武警防雷綜合解決方案(講解版)

武警防雷案例分析及解決方案湖北普天科技有限公司編制一、雷擊現(xiàn)場情況某武警支隊遭遇雷擊，現(xiàn)場情況如下：1、值班崗亭1臺球機損壞、語音對講不能通話。2、中心機房3臺視頻伺服器被擊壞。3、2臺16路硬盤錄像機無法啟動、4臺監(jiān)視器黑屏。4、2臺24口交換機大部分網(wǎng)口損壞、1臺電話交換機損壞、1臺電腦損壞、1臺語音對講主機無法通話。5、直接經濟損失約4萬元左右。二、導致雷擊事故原因分析經工程技術人員現(xiàn)場勘查，中心機房設備及前端設備，沒有任何雷電防護措施及防雷設備。且機房沒安裝等電位及接地網(wǎng)不合格，當雷電發(fā)生時雷電通過電源線路及各種信號線路傳導進入網(wǎng)絡伺服器、硬盤錄像機、監(jiān)視器、語音對講主機等重要設備導致以上設備無法運行。經我公司技術分析及現(xiàn)場勘查情況，定義為感應雷（高壓電磁脈沖）對設備造成的永久性損壞，常稱為感應雷擊事故。三、此次雷擊事故防雷解決措施

1、直擊雷防護2、感應雷防護3、等電位連接4、接地

本次防雷解決方案依據(jù)1.現(xiàn)場查勘記錄及原因分析2．GB50057-94《建筑物防雷設計規(guī)范》3．GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》4．99D501-11《建筑物防雷安裝圖集》5．GB50174-93《電子計算機機房設計規(guī)范》6．IEC1312-1：1995《雷電電磁脈沖的防護通則》

雷電危害防護等級劃分依據(jù)：GB50343-2004建筑物電子信息護等級選擇表A級1.大型計算中心、大型通信樞紐、國家金融中心、銀行、機場、大型港口、火車站等；2.甲級安全防范系統(tǒng)，如軍事部門、國家文物、檔案館的閉路電視監(jiān)控和報警系統(tǒng)。3.大型電子醫(yī)療設備、五星級賓館。

B級1.中型計算中心、中型通信樞紐、移動通信機站、大型體育場（館）監(jiān)控中心、證券中心；乙級安全防范系統(tǒng)、如省級文物、檔案館的閉路電視監(jiān)控和報警系統(tǒng)。3.雷達站、微波站、高速公路監(jiān)控和收費系統(tǒng)。4.中型電子醫(yī)療設備。5.四星級賓館。C級1.小型通信樞紐、電信局。2.大中型有線電視系統(tǒng)。3.三星級以下賓館。D級除上述A、B和C級以外一般用途的電子信息系統(tǒng)設備。防雷系統(tǒng)設計清單3.1、直擊雷防護解決措施

3.1.1、武警值班崗亭防雷措施,采取外部防護+內部分流、攔截、等電位處理結合,武警中隊哨位處于至高處及大門空曠帶地且頂部樹木茂盛。因此直擊防雷防護是第一重任，必須在值班崗亭頂部或距崗亭3米地區(qū)，安裝避雷針或避雷帶，并做接地處理。接地電阻要求≤10歐姆，對金屬窗戶、崗亭需做接地處理，接地電阻要求≤

10歐姆。對巡邏周圍鋼網(wǎng)墻、刀刺網(wǎng)接地處理，接地電阻要求≤10歐姆。

3.1、直擊雷防護解決措施

3.1.2、各種通信線路延連幾公里甚至幾十公里都增加引雷入室機率，必須采取更加嚴密雷電防護措施，保障值班人員安全及設備穩(wěn)定運行。對各種通信線路盡量采取屏蔽措施或直接采用帶屏蔽層線路，同時做到兩端接地。3.1、直擊雷防護解決措施

3.1.3、中心機房防雷,首先對中心機房大樓直擊雷防護檢查，對無直擊雷防護的措施、或防護不符合要求的立即整改加裝直擊雷防護設備（避雷針、避雷帶等）。同是對值班室窗戶等電位連接進行檢查（一般大樓沒做）接地電阻要求≤

