世博公園B區(qū)配套信息系統(tǒng)防雷保護(hù)方案

1、世博公園B區(qū)配套信息系統(tǒng)防雷保護(hù)方案上海宜事機(jī)電設(shè)備有限公司二零零九年目 錄一、概述2二、設(shè)計(jì)依據(jù)3三、設(shè)計(jì)思想3四、設(shè)計(jì)范圍4五、方案設(shè)計(jì)45.1電源系統(tǒng)多級(jí)電涌保護(hù)器措施45.1.1電源電涌保護(hù)器的選擇和應(yīng)用原則45.1.2電源電涌保護(hù)器設(shè)備選型55.1.3電源電涌保護(hù)器配置55.1.4電源電涌保護(hù)器的功能65.1.5電源電涌保護(hù)器的技術(shù)指標(biāo)65.2信號(hào)系統(tǒng)浪涌保護(hù)器措施65.2.1電源電涌保護(hù)器的選擇和應(yīng)用原則65.2.2信號(hào)電涌保護(hù)器設(shè)備選型75.2.4信號(hào)電涌保護(hù)器的功能85.2.5信號(hào)電涌保護(hù)器的技術(shù)指標(biāo)105.3地線系統(tǒng)的措施105.3.1接地網(wǎng)105.3.2接地端子排10六、設(shè)

2、備材料表11一、概述雷擊是嚴(yán)重自然災(zāi)害，被世界氣象組織列為十大自然災(zāi)害之一。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子信息的不斷發(fā)展，日益繁忙龐雜的事務(wù)通過(guò)高速電腦、自動(dòng)化設(shè)備及通訊設(shè)備得以井然有序，而這些敏感電子設(shè)備的工作電壓卻在不斷降低，其數(shù)量和規(guī)模不斷擴(kuò)大，因而它們受到過(guò)壓特別是雷電襲擊而受到損害的可能性就大大增加，其后果可能使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行中斷，重要數(shù)據(jù)丟失，造成難以估算的經(jīng)濟(jì)損失，雷電和浪涌電壓已成為當(dāng)今信息電子化時(shí)代的一大公害。因此，避雷防電涌過(guò)壓已成為具有時(shí)代特點(diǎn)的一項(xiàng)迫切要求。世博公園位于上海黃浦江畔的二0一0年世博會(huì)園區(qū)浦東一側(cè)，與知名的盧浦大橋毗鄰，是世界博覽會(huì)期間供中外游客休閑觀光的濱江綠帶。

3、周圍及其空曠，又靠近黃浦江，極易發(fā)生強(qiáng)雷暴天氣。世博公園作為國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目，在建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)考慮到弱電智能化各系統(tǒng)高度集成化的電子設(shè)備對(duì)雷電非常敏感，做好防雷措施，從而保證設(shè)備和工作人員的安全。 我方按照“整體防護(hù)、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、維護(hù)方便”的原則，根據(jù)客戶的具體要求，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)勘察情況，擬定了本防雷技術(shù)方案，供參考。二、設(shè)計(jì)依據(jù)(1) GB50057-94建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范(2) QX32000氣象信息系統(tǒng)雷擊電磁脈沖防護(hù)規(guī)范D562建筑物、構(gòu)筑物防雷設(shè)施安裝(3) GB7450-87電子設(shè)備雷擊保護(hù)導(dǎo)則(4) GA173-1998計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)防雷保安器(5) VDE0675過(guò)

4、電壓保護(hù)器(6) GB50174-93電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范(7) GB/T2887-2000計(jì)算機(jī)場(chǎng)地通用規(guī)范(8) YDJ26-89：通信局(站)接地設(shè)計(jì)暫行技術(shù)規(guī)定。(9) YD 5078-1998：通信工程電源系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)定。(10) YD/T 1051-2000：通信局（站）電源系統(tǒng)總技術(shù)要求。(11) 國(guó)際電信聯(lián)盟ITU-T（原CCITT）相關(guān)建議及標(biāo)準(zhǔn)：l K.27 Bonding Configurations and Earthing inside a Telecommunication Building.l K.31 Bonding Configurations and E

5、arthing of Telecommunication Installation inside a Subscribers Building.l K.41 電信中心內(nèi)部通信設(shè)備接口抗雷擊能力(12) 國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)系列：l IEC1024-1992 Protection of Structures against Lightningl IEC1312-1996 Protection against LEMPl IEC 61643-1-1998 接至低壓電力配電系統(tǒng)的浪涌保護(hù)器 (13)GA/T670-2006安全防范系統(tǒng)雷電浪涌防護(hù)技術(shù)要求三、設(shè)計(jì)思想防雷工程是一項(xiàng)系統(tǒng)工程

