避雷針得類型有：空中放電型避雷針、架空輸電線路防繞 擊先導(dǎo)避雷針、 雷電、雷擊及避雷針得原理演示器、輸電線路阻尼 式防繞擊避雷針、感應(yīng)避雷針、輸電線路阻尼式防繞擊避雷針、架空 輸電線路防繞擊避雷針、優(yōu)化避雷針、頭部均壓式新型避雷針、升降 式避雷針、抱箍式避雷針頭部均壓環(huán)、降壓式避雷針、斷續(xù)式脈沖電 暈放電避雷針、新型避雷針、避雷針式椰樹形路燈、新型帶橡膠墊得 架空輸電線路防繞擊避雷針、架空輸電線路防繞擊雷避雷針、折疊式 場變放電避雷針、