10歐姆，防止直擊雷的從窗戶竄入。

3.2、感應雷防護解決措施3.2.1、

武警值班崗亭防雷，對值班崗亭內部供電系統(tǒng)（單相）加裝PT-MIII2AC40電源防雷器，對前端球機和槍機分別加裝PT-3DVK220/PT-2DV220（視頻、電源/控制）防雷器,對網(wǎng)絡講主機加裝PT-W1000-RJ45/5信號防雷器,同時接地并做等電位處理，接地電阻要求≤4歐姆。3.2、感應雷防雷解決措施

3.2.2、中心機房大樓電源三級防雷一級電源防雷設備安裝在總配電處（大樓總配電）具體為PT-XBS380/80或PT-MI4AC80通流容量為80KA的電源防雷設備一臺；二級電源防雷安裝在樓層配電，具體為PT-XCS380/60或PT-MII2AC60通流容量為60KA的防雷設備一臺；3.2、感應雷防雷解決措施三級防雷安裝在勤務值班室配電箱處UPS前端，具體為PT-MIII2AC40通流容量為40KA的防雷器。同時在安裝防雷模塊前端還應當加裝一套空氣開關或熔斷器，避免電源模塊損壞時影響整個電網(wǎng)工作，同時方便日后防雷設備斷電維護工作。3.2、感應雷防雷解決措施對機房供電系統(tǒng)除了采取三級防護措施，同時對機柜供電系統(tǒng)均應采用防雷PDU供電，把雷電電磁脈沖限制1000V內。操作臺、電視墻、硬盤錄像機、視頻矩陣、網(wǎng)絡對講主機、網(wǎng)絡伺服器、電腦、報警主機、等各種用電設備均采用防雷插座供電，達到雷電電磁脈沖限制1000V內，以提高安全系數(shù)。3.2、感應雷防雷解決措施

3.2.3、中心機房通訊網(wǎng)絡防雷，對中心機房的網(wǎng)絡交換機、網(wǎng)絡伺服器網(wǎng)絡端口一對一安裝PT-W1O00-RJ45網(wǎng)絡防雷，對中心機房的網(wǎng)絡語音對講主機安裝PT-W10O0-RJ45網(wǎng)絡防雷、電話程控交換機、電話機一對一安裝PT-Y60-RJ11/110語音防雷器。并保證該設備可靠接地。3.2、感應雷防雷解決措施3.2.4、中心機房安防系統(tǒng)防雷，對中心機房的硬盤錄像機、視頻矩陣BNC端口一對一安裝PT-S40-BNC/6視頻防雷器，對硬盤錄像機的控制端口安裝PT-K485-3P/6控制信號防雷器。安防系統(tǒng)中的硬盤錄像機、網(wǎng)絡伺服器、視頻矩陣、監(jiān)視器、電視墻等設備均由防雷插座（PDU）供電，并保證該設備可靠接地。4、接地網(wǎng)及等電位解決措施1、接地網(wǎng)標準及接地材料介紹2、接地網(wǎng)設計及施工3、等電位連接介紹及施工4.1、國家規(guī)范對接地網(wǎng)標準要求（1）直擊雷防護接地網(wǎng)接地電阻≤10歐姆（2）感應雷防護接地網(wǎng)接地電阻≤4歐姆（3）聯(lián)合接地的接地網(wǎng)接地電阻≤1歐姆（4）A級防護等級接地網(wǎng)接地電阻≤1歐姆聯(lián)合接地詳解：聯(lián)合接地即為直擊雷與感應雷共用一個接地網(wǎng)。提示：聯(lián)合接地共用一個接地網(wǎng)，但不能共用一根接地引下線。否則容易遭到地電位反擊，損壞機房電子設備。4.2、接地網(wǎng)設計及介紹4.2.1依據(jù)國家規(guī)范要求及武警通信系統(tǒng)重要性，本接地網(wǎng)設計為接地電阻≤1歐姆。采用接地模塊作為接地網(wǎng)接地主材，計劃采用16塊，利用鍍鋅扁鋼或接地電纜相連。接地網(wǎng)選址，在室外找一塊空閑及潮濕低洼土地，要求土層厚度不得低于1.5米，土壤電阻率不大于150歐姆土質地區(qū)為宜。4.2、接地網(wǎng)設計及介紹