6、，要求將外部防雷裝置和內(nèi)部防雷裝置統(tǒng)一考慮，著眼于全方位的雷電綜合防護(hù)，把機(jī)房建筑物的防雷、雷電電磁脈沖（LEMP）防護(hù)、設(shè)備防雷、電源系統(tǒng)防雷、線路防雷、接地系統(tǒng)、保護(hù)裝置等綜合因素考慮在內(nèi)。任何方面的遺漏帶來(lái)的危害都是不能低估的。我們將世博公園B區(qū)信息系統(tǒng)作為一個(gè)欲保護(hù)的區(qū)域，從系統(tǒng)分部來(lái)看。我們對(duì)世博公園B區(qū)信息系統(tǒng)的防雷接地采取如下措施：1. 世博公園B區(qū)公共信息系統(tǒng)采用雷電防護(hù)A類要求設(shè)計(jì)，信息系統(tǒng)供電電源應(yīng)采取低殘壓電涌保護(hù)器（SPD）進(jìn)行保護(hù)。從而將雷電過(guò)電壓降低到設(shè)備能夠承受的水平。2. 各公共信息系統(tǒng)，建議對(duì)于進(jìn)出各個(gè)子系統(tǒng)機(jī)房或設(shè)備箱的電纜、電線在設(shè)備端接口安裝數(shù)據(jù)或信號(hào)接

7、口電涌保護(hù)器（SPD）。3. 弱電接地采用聯(lián)合接地，建立合格的接地系統(tǒng)，對(duì)所有的弱電設(shè)備間、弱電機(jī)房均設(shè)置接地匯流排，所有的接地主干均在接地體處采用聯(lián)合接地匯流銅牌統(tǒng)一接地。4. 接地系統(tǒng)貫串所有弱電井及設(shè)備機(jī)房，對(duì)進(jìn)出保護(hù)區(qū)界面的管、線、槽實(shí)行等電位連接。為防靜電感應(yīng)，各個(gè)弱電設(shè)備間室內(nèi)用電設(shè)備實(shí)現(xiàn)保護(hù)接地。四、設(shè)計(jì)范圍本工程為世博公園B區(qū)公共信息系統(tǒng)防雷接地系統(tǒng)，主要包括以下方面：(1) 電源電涌保護(hù)器的設(shè)計(jì)、選型；(2) 信號(hào)電涌保護(hù)器的設(shè)計(jì)、選型；(3) 接地系統(tǒng)的建議方案。五、方案設(shè)計(jì)5.1電源系統(tǒng)多級(jí)電涌保護(hù)器措施5.1.1電源電涌保護(hù)器的選擇和應(yīng)用原則 為了安全起見及使用和維護(hù)方

8、便，電源系統(tǒng)的多級(jí)防雷，原則上均選用并聯(lián)型電源電涌保護(hù)器。 電源電涌保護(hù)器的保護(hù)模式有共模和差模兩種方式。共模保護(hù)指相線-地線(L-PE)間、零線-地線(N-PE)間的保護(hù)；差模保護(hù)指相線-零線(L-N)間、相線-相線(L-L)間的保護(hù)。 但考慮到我國(guó)電網(wǎng)電壓普遍不穩(wěn)定、波動(dòng)范圍大的實(shí)際情況，在盡量選擇殘壓較低的電源電涌保護(hù)器的同時(shí)，還必須考慮電涌保護(hù)器有足夠大的最大連續(xù)工作電壓。如果最大連續(xù)工作電壓偏低，則容易造成電涌保護(hù)器自毀。 電源系統(tǒng)低壓側(cè)有一、二、三、四級(jí)不同的保護(hù)級(jí)別，應(yīng)根據(jù)保護(hù)級(jí)別的不同，選擇合適標(biāo)稱放電電流（額定通流容量）和電壓保護(hù)水平的電源電涌保護(hù)器，并保證電涌保護(hù)器有足夠的

9、耐雷電沖擊能力，交流電源線路超過(guò)25m以上且有跨樓走向，都應(yīng)做該級(jí)相應(yīng)的保護(hù)。 電源系統(tǒng)低壓側(cè)保護(hù)用的電源電涌保護(hù)器，應(yīng)該選擇有失效告警指示、并能提供遙測(cè)端口功能的電源電涌保護(hù)器，以方便監(jiān)控、管理和日后維護(hù)。 電源電涌保護(hù)器必須具有阻燃功能，在失效或自毀時(shí)不能起火。 電源電涌保護(hù)器必須具有失效分離裝置，在失效時(shí)，能自動(dòng)與電源系統(tǒng)斷開，而不影響電源系統(tǒng)的正常供電。 電源電涌保護(hù)器的連接端子，必須至少能適應(yīng)10mm2的導(dǎo)線連接。安裝電涌保護(hù)器時(shí)的引線應(yīng)采用截面積不小于10mm2的多股銅導(dǎo)線（建議使用16mm2的多股銅導(dǎo)線），并盡可能短（引線長(zhǎng)度不宜超過(guò)1.0m）。當(dāng)引線長(zhǎng)度超過(guò)1.0m時(shí)，應(yīng)加大引

10、線的截面積。引線應(yīng)緊湊并排或綁扎布放。 電源電涌保護(hù)器的接地：接地線應(yīng)使用不小于2535mm2的多股銅導(dǎo)線，并盡可能就近與交流保護(hù)地匯流排、總匯流排或接地網(wǎng)直接可靠連接。5.1.2電源電涌保護(hù)器設(shè)備選型本方案中，對(duì)于電源系統(tǒng)電涌保護(hù)器，我們選用加拿大IES的浪涌保護(hù)器。IES公司是加拿大乃至世界第一流的避雷和過(guò)電壓保護(hù)設(shè)備專業(yè)制造商，集中了加拿大最優(yōu)秀的防雷專家和技師，半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，一直從事過(guò)電壓保護(hù)技術(shù)和器件的研究及生產(chǎn)，已獲得ISO9001認(rèn)證，符合國(guó)際IEC專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量精湛，設(shè)計(jì)先進(jìn)，功能卓越，安全可靠，在全球數(shù)萬(wàn)家用戶中一直享有極高的聲譽(yù)。IES的產(chǎn)品有以下有點(diǎn)：Ø 符合

11、國(guó)際IEC標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)部、公安部檢測(cè)和防雷檢測(cè)中心認(rèn)證。Ø 加拿大產(chǎn)品，質(zhì)量精湛，安全可靠。Ø 防雷擊強(qiáng)度高，大能量防雷器，測(cè)試波形10/350s和8/20s。Ø 響應(yīng)快速，5NSØ 插入損耗低。Ø 標(biāo)準(zhǔn)模塊式設(shè)計(jì)，安裝非常方便。Ø 擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的浪涌識(shí)別技術(shù)，能使殘壓降為900V以下。5.1.3電源電涌保護(hù)器配置信息系統(tǒng)不僅對(duì)供電系統(tǒng)要求高，而且對(duì)電源系統(tǒng)的防雷也同樣要求高。供電電源采取四級(jí)電涌保護(hù)器（SPD）進(jìn)行保護(hù)。表11-1：電源避雷器配置概況電源電涌保護(hù)器安裝位置電源系統(tǒng) 型號(hào)規(guī)格 防護(hù)級(jí)別 通流容量要求(8/

12、20s) 數(shù)量（臺(tái)）信息機(jī)房或室外機(jī)箱電源進(jìn)線處三相380VEC-30/4P-480三級(jí)20KA205.1.4電源電涌保護(hù)器的功能(1) 浪涌識(shí)別避雷器EC-30/4P-480EC-30/4P-480是一種避雷/浪涌識(shí)別式電源避雷器，用于將電源線接入防雷等電位系統(tǒng)中，能夠?qū)讚艉筒僮鬟^(guò)電壓進(jìn)行識(shí)別，防止誤動(dòng)作，提高響應(yīng)靈敏度、降低殘壓。即方案中的電源系統(tǒng)一級(jí)防雷保護(hù)。協(xié)調(diào)處理高能量泄放和低殘壓的功能。已獲得加拿大和中國(guó)專利。（過(guò)壓類別IV+III依據(jù)DIN VDE 0110-1：1997-04） 三相浪涌吸收保護(hù)器EC-30/4P-480；三相電子設(shè)備的精細(xì)過(guò)壓保護(hù)，防止雷電浪涌和供電系統(tǒng)操作

