弱电防雷系统
- 格式:doc
- 大小:1.60 MB
- 文档页数:21
现代智能建筑物弱电系统防雷技术浅谈【摘要】现代智能建设中通常都具备通信网络、计算机网络、办公楼宇自动化以及电视、消防等弱电系统,这些系统的防过电压能力较差,有着较高的防护要求。
而建筑物尤其是高层建筑物受到雷击的概率比较高,雷电波会沿着建筑中的缆线、金属管道等分流侵入,或者在缆线上感应浪涌过电压,并且引起空间电磁脉冲辐射在三维空间内作用电子设备,造成微电子设备的损坏。
因此本文就针对建筑物中弱电系统的防雷技术展开讨论。
【关键词】建筑物;弱电系统;防雷1.雷电的危害及破坏分类在地球的表面无时无刻不在发生的闪电,其中又被称为落地雷的落地闪电每秒钟可达三十到一百个。
雷电也是人类所面临的自然灾害之一。
雷电破坏共分为两种,一种是直击雷破坏,另外一种是感应雷破坏。
我们先来看下直接雷破坏,当雷电直接击中建筑、树木或者动物身上上时,由于受到热效应、电效应以及机械力的效应的影响,从而导致建筑物的损坏以及生物体的伤亡。
如果雷电直接击中露天智能系统设备可以导致其损坏;如果直接击中架空线缆,则会熔断电缆。
而感应雷又被称为二次雷,相对直击雷而言感应雷的发生机率更大,所谓感应雷是指闪电在放电的过程中,附近导体受到影响会产生静电感应及电磁感应,导致金属部件之间会出现火花及高电压。
感应雷又分为静电感应、电磁感应以及雷电波侵入等三种不同类型。
其中静电感应是指出现带电的雷云时,雷云下的建筑物及其相关的传输线路会感应出电荷,其极性与雷云的极性是相反的,发生雷击后会释放被束缚的电荷,从而产生大幅度的脉冲电压。
而电磁感应是在雷电击中避雷针时,引下线的周围就会产生较强的瞬变电磁场,电磁场中的电源线路、信号线路以及弱电系统设备就会感应较大的感应脉冲电压。
上述两种冲击过电压被称为浪涌过电压或者雷电感应过电压。
与直击雷相比,浪涌过电压系统的设备的损害相对较轻,但是其有着发生隐蔽性、放电时间持久性以及雷击破坏面积大的特点,因此发生的机率高出直击雷数倍,百分八十以上的雷害事故都是由其造成的。
浅谈智能建筑弱电工程防雷接地智能建筑作为当下建筑业的发展趋势,不仅注重建筑设计和智能化系统的应用,对于弱电工程防雷接地系统也非常重视。
弱电工程防雷接地系统是智能建筑的基础设施之一,其设计和施工关乎建筑安全和系统稳定运行,具有非常重要的意义。
我们来简单了解一下智能建筑弱电工程防雷接地系统的作用和意义。
弱电工程是指建筑物中除了供电配电系统以外的其他低电压、小电流系统的总称,如通信系统、网络系统、安防系统、智能化控制系统等。
而防雷接地系统作为弱电工程中的一个重要组成部分,主要用于防止雷击损坏建筑或设备,并确保建筑和设备的安全运行。
在智能建筑中,各种智能系统的稳定运行离不开弱电工程防雷接地系统的保障,因此其重要性不言而喻。
智能建筑弱电工程防雷接地系统设计时需要考虑的因素有很多,首要的是建筑的实际情况。
建筑的高度、外形、屋面结构、周围环境等因素都会对防雷接地系统的设计产生影响,因此需要对建筑进行全面的分析和评估。
其次是建筑内部的弱电系统的需求和布局,不同的智能系统对于防雷接地系统的要求也会有所不同,因此需要对各个系统的特点和需求进行综合考虑。
最后还需要考虑施工和维护的方便性,确保防雷接地系统的设计能够满足实际施工和维护的要求,避免日后出现不必要的困扰和损失。
在实际的施工中,智能建筑弱电工程防雷接地系统的施工工艺也有很多要求。
首先是材料的选择和使用,不同的材料对于防雷接地系统的性能和稳定性都会产生影响,因此需要选择符合标准要求的材料进行施工。
其次是施工过程中的技术要求,包括接线、焊接、固定等方面的要求,需要严格按照标准要求和设计要求进行操作,确保系统的稳定性和安全性。
最后是验收和测试,施工完成后需要对防雷接地系统进行全面的测试和验收,确保系统的性能和功能达到设计要求,并对施工质量进行全面评估。
除了设计和施工,智能建筑弱电工程防雷接地系统的维护和管理也非常重要。
一般来说,防雷接地系统的管理工作主要包括定期检查、测试和维护。
监控系统设备雷电防护建议方案一、雷电对安防监控系统的危害众所周知,雷电具有极大的破坏性,其电压高达数百万伏,瞬间电流可高达数十万安培。
雷击所造成的破坏性后果体现于下列三种层次:①设备损坏,人员伤亡;②设备或元器件寿命降低;③传输或储存的信号、数据(模拟或数字)受到干扰或丢失,甚至使电子设备产生误动作而暂时瘫痪或整个系统停顿。
目前,世界上各种建筑、设施大多数仍在使用传统的避雷针防雷。
用避雷针防止直接雷击实践证明是经济和有效的。
但是,随着现代电子技术的不断发展,大量精密电子设备的使用和联网,避雷针对这些电子设备的保护却显得无能为力。
避雷针不能阻止感应雷击过电压、操作过电压以及雷电波入侵过电压,而这类过电压却是破坏大量电子设备的罪魁祸首。
每年各种通讯控制系统或网络因雷击而受破坏的事例屡见不鲜,其中安防监控系统因受到雷击引起设备损坏,自动化监控失灵的事件也常有发生。
雷电对安防监控子系统的危害有以下几种形式:一、雷电直接击在室外暴露的视频线、控制线上,雷电流将沿线缆向两边流动而毁坏摄像机和监控主机或矩阵机,造成监控系统不能正常工作。