4.4.2、

接地網(wǎng)制作方法：在每個接地點處開挖0.8-1.5m，長、寬1.5m左右坑，然后在接地坑之間開挖不低于深度0.6m的溝槽，以便于每個接地極之間的連接。

4.4.3、然后將接地模塊或接地極放于坑中；并采用40mm*4mm的鍍鋅扁鋼將各模塊串聯(lián)（焊接）起來，在焊接處涂防銹漆。4.2、接地網(wǎng)設計及介紹

接地網(wǎng)制作測試達到標準后采用25-35㎡BVR銅芯線連接接地網(wǎng)后并引入機房。接地網(wǎng)需在地面預留接地測試點，便于后期對地網(wǎng)性能進行檢測。4.3機房等電位的制作

等電位制作采用接地端子箱或匯流排、紫銅帶均可。目的讓機房的設備之間形成一種等電位?？梢园惭b在機房的靜電地板下面或隱蔽處；將機房的工作地、防雷地、保護地、設備外殼、機柜外殼采用6㎡BVR銅芯線與接地端子箱相連接；采用25㎡BVR銅芯線穿PVC管屏蔽與地網(wǎng)連接。本解決措施設計采用等電位排。四、防雷產品介紹4.1、電源防雷箱介紹；4.2、電源防雷模塊介紹；4.3、信號防雷系列介紹；4.4、接地材料系列介紹；4.5、等電位系列產品介紹4.6、避雷針系列介紹4.1、電源防雷箱介紹產品名稱：三相電源防雷箱：可選通流容量

（200、160、120、100、80、60、40）KA一、主要用途：三相電源防雷箱主要用于氣象、交通、郵電、通信、計算機網(wǎng)絡、電力、住宅、鐵路等領域，起防雷防浪涌保護作用。二、產品特點：◆選用優(yōu)質的壓敏電阻，高可靠質量保證◆防雷單元采用模塊式設計，更換方便◆采用溫控斷路技術，避免火災發(fā)生◆保護功能強，設有自動斷路器（短路、過流保護）◆具有雷電計數(shù)，遠程故障告警功能◆響應速度快◆通流容量大◆殘壓低◆安裝方便、維護簡單4.1、電源防雷箱介紹

三、工作原理：

在正常工作電壓情況下，避雷模塊（VDR）處于高阻狀態(tài)，不影響電路正常工作，指示燈亮。當線路由于雷擊或開關操作出現(xiàn)瞬時脈沖過電壓時，避雷器模塊在納秒級時間內迅速導通，將過電壓短路到大地泄放，當該脈沖過電壓消失后，避雷模塊又自動恢復高阻狀態(tài)，不影響用戶供電。當某相脈沖過電壓太大，通流容量超過額定值，使避雷模塊被擊穿，或頻繁過電壓引起避雷模塊擊穿時，對應相自動斷路器（ZK）會因過流而自動斷開避雷模塊回路，以保護電源電路工作不受影響，防止火災。此時對應相指示燈會熄滅，指示對應相有故障。4.1、電源防雷箱介紹產品名稱：單相電源防雷箱產品型號：PT-XBS220/（最大通流容量有160、120、100、80、60、40KA供選擇）一、主要用途：單相電源防雷箱主要用于氣象、交通、郵電、通信、計算機網(wǎng)絡、電力、住宅、鐵路等領域，起防雷防浪涌保護作用。二、產品特點：◆選用最先進、最嚴格的檢驗檢測方法，高可靠質量保證◆防雷單元采用模塊式設計，更換方便◆采用溫控斷路技術，避免火災發(fā)生◆保護功能強，設有自動斷路器（短路、過流保護）◆具有雷電計數(shù)，遠程故障告警功能◆響應速度快◆通流容量大◆殘壓低4.1、電源防雷箱介紹三、工作原理：在正常工作電壓情況下，避雷模塊（VDR）處于高阻狀態(tài)，不影響電路正常工作，指示燈亮。當線路由于雷擊或開關操作出現(xiàn)瞬時脈沖過電壓時，避雷器模塊在納秒級時間內迅速導通，將過電壓短路到大地泄放，當該脈沖過電壓消失后，避雷模塊又自動恢復高阻狀態(tài)，不影響用戶供電。當某相脈沖過電壓太大，通流容量超過額定值，使避雷模塊被擊穿，或頻繁過電壓引起避雷模塊擊穿時，對應相自動斷路器（ZK）會因過流而自動斷開避雷模塊回路，以保護電源電路工作不受影響，防止火災。此時對應相指示燈會熄滅，指示對應相有故障。當零線自動斷路器跳閘，所有指示燈熄滅。