13、過(guò)電壓，依據(jù)DIN VDE 0110-1：1997-04（過(guò)壓類別II）。 D類保護(hù)器依據(jù)DIN VDE 0675-6A：1989-11和1996-03。外形見圖3所示。四線過(guò)壓保護(hù)器帶監(jiān)控裝置和內(nèi)置溫度熔斷器保護(hù)；雙指示燈，綠燈表示正常工作，滅燈表示故障；兩線過(guò)壓保護(hù)，有遙控和脫扣裝置；遠(yuǎn)程報(bào)警聯(lián)結(jié)（常開觸點(diǎn)）作為故障指示（電源不會(huì)被中斷）。-殘壓低至850V 圖11-3 5.1.5電源電涌保護(hù)器的技術(shù)指標(biāo)等級(jí)分類型號(hào)標(biāo)稱通流量最大通流量保護(hù)級(jí)數(shù)適配前置熔斷器適配前置斷路器殘壓值響應(yīng)時(shí)間安裝方式LED狀態(tài)顯示電壓保護(hù)水平3EC-30/4P-48020KA*430KA*44有32A850V5N

14、SDIN3.5導(dǎo)軌安裝有1.5KV5.2信號(hào)系統(tǒng)浪涌保護(hù)器措施5.2.1電源電涌保護(hù)器的選擇和應(yīng)用原則為了防止浪涌雷電流通過(guò)戶外信號(hào)線傳導(dǎo)至傳輸設(shè)備，我們需要在信息交換機(jī)及其云臺(tái)攝像機(jī)傳輸線的兩端安裝必要的浪涌保護(hù)器；這里我們選用加拿大IES 的EC系列信號(hào)浪涌保護(hù)器。EC系列信號(hào)浪涌保護(hù)器有以下有點(diǎn)：Ø 符合國(guó)際IEC標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)部、公安部檢測(cè)和防雷檢測(cè)中心認(rèn)證。Ø 防雷擊強(qiáng)度高，大能量防雷器，測(cè)試波形8/20s及混合波形。Ø 接口豐富，適用于各種不同設(shè)備前端的防雷。Ø 插入損耗低，符合Ø符合GA/T670-2006安全防范系統(tǒng)雷電

15、浪涌防護(hù)技術(shù)要求Ø 標(biāo)準(zhǔn)模塊式設(shè)計(jì)，安裝非常方便。5.2.2信號(hào)電涌保護(hù)器設(shè)備選型系統(tǒng)類別安裝位置名稱型號(hào)接口傳輸協(xié)議預(yù)計(jì)安裝數(shù)量通信系統(tǒng)弱電總機(jī)房模塊化電話信息浪涌保護(hù)器TPK-10-S配線機(jī)架插孔標(biāo)準(zhǔn)電話協(xié)議1351#2#弱電間模塊化電話信息浪涌保護(hù)器TPK-10-S配線機(jī)架插孔標(biāo)準(zhǔn)電話協(xié)議80公建內(nèi)弱電配線箱模塊化電話信息浪涌保護(hù)器TPK-10-S配線機(jī)架插孔標(biāo)準(zhǔn)電話協(xié)議38信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)弱電總機(jī)房RS485九針信號(hào)浪涌保護(hù)器IES-RS485九針針孔安裝RS48591#2#弱電間RS485九針信號(hào)浪涌保護(hù)器IES-RS485九針針孔安裝RS4854公建內(nèi)弱電配線箱RS485九針

16、信號(hào)浪涌保護(hù)器IES-RS485九針針孔安裝RS48523有線電視系統(tǒng)弱電總機(jī)房RS485九針信號(hào)浪涌保護(hù)器IES-RS485九針針孔安裝RS48591#2#弱電間RS485九針信號(hào)浪涌保護(hù)器IES-RS485九針針孔安裝RS48519室外水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)B5/B6/B9公建內(nèi)弱電配線箱萬(wàn)能信號(hào)保護(hù)器IES-USLP-S螺柱固定標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)81#弱電間監(jiān)測(cè)進(jìn)線萬(wàn)能信號(hào)保護(hù)器IES-USLP-S螺柱固定標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)41#弱電間監(jiān)測(cè)出線RS485九針信號(hào)浪涌保護(hù)器IES-RS485九針針孔安裝RS4854弱電總機(jī)房RS485九針信號(hào)浪涌保護(hù)器IES-RS485九針針孔安裝RS4854網(wǎng)絡(luò)信號(hào)保護(hù)器IE

17、S-RJ45RJ45TCP/IP4室外公共廣播系統(tǒng)弱電總機(jī)房RS485九針信號(hào)浪涌保護(hù)器IES-RS485九針針孔安裝RS48521#2#弱電間RS485九針信號(hào)浪涌保護(hù)器IES-RS485九針針孔安裝RS4852室外電子導(dǎo)向牌系統(tǒng)弱電總機(jī)房網(wǎng)絡(luò)信號(hào)保護(hù)器IES-RJ45RJ45TCP/IP1RS485九針信號(hào)浪涌保護(hù)器IES-RS485九針針孔安裝RS48561#2#弱電間RS485九針信號(hào)浪涌保護(hù)器IES-RS485九針針孔安裝RS48513室外電子導(dǎo)向牌部分RS485九針信號(hào)浪涌保護(hù)器IES-RS485九針針孔安裝RS48515室外監(jiān)控系統(tǒng)弱電總機(jī)房RS485九針信號(hào)浪涌保護(hù)器IES-R

18、S485九針針孔安裝RS4856同軸視頻浪涌保護(hù)器IES-CSS75-BNC90BNC模擬視頻信號(hào)11網(wǎng)絡(luò)信號(hào)保護(hù)器IES-RJ45RJ45TCP/IP4外場(chǎng)監(jiān)控機(jī)箱RS485九針信號(hào)浪涌保護(hù)器IES-RS485九針針孔安裝RS4856同軸視頻浪涌保護(hù)器IES-CSS75-BNC90BNC模擬視頻信號(hào)50周界報(bào)警系統(tǒng)弱電總機(jī)房網(wǎng)絡(luò)信號(hào)保護(hù)器IES-RJ45RJ45TCP/IP1萬(wàn)能信號(hào)保護(hù)器IES-USLP-S螺柱固定標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)1外場(chǎng)周界報(bào)警機(jī)箱萬(wàn)能信號(hào)保護(hù)器IES-USLP-S螺柱固定標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)48弱電總集成系統(tǒng)弱電總機(jī)房網(wǎng)絡(luò)信號(hào)保護(hù)器IES-RJ45RJ45TCP/IP2RS485九針

19、信號(hào)浪涌保護(hù)器IES-RS485九針針孔安裝RS48535.2.4信號(hào)電涌保護(hù)器的功能(1) 網(wǎng)絡(luò)接口避雷器EC-RJ45EC-RJ45是一種網(wǎng)絡(luò)接口串聯(lián)式浪涌保護(hù)器，由于采用八線保護(hù)模式，具有很好的共模信號(hào)保護(hù)性能，非常低的插入損耗，可以根據(jù)用戶采用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)機(jī)架的形式固定，方便靈活。圖12-2 EC-RJ45 (2) 模塊化電話信息浪涌保護(hù)器 TPK-10-STPK-10-S模塊化電話浪涌保護(hù)器內(nèi)部采用多點(diǎn)集合式防雷電路，一只模塊可以對(duì)10對(duì)電話線路進(jìn)行防護(hù)(3)萬(wàn)能線路浪涌保護(hù)器 EC-USLP-SEC-USLP-S擁有內(nèi)部三級(jí)保護(hù)功能，有過(guò)電壓及其自恢復(fù)電流保護(hù)，響應(yīng)速度極快，采用標(biāo)準(zhǔn)

20、3.5CM導(dǎo)軌安裝，方便靈活。(4)模擬視頻信號(hào)浪涌保護(hù)器EC-CSS75-BNC90EC-CSS75-BNC90采用浮地的大功率氣體放電管作為主要部件，有通流量大，插入損耗低等特點(diǎn)，適合用于監(jiān)控模擬視頻信號(hào)的傳輸保護(hù)。(5) RS485九針信號(hào)浪涌保護(hù)器 IES-RS485IES-RS485 采用模塊化針頭安裝模式，方便的安裝在任何串口頭設(shè)備上，對(duì)設(shè)備進(jìn)行精細(xì)的電涌保護(hù)。5.2.5信號(hào)電涌保護(hù)器的技術(shù)指標(biāo)IES信號(hào)浪涌保護(hù)器相關(guān)參數(shù)型號(hào)通流量插入損耗響應(yīng)時(shí)間安裝方式EC-RJ45500A*8<0.4dB1nS預(yù)埋或卡軌附件安裝IES-RS4852500A*9<0.4dB九針針孔安

21、裝TPK-10-S20KA*10<0.4dB電話配線架EC-USLP-S20KA*2<0.4dB3.5CM標(biāo)準(zhǔn)卡軌EC-CSS75-BNC9020KA<0.4dB預(yù)埋或卡軌附件安裝5.3地線系統(tǒng)的措施5.3.1接地網(wǎng) 整個(gè)公園建議采用聯(lián)合接地體，應(yīng)基礎(chǔ)（含地樁）、接地（體）裝置、電力地網(wǎng)等組成。此外，聯(lián)合地網(wǎng)還應(yīng)充分利用地下其他金屬設(shè)施作為接地體的一部分。 對(duì)于敏感的弱電智能化系統(tