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通信线路、设备及人身安全的重要技术手段,是确保金融通信线路、设备运行不可缺少的技术环节,是金融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:依据贵方提供的数据及相应法规提供出一套完整而易于操作的防雷设计、运行解决方案予有关部门进行参考实施,从而达到使金融网络系统安全运行的效果。

二、 设计原则

1、可靠性原则: 方案设计过程中参考众多国际国内先进技术规范。使用器材的各项技术指标均符合国际、国内及各个部委的规范要求,产品质量可靠,技术成熟。

2、先进性原则: 方案涉及到的产品,性能优越,质量稳定,技术领先,在国内众多用户中拥有良好的口碑。

3、开放性、可扩充、可维护性原则: 在整体方案设计过程中,我们充分考虑了系统今后扩容及日常维护的方便性;我们尽量实现系统的可扩充性,可维护性和开放性。

4、实用性、经济性原则: 我们本着综合考虑,杜绝浪费的思想,在满足技术规范的要求的前提下,进行合理配置器材,以节约贵方投资。

三、设计依据

依据国际电工委员会 IEC标准、法国NFC标准、德国VDE标准和中国GB标准与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。

4.1 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。

4.2 GB50057-94《建筑物防雷设计规范》

4.3 GB2887-2000《 电子计算机场地通用规范》

4.4 IEC1312《雷电电磁脉冲的防护》

4.5 IEC 61643 《SPD电源防雷器》

4.6 IEC 61644 《SPD 通讯网络防雷器》

4.7 GA173-1998 《计算机信息系统防雷保安器》

4.8 GB50174-93 《计算机机房防雷设计规范》

4.9 依据贵单位技术人员提供的情况。

四、设计方案

本方案是依据设计总则为依归,同时考虑到在技术上还是在工程施工上都能操作和执行,根据使用单位实际需要情况,制定系统的整体防雷综合方案。

依据上述规范、要求和原则,遵循多级保护、层层泄流的原则,现在对 此银行机房及其下属网点的雷电防护工程 作出如下方案:

直击雷的防护措施:

虽然有不少专家学者在努力的研究有效的防止直击雷的方法,但直到今天我们还是无法阻止雷击的发生。实际上现在公认的防直击雷的方法仍然是 200年前富兰克林先生发明的避雷针(接闪器)。而 此银行机房 本身建筑物已经具备良好的防护功能,故直击雷防护方面,在此不作过多叙述。

电源线路部分浪涌防护措施:

进入系统总配电房的电源进线,应采用金属铠装电缆埋地敷设,电缆铠装层的两端应良好接地;如果电缆没有铠装层,则应将电缆穿钢管埋地,钢管两端接地,埋地的长度应不小于 15米。由总配电房至机房大楼的配电箱以及机房楼层配电箱的电力线路,均应采用金属铠装电缆进行敷设。这样可以大大减少电源线感应过电压的可能性。

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,将电源系统分为三级保护。

第一级浪涌防护:在 银行中心机房所在建筑物 的总配电室内市电的开关的输出端安装 OUDON ODB-120电源防雷箱作为电源系统浪涌过电压防护的第一级。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的等电位连接。

第二级浪涌防护:在 银行中心机房所在楼层的 分配电箱的市电空气开关输出端分别安装国产 OUDON ODM-40电源防雷器作为电源系统浪涌过电压防护的第二级,主要保护电气设备不受因雷电电磁场在电源传输线路发生静电感应、电磁感应所产生的过电压和开关转换过程引起的过电压的损坏,并实现L-PE、N-PE的等电位连接。

第三级浪涌防护:在中心机房重要设备(服务器、交换机)前端 UPS输出端安装国产OUDON ODM-20电源防雷器作为电源系统浪涌过电压防护的第三级,主要保护敏感电气设备不受二级浪涌防护的残压的损坏,并实现L-PE、N-PE的等电位连接。

信息线路部分浪涌防护措施 :

光纤由于其传输信号的特殊性,但其基本是架空过来且线路较长,其加强筋很容易传导雷电过电压,应该将其金属护皮和金属芯线进行接地,有可能应直接接在基站的接地汇接排上,而不要接在设备机架上。

机房接地地网设计方案 :

良好的接地是防雷中至关重要的一环。接地电阻值越小过电压值越低。采用专用接地装置时,其接地电阻不得大于 4 Ω 。

采用金属材料作为接地体并回填降阻剂的接地方法

此种接地方式适用于易开挖但大地电阻率较高难以达到接地电阻要求的地区。

垂直接地体长度宜为 1.5-2.5米,垂直接地体间距为其自身长度的1.5-2倍。若遇到土壤电阻率不均匀的地方,下层的土壤电阻率低,可以适当加长。当垂直接地体埋设有困难时,可设多根环形水平接地体,彼此间隔为1-1.5米,且应每隔3-5米相互焊接连通一次。

接地体之间所有焊接点除浇注在混凝土中的以外均应进行防腐处理。接地装置的焊接长度 :对扁钢为宽边的2倍,对圆钢为其直径的10倍。接地体的上端距地面不应小于0.7米,在寒冷地区,接地体应埋设在冻土层以下。

施工方法:

①在现场以降电阻剂 /水2.3/1的比例加水。二者可在一个大口容器中(该容器应易于搬动)快速搅拌约1-2分钟,要求搅拌均匀,容器底部不能见干粉,但亦不可太稀,整体成浆糊状后,立即倒入已放好接地体的坑中(不可固化后再放入),之后先用细土盖好,暂不要夯实,过五天左右,细土下沉后,再填满细土并夯实。


②施工图示

降阻剂用量 :

降阻剂的经济用量应视不同的土质而定,在接地体上的敷设厚度应在 8—25cm之间,为方便计算,推荐用量如下表: 

由于接地电阻在施工中受到诸多因素的影响,现仅提供计算参考:

新的接地电阻值 Rx=Rg(常规)×0.15~0.60(降阻系数)当ρ值大时取小的降阻系数值,当ρ值小时取大的降阻系数值。或凭经验取。降阻剂虽对接地降阻有特效,但应辅以有力措施和正确方法,施工质量是降阻效果的关键。