當避雷模塊長期工作在超負荷工作狀態(tài)，其性能劣化而發(fā)熱到一定溫度，該模塊中的熱感斷路器會自動斷開避雷模塊回路，保護電源電路工作不受影響，防止火災。此時模塊故障顯示窗口呈紅色，模塊指示燈熄滅，指示模塊故障，提醒用戶及時更換。4.2、電源防雷模塊介紹產品名稱：三相電源防雷模塊

產品型號：PT-MI/4AC120(通流容量有100、80KA供選擇)一、主要用途：三相電源防雷模塊主要用于氣象、交通、通信、郵電、計算機網(wǎng)絡、電力、住宅、鐵路等領域，起防雷防浪涌保護作用。二、主要特點：◆模塊式設計，更換方便，外型美觀◆采用溫控斷路技術，避免火災發(fā)生◆（S型）帶遠程告警裝置，方便遠程監(jiān)視◆選用進口優(yōu)質元器件，高可靠質量保證◆有工作、故障指示◆響應時間快◆通流容量大◆殘壓低◆安裝方便，維護簡單4.2、電源防雷模塊介紹產品名稱：三相電源防雷模塊產品型號：PT-MII/4AC60一、主要用途：三相電源防雷模塊主要用于氣象、交通、通信、郵電、計算機網(wǎng)絡、電力、住宅、鐵路等領域，起防雷防浪涌保護作用。二、主要特點：

◆模塊式設計，更換方便，外型美觀

◆采用溫控斷路技術，避免火災發(fā)生

◆（S型）帶遠程告警裝置，方便遠程監(jiān)視

◆選用進口優(yōu)質元器件，高可靠質量保證

◆有工作、故障指示

◆響應時間快

◆通流容量大

◆殘壓低

4.2、電源防雷模塊介紹產品名稱：三相電源防雷模塊產品型號：PT-MIII/3AC40一、主要用途：單相電源防雷模塊主要用于氣象、交通、通信、郵電、計算機網(wǎng)絡、電力、住宅、鐵路等領域，起防雷防浪涌保護作用。二、工作原理：SPD并聯(lián)于線路（L/N）與大地之間，在正常工作電壓情況下，MOV處于高阻狀態(tài)，相當于線路對地開路，不影響線路正常工作。故障顯示窗口呈綠色，如圖一所示。

4.2、電源防雷模塊介紹產品名稱：單相電源防雷模塊產品型號：PT-MIII/2AC40一、主要用途：單相電源防雷模塊主要用于氣象、交通、通信、郵電、計算機網(wǎng)絡、電力、住宅、鐵路等領域，起防雷防浪涌保護作用。主要特點：