二、雷电直接击在室外暴露的电源线上,雷电流将沿线缆向两边流动而毁坏摄像机和电源设备,造成监控系统不能正常工作。
三、雷电感应到视频线、控制线、电源线(包括主机供电线路、摄像机供电线路、电视屏幕供电线路)上,雷电流将沿线缆向两边流动而毁坏摄像机、电源设备及监控主机。
二、雷电设计说明系统防雷方案包括外部防雷和内部防雷两个方面:外部防雷包括避雷针、避雷带、引下线、接地极等等,其主要的功能是为了确保建筑物本体免受直击雷的侵袭,将可能击中建筑物的雷电通过避雷针、避雷带、引下线等,泄放入大地。
内部防雷系统是为保护建筑物内部的设备以及人员的安全而设置的。
通过在需要保护设备的前端安装合适的避雷器,使设备、线路与大地形成一个有条件的等电位体。
将可能进入的雷电流阻拦在外,将因雷击而使内部设施所感应到的雷电流得以安全泄放入地,确保后接设备的安全。
弱电系统防雷电应急预案
为减少在雷雨季节弱电系统(包括:闭路监控系统、楼宇对讲,红外周边防范、消防报警控制系统、车场道闸系统等)遭受雷电的冲击破坏,保护设备安全,制订以下防雷措施。
1.在雷雨季节必须坚持关注天气预报并加强设备巡视和保养。
2.检查各部分防雷装置、建筑物金属构件、低压配电保护线(PE)、等电位连接带、设备保护地、屏蔽体接地、防静电接地及接地装置等连接在一起的接地系统
3.检查和测量所属电器设备的接地情况,是否符合《电气装置安装施工及验收规范》要求,这是避免雷击的关键。
4.雷电来临之际立刻关停易受雷击破坏的设备(包括消防报警控制系统、车场道闸系统、闭路监控系统、红外线报警系统、楼宇对讲系统、天线接收系统等)。
5.电子系统应外部防雷和内部防雷等措施进行综合防护。
6.设备和装置外露可导电部分作电位基本相等的电气连接即等电位连接。
7.将工作接地与防雷接地分开布线,禁止互联互通。
8.过电压是一种高强电压、大电流、瞬间发生的电压。
其破坏力相当强,在其发生的同时还产生渐弱的空间感应电势,极性与之相反。
因此,使用良好的接地才能减除其破坏。
9.工程主管与护卫部协调工作,保证小区安全巡视,维修部设专人值守,保证出现意外雷电时能及时抢修,排除故障。
试述工厂弱电系统的防雷保护摘要:随着计算机技术和电子信息的不断发展,日益繁忙的事务通过电脑、自动化及通讯设备得以高效运营地井然有序,如果受雷电袭击的后果可能是整个系统的运行中断、重要数据丢失,造成无法弥补的经济损失,雷电和浪涌电压已成为电子信息时代的公害。
弱电设备的防雷问题是一个综合性的工程,工厂弱电系统的安全运行对企业来说,尤其是大型的综合企业非常重要,企业供电的可靠性、连续性和安全性要求性很高,减少雷电对弱电系统的损坏,防患于未然、势在必行。
本文从雷电和弱电系统,工厂弱电系统防雷保护设计、弱电系统防雷原则与措施和弱电系统防雷措施五个方面分析工厂弱电系统防雷的保护,以期起抛砖引玉的作用。
关键词:弱电系统;防雷;保护中图分类号:tm7文献标识码:a 文章编号:1009-0118(2011)-02-000-02一、雷电和弱电系统雷电是一种很常见的自然现象,雷电是雷云层接近大地时,地面感应出相反电荷,当电荷积聚到一定程度,产生云和云之间以及云和大地之间放电,迸发出光和声的现象。
雷电可分为直击雷、感应雷(包括静电感应和电磁感应)和球形雷。
雷电波入侵智能建筑的形式有两种,一种是直击雷,另一种是感应雷。
一般来说,直击雷击中智能楼宇内的电子设备的可能性很小,通常不必安装防护直击雷的设备。
感应雷即是由雷闪电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压,过电流形成雷击。
感应雷入侵电子设备及计算机系统主要有以下三条途径:雷电的地电位反击电压通过接地体入侵;由交流供电电源线路入侵;由通信信号线路入侵。
不管是通过哪种途径入侵形式,都会使电子设备及计算机系统受到不同程度的损坏或严重干扰。
厂区智能建筑主要由建筑自动化系统(bas)、办公自动化系统(oas)、信息通信系统(cas)三个系统组成,并利用计算机网络技术、通信技术将此三个系统进行系统集成。
即将智能建筑管理系统,以语言、数据、视频、监控等不同信号的配线系统经过统一的规划设计,综合成一套标准的布线系统,作为建筑物内部之间的传输网络的综合布线系统,又名弱电系统,可分为建筑物内综合布线、建筑物群内部之间的综合布线。
电力系统弱电装置防雷技术1雷击的形成及入侵途径1.1雷击形成主要有两种形式:直接雷击和感应雷击直接雷击是指雷电直接作用在物体上,产生电能效应、热效应和机械力等对物体造成危害。
感应雷击是指雷电放电时,在附近导体上产生的静电效应和电磁感应,由此产生的放电效应使使金属部件之间产生火花,称之为感应雷击。
1.2感应雷击的入侵途径有以下几种变电站的避雷针的二次感应产生的雷击效应,产生的雷电电流经过避雷针导地时感应到市内的传输线上。
对于老式的通讯设备来讲,它们的构造大都是由电子管、晶体管向集成电路过渡的。
由于电子管、晶体管等相对对立,因而耐冲击能力较强,因此二次雷击效应对电子管、晶体管通讯设备不会造成太大损害。
对于集成化程度较高的微电子设备,其耐冲击能力差,受雷击更易使微电子设备受到损坏。
