防雷接地案例

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一、前言:

信息系统的雷电防护是保护信息系统设备及人身安全的重要技术手段,是确保系统安全运行不可缺少的技术环节,是通信网络建设及运行管理工作的重要组成部分。

制定本方案的目的是:依据贵方提供的资料和现场勘测数据及相应法规提供出一套完整而易于实现的防雷保护解决方案,予有关部门进行参考实施,从而达到保护、保证网络信息系统、设备、人员的安全、持续运行的效果。

三、设计思想:

此供电局机房设备防雷 工程是一项要求较高的综合工程,涉及多方面的因素,需要针对不同的系统分别加以保护,又要考虑多个系统的协调工作,在工程中不能造成对系统的任何影响。因此,遵守国家和信息产业部有关规范的基础上,引入国际电工委员会的先进防雷技术和标准要求,以达到更好的防护效果。

国际电工委员会过电压技术委员会( IEC/TC-81)是权威的国际性标准组织,其防雷技术综合了各国防雷技术的精华,制订的防雷规范对世界各国具有指导意义。本设计设备选型方案参考IEC-61024(建筑物防雷)和IEC-61312(雷电电磁脉冲的防护)的核心内容而制定。标准中,重点提出了防雷分区和等电位的概念,根据雷击在不同区域的电磁脉冲强度划分防雷区,并在不同的防雷区界面上进行等电位连接,能直接连接的金属物就直接连接,带电导体(如电力线、通信线等)或不能直接连接于等电位体的,则需加装SPD来作等电位连接。

四、设计依据:

依据国际电工委员会 IEC标准、中国GB标准和法国NFC标准、德国VDE标准及中国部委颁发的设计规范的要求,建筑物和大楼内之通信机房等设备都必须有完整完善之防护措施,保证该系统能正常运作。这包括电源供电系统、不间断供电系统,空调设备、电脑网络、微波通信设备等装置应有防护装置保护。

1、被保护地区所处地理位置及雷电环境,如经、纬度,海拔高度,森林覆盖率,水面占有面积,年降雨量,年雷暴日,有无雷击案例;

2、GB50057-94《建筑物防雷设计规范》

3、GB50174-93《 电子计算机机房设计规范》

4、IEC1312《雷电电磁脉冲的防护》

5、IEC 61643 《SPD电源防雷器》

6、IEC 61644 《SPD 通讯网络防雷器》

7、GA173-1998 《计算机信息系统防雷保安器》

8、GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》。

五、设计方案:

A、设计说明:

本方案以 ‘ 第三部分设计思想 和 ‘ 第四部分设计依据 为设计总则,本着 ‘ 山东兆宇现代防雷的指导思想和基本原则 ', 同时考虑到在技术上还是在工程施工上都能操作和执行,根据现场环境和使用单位实际需要情况,制定本整体防雷综合方案。

B 、防雷保护方案和配置:

依据上述规范和贵方提供的数据以及现场情况,现在对县供电局机房的雷电防护系统作出如下方案:

为了更有效的防止机房内寄生电容耦合的干扰,保护设备和人身安全,保证计算机系统可靠运行;在载波室、自动化机房和电源室内铺设 全钢型 600×600×30 ㎜ 防静电地板 ,并在防静电地板下方沿墙敷设均压环,材料 选用 40×4 ㎜ 的紫铜带 。

1、油机发电室雷电的防护:

①、根据 IEC61312原则,在电源线路上安装电源防雷器,是必不可少的防护措施。根据IEC防雷规范中有关防雷分区的要求,以及现场情况,采取如下措施:

在油机室内的市电总开关的输出端安装 ODB-120/3+NPE智能型交流电源防雷箱 作为电源系统浪涌过电压的第一级防护。主要防护因强大的雷电流(传导雷)经电源线传导至配电柜后对后端设备造成的损坏,并实现 L-N、N-PE的等电位连接。


②、电源系统分级浪涌保护示意图

③、在油机发电室增加 400×100×5 ㎜ 专用接地铜排 ,将设备的接地部分用多股软芯铜线可靠的接到接地铜排上。

2、自动化机房的防护:

对于自动化机房内的设备,如电脑等。安装 ODS-20精细级交流电源防雷插座 。 并将机房内所有设备的可导电部分外壳接到均压环上。

3、载波室设备的防护:

雷击电磁脉冲( LEMP)在1公里范围内的金属环路上通过静电感应和电磁感应会产生高电位,通过外接信号线进入电子设备,造成接口或设备损坏非常严重。这是因为信息线路又多又长或暴露程度较大,易于感应;而且计算机通信网络在防过电压、浪涌方面是一个脆弱的电子信息系统。因此对从外引进的信号线和室内网络线一般都应采用屏蔽、接地、安装SPD等削弱电磁场、实现线路等电位的保护措施。

①、信息线路防护措施:

机房内所在建筑物的多条进出的线缆, 根据现场情况采取有效的接地方式接到均压环上,对光纤加强筋 采用专用接地排 并绝缘接到均压环上,实现整个通信线路的等电位连接,确保了设备不受雷电波入侵和雷电电磁感应在通信线路上产生的过电压的危害。

②、将载波室内通讯处理机等所有设备的接地部分及可导电部分 通过星型 S型或网形M型结构,把设备直接地以最短的距离连到邻近的等电位连接带上。

4、电源室设备的防护:

①、为了更好的防止雷电流经电源线传导至配电箱后对后端设备造成损坏,在动力配电箱内加装 ODM-40/3+NPE防雷模块 作为电源系统过电压的第二级防护 .

②、将电源室内所有设备的接地部分及设备机壳的可导电部分,采用多股软芯铜线通过星型 S型或网形M型结构,以最短的距离连接到等电位连接带上。

接地方案:

1、概述:

随着现代化建设及科学技术事业的发展,对电气接地装置的要求越来越高,涉及领域越来越广泛,不管是设备的 直流工作接地、交流工作接地、安全保护接地和防雷保护接 地,都需要一个好的接地装置作为泄流通道或参照零点。因此没有良好的接地装置,设备就不可能有可靠的、正常安全的工作。

在接地装置中有两个重要参数: 1、接地电阻值2、接地网结构。现在看来,虽然接地网的结构和系统等电位很重要,但是低阻的接地装置,是设备正常、安全运行的基础。要在瞬间将几十千安的雷电流泄到大地,接地电阻越小散流越快,雷击后高电位保持的时间就短,危险性就小。总之接地电阻越小,效果越好,被保护的对象就越安全。

2、设计方案:

根据现场的勘查,采用热镀锌钢材作为接地体的普通式接地地网。水平接地体 采用 40×4 ㎜ 热镀锌扁钢 ,垂直接地体 采用 2500×50×5 ㎜ 热镀锌角钢 ;并 依据 GB50054-94(2000版)建筑物防雷设计规范6.3.3条一款“每幢建筑物本身应采用共用接地系统”的规定,新建接地地网与建筑物的基础接地相连接,以组成共用接地系统。

注意事项: 1、水平接地体之间,以及水平接地体与垂直接地体之间的焊接要实,不得虚焊;

2、应在焊接处清焊渣,涂上一层沥青或防腐漆,以防极芯腐

注: 此方案只强调了应该改进的每个环节和基站在防雷工作中存在的不足,每一个基站具体的改造、设备需要、材料尺寸和施工方案应根据现场勘查设计计算而定