◆模塊式設計，更換方便，外型美觀

◆采用溫控斷路技術，避免火災發(fā)生

◆（S型）帶遠程告警裝置，方便遠監(jiān)視

◆選用進口優(yōu)質元器件，高可靠質量保證

◆有工作、故障指示

◆響應時間快

◆通流容量大

◆殘壓低

◆安裝方便，維護簡單4.3、信號防雷系列介紹產品名稱：視頻網(wǎng)絡二合一防雷器產品型號：PT-2DV-W/220電源+網(wǎng)絡組合防雷器配套：攝像機防雷4.3、信號防雷系列介紹產品名稱：機架式網(wǎng)絡防雷設備規(guī)格型號：PT-W100-RJ45/5-24一、適用范圍：適用于計算機網(wǎng)絡設備、交換機、路由器、HUB、MODEM等敏感的通信網(wǎng)絡設備，使其免受雷電過電壓和感應過電壓，靜電放電等所造成的損壞。二、主要特點：

◆品種齊全，可配備各種用戶需求的接口

◆插入損耗小，殘壓低，

◆傳輸速率高

◆外觀精巧，安裝方便

◆可按用戶要求訂制多信道集中式網(wǎng)絡防雷器4.3、信號防雷系列介紹產品名稱：機架式音頻防雷設備產品型號：PT-Y60-3P/110-16一、適用范圍：適用于程控交換機、小總機、電話機、傳真機等音頻信號線路設備。使其免受雷電過電壓和感應過電壓、靜電放電等所造成的損壞。主要特點：◆品種齊全，可配備各種用戶需求的接口◆通流容量大◆具有過壓過流雙重保護◆插入損耗小◆外觀精巧，安裝方便◆可根護需要制作集中式音頻線路防雷器4.3、信號防雷系列介紹產品名稱：機架式視頻防雷設備產品型號：PT-S40-BNC/6-16一、適用范圍：適用于各種監(jiān)控系統(tǒng)、顯示器、有線電視、家用電視等視頻線路設備，以保護其免受雷電過電壓或感應過電壓、靜電放電等所造成的損壞。三、安裝及注意事項：1、認準接口及連接方式。2、認準防雷器輸入、輸出。輸入（IN）與信號通道相接，輸出（OUT）與被保護設備相接，不可接反。3、接地地線力求短、粗、直，以減少分布電感對雷電泄放的影響。4、本產品無需特別維護。當系統(tǒng)工作出現(xiàn)故障時，可拆除防雷器工作，若能恢復正常，則應更換防雷器。4.3、信號防雷系列介紹產品名稱：計算機網(wǎng)絡防雷器規(guī)格型號：PT-W100-RJ45/5一、適用范圍：適用于計算機網(wǎng)絡設備、交換機、路由器、HUB、MODEM等敏感的通信網(wǎng)絡設備，使其免受雷電過電壓和感應過電壓，靜電放電等所造成的損壞。二、工作原理：W100-RJ45/5型計算機防雷器采用等電位連接設計，連接在網(wǎng)絡進線與被保護的設備之間，如圖1所示。當受到雷擊時，雷電流通過避雷器的雷電支路泄放到大地，避雷器的輸出電壓限制在設備安全允許的數(shù)值內。4.3、信號防雷系列介紹產品名稱：控制防雷器產品型號：PT-K485-3P/6一、適用范圍：適用于計算機網(wǎng)絡、視頻監(jiān)控、工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集等系統(tǒng)的485控制信號設備的保護，使其免受雷電過電壓和感應過電壓，靜電放電等所造成的損壞。二、信號線路防雷器安裝方法及注意事項:1、工作環(huán)境：-40℃～＋80℃相對濕度：≤90％（25℃）2、防雷器串聯(lián)在信號通道和被保護設備之間3、防雷器的輸入端（IN）與信號通道相接，輸出端（OUT）與被保護設備相接，不可接反。

4.4、接地材料系列介紹產品名稱：等電位接地端子箱產品型號：PT-TD28產品說明：PT-TD28接地端子箱式供各種接地干線和支線引出分線的接地裝置，也是一種等電位連接設備。我公司配有不同規(guī)格的箱子，既可明裝，也可埋在墻內暗裝。參數(shù)說明：通流容量200KA/接線柱10個產品名稱：接地端子箱 型號 參數(shù)：PT-TD28 尺寸：330*230*120

4.4、接地材料系列介紹

產品名稱：接地模塊產品型號：PT-D500A本公司研究開發(fā)的系列接地模塊、接地棒是一種以非金屬材料為主的接地體。導電性強，化學穩(wěn)定性好。它由非金屬礦物質、電解質和吸濕劑組成，電阻低、穩(wěn)定性強、不腐蝕。是替代由貴重金屬材料；銅板、銅包鋼接地棒、電解離子接地棒、鍍鋅角鋼、鍍鋅鋼管等材料構成接地網(wǎng)的，理想替代和換代產品。

4.4、接地材料系列介紹PT系列離子接地極

土壤電阻率高是由于缺乏電子和自由離子引起的，傳統(tǒng)的接地極在高土壤電阻率地區(qū)很難滿足接地電阻要求，從而引起地電位升高造成事故。PT-DJB系列離子接地極適用于土壤電阻率高或可利用面積小，需要達到較小接地電阻的場合。

PT-DJB系列離子接地極具有顯著降低接地電阻、耐腐蝕和使用壽命長等特點。與傳統(tǒng)的接地極相比較，本產品在高土壤電阻率地區(qū)降阻效果更加明顯，為故障電流快速導入大地提供有利途徑。離子接地極接地電阻通常只有傳統(tǒng)接地極的1/2~1/4；在高電阻率地帶（土壤電阻率>500·m）降阻效果更明顯。PT-DJB系列離子接地極埋入土壤中能保持較低電阻率的水平，隨著時間的延長電阻率能進一步下降，并最終維持一個穩(wěn)定值。3.4、接地電解離子接地棒的設計和施工

1.用電解離子接地棒做地網(wǎng)，數(shù)量依據(jù)預設地網(wǎng)的土壤電阻率確定。

2.開挖（鉆孔）直徑150mm，孔深3500mm.

3.安裝離子接地棒時，移除密封帶。將接地棒放于孔中間，加入預先拌好的粘土，回填接地棒底部上50-100mm。（粘土與水體積比1：2預先攪拌好好）。

4.將離子接地棒的引出線纜與接地銅絞線焊接。

電解離子接地棒的設計和施工

5.引出預先與接地棒熱焊接的連接線，用粘土或高能回填料（膨潤土/降阻劑）回填并保證回填料高過棒頂端至少1米（高能回填料與水體積比按1：1）。

6.在地面預留接地測試點，便于以后隨時對地網(wǎng)性能進行監(jiān)測。用25㎡或35㎡的BVR銅芯線將接地網(wǎng)與機房等電位連接。

4.4、接地材料系列介紹名稱：銅包鋼接地體產品特點機組成部分特點：1、銅分子與鋼棒持續(xù)結合，使銅層和鋼的復合界面具有良好的附著性能，不會出現(xiàn)脫皮、起皮、開裂的現(xiàn)象。2、強度高，可以直接像鋼接地極一樣打入土壤中，采用連接器加長連接，深入地下，滿足不同接地需求。3、導電性能優(yōu)越，電流負載能力大，銅包鋼接地極能達到和純銅接地極等效的接地效果。4.5等電位匯流排4.5等電位端子箱4.6、避雷針系列介紹產品名稱：富蘭克林普通型避雷針產品型號：PT-A300/Ⅲ（高度可選）一、詳細信息：不銹鋼設計，適用于各種環(huán)境安裝，同時適合各種下導體系統(tǒng)，包括銅帶、電纜、銅編織帶或專有的支撐桿及附件。針尖采用特殊金屬制造，具有較強接閃融耐受能力。二、工作原理：在雷雨天氣，高樓上空出現(xiàn)帶電云層時，避雷針和高樓頂部都被感應上大量電荷，由于避雷針針尖是尖的，而靜電感應時，導體尖端總是聚集了最多的電荷。這樣，避雷針就利用尖端放電現(xiàn)象，讓被保護的建筑或設備上的由雷云感應出的電荷及時地釋放進入大氣，避免其過分的積累而引發(fā)巨大的雷電擊中事故。同時，在雷電發(fā)生時，避雷針還能吸引雷電的放電通道，讓雷電電流從避雷針流入