通过电源线、信号线或天线馈线引入的感应雷击通过电磁感应耦合到各类传输线而破坏设备。
电源线引入感应雷击。
变电站内设置的微波通信基站的供电线路大多采用架空明线。
试验表明,雷电频谱在几十MHz以下频域,主要能量集中分布在工频附近。
因此,雷电与市电相耦合的概率很高,容易造成通信线路及通信串口烧坏。
为了扩大信号覆盖范围,就要尽可能地增加天线架设高度(65m以上的铁塔约占50%)。
但是,在提高信号覆盖范围的同时,也增加了铁塔引雷的概率。
2外部防护:外部防护是指对安装弱电设备的建筑物本体的安全防护,可采用避雷针、分流、屏蔽网、均衡电位、接地等措施,这种防护措施比较常见,相对来说比较完善弱电设备的外部防护首先是使用建筑物的避雷针将主要的雷电流引人大地;其次是在将雷电流引人大地的时候尽量将雷电流分流,避免造成过电压危害设备;第三是利用建筑物中的金属部件以及钢筋可以作为不规则的法拉第笼,起到一定的屏蔽作用,如果建筑物中的设备是低压电子逻辑系统、遥控、小功率信号电路的电器,则需要加装专门的屏蔽网,在整个屋面组成不大于5m-5m,6m-4m的网格,所有均压环采用避雷带等电位连接;第四是建筑物各点的电位均衡,避免由于电位差危害设备;第五是保障建筑物有良好的接地,降低雷击建筑物时接点电位损坏设备。
全面讲解弱电工程机房建设防雷接地系统最近在做一些项目设计的时候,经常碰到机房工程防雷接地方面的知识,有的时候这一段不知道怎么写?或者感觉没有必要写那么多,在设计说明里面可以少写,但是在机房工程中,这一部分是重点,今天重点讲解一下机房工程防雷接地方面的内容。
正文:先看一下《数据中心设计规范》GB50174-2017里面对于机房工程的防雷要求。
关于防雷接地这一部分介绍的比较少。
让重点参考GB50343。
下面就重点介绍一下防雷接地知识一、机房防雷接地系统简介随着通信技术、计算机网络技术的飞速发展,计算机和网络越来越深入人们生活和工作中,同时也预示着数字化、信息化时代的来临。
这些微电子网络设备的普遍应用,使得防雷的问题显得越来越重要。
由于微电子设备具有高密度、高速度、低电压、和低功耗等特性,这就使其对各种诸如雷电过电压、电力系统操作过电压、静电放电、电磁辐射等电磁干扰非常敏感。
如果防护措施不力,随时随地可能遭受重大损失。
值得的是雷电不仅仅破坏系统设备,更为重要的是使系统的通讯中断、工作停顿、声誉受损,其间接损失无法估量。
二、机房防雷的必要性雷击可以产生不同的破坏形式,国际电工委员会已将雷电灾害称为“电子时代的一大公害”,雷击、感应雷击、电源尖波等瞬间过电压已成为破坏电子设备的罪魁祸首。
从大量的通信设备雷击事例中分析,专家们认为:由雷电感应和雷电波侵入造成的雷电电磁脉冲(LEMP)是机房设备损坏的主要原因。
为此采取的防范原则是“整体防御、综合治理、多重保护”。
力争将其产生的危害降低到最低点。
三、机房防雷接地系统设计(1)、防雷设计防雷接地系统是弱电精密设备及机房保护的重要子系统,主要保障设备的高可靠性,防止雷电的危害。
中心机房是一个设备价值非常高的场所,一旦发生雷击事故,将会造成难以估量的经济损失和社会影响,根据GB50057—94《建筑物防雷设计规范》和IEC61024-1-1标准的有关规定,中心机房的防雷等级应定为二类标准设计。
弱电系统防雷接地的技术措施1、建筑物金属屋顶、立面金属表面、钢柱、钢梁、混凝土内钢筋和金属门窗框架等大尺寸金属件,应作等电位联结并与防雷装置相连;2、弱电系统的防雷接地宜与建筑物其他的接地共用接地系统。
共用接地电阻1。
当互相邻近的建筑物之间有电力和通信电缆连通时,宜将其接地网互相连接,否则,宜作有效隔离。
3、需要保护的电子信息系统必须采取等电位连接与接地保护措施。
电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、金属管、槽、屏蔽线缆外层、建筑外墙上的所有金属门窗框架、信息设备防静电接地、安全保护接地、浪涌保护器(SPD)接地端等均应以最短的距离与等电位连接网络的接地端子连接;对不能直接进行等电位连接的带电体,可通过浪涌保护器(SPD)进行等电位连接。
4、对功能性接地有特殊要求需单独设置接地线的电子信息设备,接地线应与其他接地线绝缘;供电线路与接地线宜同路径敷设。
5、除高频外的低频信号弱电系统采用一点接地。
共用接地装置应与总等电位接地端子板连接,通过接地干线引至楼层等电位接地端子板,由此引至设备机房的局部等电位接地端子板。
6、建筑物每一层内的等电位联结网络宜呈封闭环形,其安装位置应便于接线。
7、室外引进的电源线、信号线应采用能承载可预见的雷电流的屏蔽电缆,并宜埋地敷设,如果采用非屏蔽电缆时,应敷设在金属管道内并埋地引入,金属管应电气导通,并且电缆屏蔽层、金属管、光缆金属加强芯等金属物应在雷电防护区交界处做等电位连接并接地。
其埋地长度应符合表达式:L≧21/2(--埋地电缆处土壤电阻率)要求,但不应小于15m;8、在分开的建筑物之间布置的屏蔽电缆的屏蔽层应与各个建筑物的等电位连接带作等电位连接,在需要保护的空间内,屏蔽电缆的屏蔽层应至少在两端作等电位连接。
9、电子信息系统设备机房的信号线缆内芯线相应端口,应安装适配的信号线路浪涌保护器,浪涌保护器的接地端及电缆内芯的空线对应接地。
10、电子信息系统机房电源的进线处,应设置限压型浪涌电压保护器。
弱电系统的防雷措施弱电系统是指电力传输和分配系统中电压等级较低的那部分系统,主要包括通信、监控、安防等设备。
由于其电压较低,对雷击等外界扰动较为敏感,因此必须采取一系列有效的防雷措施来确保其安全稳定运行。
本文将介绍一些常见的弱电系统的防雷措施,并阐述其原理和操作步骤。
一、接地系统的建立接地系统是弱电系统防雷的基础,其作用是把雷击电流引入地下,减少对设备的损害。
接地系统主要包括接地电极、接地网和接地线。
接地电极是通过将金属材料埋入地下,与设备相连接,实现设备的接地;接地网则是将多个接地电极相互连接形成的网状结构,提高了接地效果和可靠性;而接地线则用于连接设备和接地系统,确保电流能够顺利流入地下。
在建立接地系统时,应根据实际情况采用不同的接地方式,并保证接地电阻符合相关标准。
二、防雷装置的安装防雷装置是弱电系统中常用的防护设备,其主要作用是将雷击电流引入接地系统,减小对弱电设备的影响。
常见的防雷装置包括避雷针、避雷带和避雷网等。
避雷针是安装在建筑物顶部的金属导体,能够吸引雷电,并通过接地系统将电流引导入地下;避雷带则是安装在建筑物周围的导电材料,起到类似的导流作用;而避雷网则是建立在建筑物周围的金属网状结构,将雷电引入接地系统。
在安装防雷装置时,应根据建筑物的结构和所在地的雷电活动情况选择合适的装置,并确保其可靠地连接到接地系统上。
三、设备的屏蔽和保护在弱电系统中,设备的屏蔽和保护是防止雷击对设备造成影响的重要手段。
屏蔽主要通过屏蔽层或屏蔽壳来实现,能够阻挡外界的电磁干扰并减小雷击的影响;而保护则是通过安装保护器件,如熔断器和过压保护器等,来限制雷击电流和电压的传播。
在屏蔽和保护设备时,应根据设备的特性、工作环境和所需的防护水平选择合适的方法和装置,并严格按照操作规程进行安装和维护。
四、定期检测和维护弱电系统的防雷措施需要定期进行检测和维护,以确保其正常运行和有效防护。
检测主要包括对接地系统的接地电阻和接地电位进行测试,以及对防雷装置和设备的状态进行检查;而维护则包括清除接地系统周围的杂物和杂草,修复损坏的接地电极和接地线,更换损坏的防雷装置等。
现代建筑弱电系统防雷设计摘要:雷击是一种自然现象,它能释放出的能量具有极强大的破坏能力。
几个世纪以来,人类通过对雷击破坏性的研究、探索,对雷电的危害采取了一定的预防措施,有效地降低了雷害。
本文介绍了雷电对建筑物弱电系统可能引起的危害,以及弱电系统的一些基本防雷设计。
探讨了有效防止弱电系统雷电损害的具体措施。
关键词: 防雷; 弱电系统; 浪涌保护器中图分类号:tu856文献标识码: a 文章编号:1 弱电设备遭受雷害的情况分析雷击损害建筑中弱电设备的主要原因是:避雷针能防止直接雷击,但不能阻止雷电感应过电压、操作过电压、零电位漂移过电压,以及因过电压在泄放电流时在其周围所产生的很强的感应电压,在弱电设备中造成的浪涌超过了设备承受的能力。
浪涌的主要形式是电源浪涌和信号浪涌。
这种浪涌在新建或扩建设备时往往不被重视。
在多年的实践中,人们对直击雷、感应雷、球形雷的认识比较高、防护措施也相对完善,但对雷电浪涌的防护意识不强,防护措施也相对比较薄弱。
雷击形式及弱电设备遭受雷害的情况主要有以下3 种:(1)直击雷。
指雷电直接击在建筑物构架、动植物上,因电效应、热效应和机械效应等造成建筑物及建筑物内设备的损坏。
(2)感应雷。
指雷电在雷云之间或雷云对地放电时,在附近的户外传输信号线路、埋地电力线、设备间连接线所感应的雷电过电压。
当其侵入设备后,使串联在线路中间或终端的弱电设备遭到损害。
感应雷虽然没有直击雷严重,但其发生的几率比直击雷高得多。
(3)雷电浪涌。
近年来,由于电力系统中不断引入自动化装置而引起人们重视的一种雷电危害形式。
最常见的弱电设备危害不是由于直接雷击引起的,而是由于雷击发生时在电源和通信线路中感应的电流浪涌引起的。
一方面由于弱电设备内部结构高度集成化,从而造成设备耐压、耐过电流的能力下降,对雷电(包括感应雷及操作过电压浪涌)的承受能力下降;另一方面由于信号来源路径增多,系统较以前更容易遭受雷电波的侵入。
弱电智能化防雷与接地系统目录一、设计要求 (3)二、弱电系统接地种类 (3)三、施工方法 (3)3.1防雷接地 (3)3.2屏蔽接地 (3)3.3防静电接地 (3)3.4保护接地 (4)3.5工作接地 (4)一、设计要求本工程接地设计采用总等电位联结,各弱电机房、配线间等的接地采用局部等电位联结。
接地极采用联合接地体,接地电阻不大于1Ω。
二、弱电系统接地种类弱电系统的接地种类有防雷接地、保护接地、工作接地、屏蔽接地和防静电接地等。
三、施工方法3.1防雷接地防雷接地一般由电气设计完成,利用柱头钢筋、圈梁钢筋、楼层钢筋、基础钢筋,形成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。
本工程语音系统采用大对数双绞线作为垂直主干线,需要在机柜中安装计算机网络防雷器,作为计算机网络的二级防雷措施。
在综合布线系统的工作区子系统中,由于语音线路与外线联结,有必要安装信号避雷器,作为末级防雷措施。
3.2屏蔽接地屏蔽管路两端须与PE线可靠连接,室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。
3.3防静电接地对于弱电系统来说,防静电接地非常重要,人的走路、设备的移动、各自摩擦都会产生大量静电,有时会产生很高的静电电压,不仅仅会对电子设备产生干扰,甚至可能导致芯片击穿,所以,所有设备外壳及室内设施必须与PE线多点可靠连接。
3.4保护接地本工程保护接地一般应该采用TN-S接地系统。
PE线可以用裸铜排经总等电位铜排上引出后,延伸到需要保护的地方。
PE线除在总等电位铜排上与防雷接地连接外,应该与防雷接地尽量隔离。
严禁将N线接到PE线上。
3.5工作接地工作接地的N线必须采用铜芯绝缘线,箱柜配电中的辅助等电位接地端子不能外露,更不能与屏蔽接地、防静电接地等混接。
1)接地工程尽量做到:保护接地、工作接地、直流接地以及它们各自的辅助等电位网络互相绝缘隔离,只能在总等电位铜排上连接。
2)配线间中每个配线架均要可靠地接在配线架接地铜排上,其接地导线截面大于2.5mm2,接地电阻要小于1Ω。
电力系统弱电装置防雷技术模版电力系统的弱电装置防雷技术非常关键,它可以有效保护电力设备和系统免受雷击损害。
本文将介绍一种针对电力系统弱电装置的防雷技术模板,让读者了解如何系统地进行防雷工作。
一、防雷意识和需求分析在电力系统中,弱电装置是指需要稳定和可靠供电的设备。
它们通常包括通信设备、监控设备、自动控制设备等,因此雷击损害会对电力系统的运行安全和稳定性产生严重影响。
因此,加强防雷技术是非常必要的。
二、防雷技术基本原理1.接地系统设计:良好的接地系统可以有效降低雷击损害。
接地系统应包括地网、接地极和接地线等。
2.引导装置设计:通过合理设置金属导体,将雷电引入到地下或遥远的石英闪络终端,从而减小雷电对弱电装置的直接影响。
3.屏蔽设计:使用金属屏蔽结构来防止雷电的影响,例如使用金属网、金属板等。
4.绝缘设计:合理选择绝缘材料和绝缘涂层,提高弱电装置的绝缘性能。
5.防静电设计:采用合适的防静电措施,避免静电引起的雷击损害。
三、具体技术措施1.接地系统设计(1)地网设计:根据地质条件和接地要求,合理布置地网,确保接地电阻小于规定值。
(2)接地极设计:选择合适的接地极材料和规格,确保接地极与周围土壤良好接触。
(3)接地线设计:选择合适的导电材料和规格,减小接地线电阻。
2.引导装置设计(1)避雷针设计:根据建筑物高度和电力设备位置,合理设置避雷针,并确保避雷针与接地系统良好连接。
(2)避雷带设计:对于较大的建筑物或设备,可以设置避雷带来引导雷电。
3.屏蔽设计(1)金属屏蔽结构设计:合理布置金属网或金属板来屏蔽雷电。
(2)金属屏蔽接地设计:确保金属屏蔽结构与接地系统良好连接。
4.绝缘设计(1)选择合适的绝缘材料:根据工作电压和环境条件,选择绝缘性能良好的材料。
(2)绝缘涂层设计:在设备表面涂覆绝缘涂层,提高绝缘水平。
5.防静电设计(1)设置静电接地装置:合理设置静电接地装置,将静电引入地下。
(2)静电消除装置设计:在弱电装置周围设置静电消除装置,降低静电引起的雷击风险。
弱电防雷等级随着现代社会科技的不断发展,弱电系统在各行各业中的应用越来越广泛。
弱电系统中的设备和线路对雷击有着较强的敏感性,因此,为了保护弱电系统的安全运行,我们需要对其进行合理的防雷措施。
而弱电防雷等级则是评估和确定弱电系统防雷能力的重要指标。
弱电防雷等级是根据国家标准《GB/T 17626.5-2008》中的相关规定确定的。
根据该标准,弱电防雷等级分为四个等级,分别为一级、二级、三级和四级。
不同等级的弱电系统所需的防雷措施和防护设备也不同。
一级弱电防雷等级适用于对雷电过电压要求非常高的弱电系统,如航空航天、军事指挥和控制等系统。
这些系统对雷击的容忍度很低,因此需要采取非常严格的防雷措施。
一级防雷设施包括雷电监测系统、避雷针、避雷带、避雷网等。
二级弱电防雷等级适用于对雷电过电压要求较高的弱电系统,如通信、广播电视、计算机网络等系统。
这些系统对雷击的容忍度较低,因此需要采取较为严格的防雷措施。
二级防雷设施包括避雷针、避雷带、避雷网、避雷器等。
三级弱电防雷等级适用于对雷电过电压要求一般的弱电系统,如建筑智能化、楼宇自控等系统。
这些系统对雷击的容忍度一般,因此需要采取一般的防雷措施。
三级防雷设施包括避雷针、避雷带、避雷网等。
四级弱电防雷等级适用于对雷电过电压要求较低的弱电系统,如安防监控、门禁系统等系统。
这些系统对雷击的容忍度较高,因此需要采取相对较低的防雷措施。
四级防雷设施包括避雷带、避雷器等。
为了确定弱电系统的防雷等级,我们需要根据具体的情况进行评估和分析。
评估弱电系统的防雷等级需要考虑以下几个因素:弱电系统的使用环境、系统的重要性、系统的容忍度、系统的防护设备等。
通过综合考虑这些因素,我们可以确定适合该系统的防雷等级,并采取相应的防雷措施。
在实际的防雷工程中,我们需要根据弱电防雷等级的要求,选择合适的防雷设施和防护措施。
同时,还需要对弱电系统进行定期的维护和检测,确保其防雷设施的有效性和可靠性。
弱电设备防雷接地系统研究上海宜事机电设备有限公司二零零九年目录一、概述 (3)三、设计思想 (4)四、设计范围 (4)五、方案设计 (4)5.1.2电源电涌保护器设备选型 (5)5.1.3电源电涌保护器配置 (6)5.1.4电源电涌保护器的功能 (6)5.1.5电源电涌保护器的技术指标 (7)5.2信号系统浪涌保护器措施 (7)5.2.1电源电涌保护器的选择和应用原则 (7)5.2.2信号电涌保护器设备选型 (8)5.2.4信号电涌保护器的功能 (8)5.2.5信号电涌保护器的技术指标 (9)5.3地线系统的措施 (9)一、 概述雷击是严重自然灾害,被世界气象组织列为十大自然灾害之一。
随着计算机技术和电子信息的不断发展,日益繁忙庞杂的事务通过高速电脑、自动化设备及通讯设备得以井然有序,而这些敏感电子设备的工作电压却在不断降低,其数量和规模不断扩大,因而它们受到过压特别是雷电袭击而受到损害的可能性就大大增加,其后果可能使整个系统的运行中断,重要数据丢失,造成难以估算的经济损失,雷电和浪涌电压已成为当今信息电子化时代的一大公害。
因此,避雷防电涌过压已成为具有时代特点的一项迫切要求。
安徽省尤其是合肥市地处我国中部内陆,位于中国第一阶梯与第二阶梯的交界处,随着大洋来的暖湿云气与高原冷空气在合肥上空汇合,极易发生强雷暴天气。
38所是国家重点单位,在建设过程当中,应考虑到弱电智能化各系统高度集成化的电子设备对雷电非常敏感,做好防雷接地措施,从而保证设备和工作人员的安全。
我方按照“整体防护、技术先进、经济合理、安全可靠、维护方便”的原则,根据客户的具体要求,结合现场勘察情况,拟定了本防雷技术方案,供参考。
二、设计依据(1) GB50057-94《建筑物防雷设计规范》(2) QX3-2000《气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范》D562《建筑物、构筑物防雷设施安装》(3) GB7450-87《电子设备雷击保护导则》(4) GA173-1998《计算机信息系统防雷保安器》(5) VDE0675《过电压保护器》(6) GB50174-93《电子计算机机房设计规范》(7) GB/T2887-2000《计算机场地通用规范》(8) YDJ26-89:《通信局(站)接地设计暂行技术规定》。
弱电系统的防雷和接地设计方案1.概述雷电是一种非常壮观的自然现象,它具有极大的破坏力,对人类的生命、财产安全造成巨大的危害。
1987年联合国确定的“国际减灾十年"中,雷电为对人类危害最大的十种灾害之一。
自从人类进入到电气化时代以后,雷电的破坏由主要以直击雷击毁人和物为主,发展到以通过金属线传输雷电波破坏电气设备为主。
随着近年来电子技术的飞速发展, 计算机系统的网络化程度越来越高,人类对电气设备尤其是计算机设备的依赖越来越严重。
而电子元器件的微型化、集成化程度越来越高,各类电子设备的耐过电压能力下降,遭雷电和过电压破坏的比例呈不断上升的趋势,对设备与网络的安全运行造成严重威胁.据统计,全世界每年因雷害造成的损失高达十亿美元以上。
长沙地处中纬度地带,冷暖空气交会频繁,平均每年雷暴天数为44天,最多的年份达87天,大于40天,不超过60天的地区属高雷区.1年中12个月均有可能发生雷暴,其中85%以上的雷暴集中在春夏两季,平均每年发生雷击事件上千起,雷击所带来的损失越来越严重,所以防雷显得尤为重要。
国家有关部门对计算机系统的防雷工作非常重视,制订了相关的法律、法规及相应的标准和规范.雷电对电气设备的影响,主要由以下四个方面造成:1、直击雷直击雷蕴含极大的能量,电压峰值可达5000KV,具有极大的破坏力。
如建筑物直接被雷电击中,巨大的雷电流沿引下线入地,会造成以下三种影响:a:巨大的雷电流在数微秒时间内流下地,使地电位迅速抬高,造成反击事故,危害人身和设备安全。
b:雷电流产生强大的电磁波,在电源线和信号线上感应极高的脉冲电压。
C:雷电流流经电气设备产生极高的热量,造成火灾或爆炸事故。
2、传导雷远处的雷电击中线路或因电磁感应产生的极高电压,由室外电源线路和通信线路传至建筑物内,损坏电气设备。
3、感应雷云层之间的频繁放电产生强大的电磁波,在电源线和信号线上感应极高的脉冲电压,峰值可达50KV。
4、开关过电压供电系统中的电感性和电容性负载开启或断开、地极短路、电源线路短路等,都能在电源线路上产生高压脉冲,其脉冲电压可达到线电压的3.5倍,从而损坏设备。
弱电防雷系统1 概述随着微电子设备的广泛应用,雷电的危害越来越大。
雷电,已被联合国国际减灾委员会确定为对人类造成最严重的十大自然灾害之一,并被联合国确定为"电子化时代的一大公害"。
据历年气象资料统计,山东省年平均雷暴日为37.5 天,属于雷暴活动和雷电灾害较频繁的省份之一。
另据不完全统计,山东省每年因雷击损失近2 亿元,诱发多起较大火灾事故。
从雷击事故统计来看,程控机、计算机网络系统等微电子设备遭受雷击的事故占很大比重,并呈逐年上升趋势。
各种电子设备机房在现代化智能大楼中起着至关重要的作用,保障机房内微电子设备免遭雷击和系统的正常运行,显得尤为重要。
泰安地质大厦是集办公、酒店、客房于一体的智能建筑群,内有大量电子信息设备,一旦遭遇雷击,可能导致系统瘫痪,从而造成重大损失,因此弱电防雷系统十分重要。
2 设计依据1)《建筑物防雷设计规范》GB50057-942)《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-943)《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-874)《电信专用房屋设计规范》YD5003-925)《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343—20046)《电子计算机场地通用规范》GB/T 2887-20007)《计算机场地安全要求》GB/9361-16888)《电子计算机机房设计规范》GB/50174-16939)《Protection of Structures against Lighting》IEC1024-1:199310)《Protection against lighting electromagnetic impulse》IEC1312-1-2-3 :1995-0211)《Insulation coordination for equipment within low-voltage systems》IEC664-1:1992-0212)《Electrical installations of buildings》IEC 364-4:1993-023 现状分析3.1 所处地理环境情况:泰安地质大厦位于泰安市区。
气象数据表明,该地区年平均雷暴日高达25.4(d/a),按照GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》的定义,其地区雷暴日等级为:多雷区。
据山东省气象局统计资料:山东地区雷电灾害呈逐年递增趋势,且造成的损失也越来越大。
2000年夏,泰安市工商银行监控系统遭雷击全部毁坏,直接经济损失20多万元;2002年7月22日,泰安监狱内监控系统被雷击坏,导致狱内不能正常工作,经济损失16万元。
2005 年5 月10 日,在泰安市一次强雷暴过程中,全市有20 多家单位计算机机房的仪器设备遭到不同程度的损坏。
泰安地质大厦设计地上19层,地下1层,楼高80米,周围地势空旷,遭受雷击可能性极大。
3.2 建筑物情况泰安地质大厦:地上19层,地下1层,楼高80米,建筑面积约3万m2。
内设设备主控机房、系统集成机房、防灾中心,计算机主机房,计算机网络设备机房、电话通信设备机房、各楼层设备间等区域。
根据GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》规定,属于B级雷击防护建筑。
3.3 电子信息设备的类型、分布情况主要电子信息设备有:网络设备、监控设备、卫星接收设备、计算机、视听播出设备等,分布在地下一层到地上十九层、电梯机房层。
3.4 低压配电及接地情况两路10kV专用电源和一路10kV公网电源引入本建筑地下变配电室。
低压配电系统采用380/220V放射式与树干式相结合方式。
3.5 信号线路情况室外引入信号线路主要有:电话线路、计算机网络线路、有线电视线路、控制系统信号线路、视频信号线路等。
3.6 建筑物防雷情况该建筑物防雷设计等级为二类,满足直击雷、侧击雷防护要求。
过电压保护:在变配电室低压母线上装一级电涌保护器(SPD),工艺总配电箱内装二级电涌保护器,工艺机房配电箱及弱电机房配电箱内装二级电涌保护器。
屋顶室外风机、室外照明配电箱内装一级电涌保护器。
3.7 建筑物接地情况本建筑物防雷接地、变压器中性点接地、电气设备保护地、计算机机房等接地共用同一接地体,设计接地电阻不大于1欧姆。
接地型式采用TN-S系统。
4雷害发生的形式、可能性和危害性简析4.1雷害发生有以下形式:(1)直击雷直击雷是雷电直接击在建筑物上或建筑物外的电子设备,如摄像机。
由于雷击时,雷电压高达几百万-几千万伏,雷电流高达几万到几十万安,强大的雷电流所经的物体上的水份受热汽化膨胀,而产生强大的热效应和机械效应,从而使建筑物遭受到破坏,同时可能会引起火灾。
(2)雷电波侵入由于缺乏完善的防直击雷措施,雷闪可能袭击远离通信站的高压架空线路上,也可能落地击中埋地敷设的低压线路上,或雷电击中通信铁塔时,在天馈线路上产生的高电位、大电流的雷电冲击波沿着这些导体侵入建筑物内,称为雷电波侵入。
即使变压器高压线路侧加装采用高压避雷器等防雷措施,但并不能完全消除雷击引起的雷电过电压,仍会有一部分幅值的雷电过电压对低压系统的用电设备,特别是对通信系统、计算机系统造成很大的威胁。
(3)雷电感应当雷击中避雷针时,在引下线周围会产生很强的瞬变电磁场。
处在电磁场中的监控设备和传输线路会感应出较大的电动势。
这种现象叫电磁感应。
当有带电的雷云出现时,在雷云下面的建筑物和传输线路上都会感应出与雷云相反的电荷。
这种感应电荷在低压架空线路上可达100kv,信号线路上可40-60kv。
这种现象叫静电感应。
研究表明:静电感应方式引起的浪涌数倍于电磁感应引起的浪涌。
电磁感应和静电感应称为感应雷,又叫二次雷击。
它对设备的损害没有直击雷来的猛然,但它要比直击雷发生的机率大得多。
按原邮电部的统计,感应雷造成的雷击事故约占雷击事故总和的80%。
(4)反击避雷针的作用是靠它对雷云电场引起的畸变将雷闪吸引到自身,并安全导入地中,从而使位于其保护范围内的设备和建筑物免遭直接雷击。
应该注意避雷针所引下的是幅值极大、上升陡度很高的雷电流,雷电流入地处的地电位升高,引下线周围空间形成强烈的电磁脉冲。
雷击点附近的通讯线路、信号控制线路、射频传输线路会通过反击和电磁耦合的方式,形成暂态过电压,并以雷电波的形式沿线路传播,危害电子设备。
4.2 雷害发生的可能性根据建筑物现场布局、电源供电线路和通信线路、地线等情况分析,本建筑物弱电系统遭受雷击的可能性如下:(1)直击雷直击雷通过以下途径发生雷害:●雷电直击机房所在建筑物,造成建筑物毁坏和引起火灾,对主机房构成威胁。
●雷电直击输电线路,产生过电压过电流侵入到机房,致使系统瘫痪。
●雷电直击通讯天线,沿天馈线进入网络系统,造成通信接口、接收系统、室内单元、路由器等网络主要通信设备损坏。
●雷电直击网络通信有线线路(如光缆、帧中继、X.25 专线、电话线等),致使线路损坏;同时产生的雷电电涌沿通信线路侵入到网络系统内,造成设备损坏。
由于建筑物已经进行防雷设计,可以避免直击雷和侧击雷侵害。
(2)雷电波入侵雷闪可能袭击远离建筑物外的架空线路上,也可能落地击中埋地敷设的线路上,产生的高电位、大电流的雷电冲击波沿着这些导体侵入建筑物内。
电力线是雷电入侵电子设备的重要渠道,雷云通过静电感应和电磁感应,很容易在电力线上感应出高电位。
当雷云对地放电后,这些高电位便沿电力线运动,形成过电压波,可达几十kV 至上千kV,并从电力线的负载保护地线入地,击穿设备。
此外,当雷电打在建筑物避雷装置上时,引下线由于线路电感的作用,只能将50%的电流引入大地,余下总电流的25%将通过电力线屏蔽槽、水管、暖气管、金属门窗等与地面有连接的金属物质联合引雷,剩余的25%将流窜至电源线、局域网线等。
对主机房设备而言,部分雷电流将由UPS 输入电源线对交流地线进行L-PE、N-PE 泄放,局域网线对逻辑地线等进行泄放,并最终击坏设备。
即使变压器高压线路侧加装采用高压避雷器等防雷措施,但并不能完全消除雷击引起的雷电过电压,仍会有一部分幅值的雷电过电压对低压系统的用电设备,特别是对通信系统、计算机系统造成很大的威胁。
(3)雷电感应当雷电流通过避雷针引下线泄放入地时,引下线自上而下产生一个变化旋转快速运动的电磁场,建筑物内的电源线、网络线等相对切割磁力线,产生感应高压并沿线路传输击毁设备。
广域网的雷害主要是感应雷害。
一般来说,广域网保护的最大雷电流为5kA。
连接广域网一般有DDN 租用专线、ISD 专线、帧中继以及微波通讯方式。
对于专线的接收端口,它的耐压应为5倍工作电压,即Vdc25V,插入信号避雷器,使之在雷电作用下,短路保护5kA 电流,而端口残压小于25V;对于电话线备份来说,它的工作电压为48V 加93√2 V 振铃电压共计175V,插入信号避雷器的启动电压185V,残压小于Vdc330V,因为调制解调器的耐压为Vdc330V。
广域网遭受雷击的概率一般在28%左右。
对于局域网络系统,由于雷电引起的电磁脉冲在机房内产生191A/m(2.4Gs)的变化电磁场,就会引起网络设备(SWITCH、REPEATER、HUB、ROUTER、MODEM、NIC 等)端口芯片的烧毁。
为此,必须考虑对设备端口的过电压防护。
(4)反击雷电通过引下线引入大地时,由于大地电阻的存在,必然引起局部地电位升高。
交流配电地和直流逻辑地将这种高电位引入机房,通常造成UPS 输出、输入端被击穿,小型机及其他网络设备连接端口被击穿。
另外,雷电流沿防雷系统中各引下线泄放过程中,将在防雷系统中产生暂态高电压,如果引下线与网络设备绝缘距离不够且设备与防雷系统不共地,将在两者之间出现高电压,发生放电击穿,导致设备损坏,甚至危及人身安全。
5弱电系统防雷解决方案5.1 基本防雷措施及原理建筑物内部防雷措施主要有屏蔽、等电位连接和共用接地系统、过电压防护以及综合布线等,主要是针对雷击电磁冲(Lightning electromagnetic impulse,LEMP)防护而言的。
在进行内部防雷保护之前,需首先明确防雷分区这个概念。
防雷区(LPZ)是指闪电电磁环境需要限定和控制的区域,LPZ 的划分原则如图1 所示。
LPZ 的划分主有以下几个目的:①可以计算出各LPZ 内空间雷击电磁脉冲的强度,以确认是否需采取进一步的屏蔽措施;②确等电位连接的位置(一般是各LPZ 交界处);③确定在不同LPZ交界处选用的电涌保护器(SPD)的具体指标;④选敏感电子设备的安全放置位置。
⑤确定在不同LPZ 交界处等电位连接导体的最小芯线截面。
图1 防雷分区概念(1)屏蔽屏蔽是减少电磁干扰的基本措施。
由于计算机对雷击电磁脉冲极为敏感,5.57A/m(0.07Gs)的磁场强度即可造成计算机误动作,191A/m(2.4Gs)的磁场强度即可使其元件击穿。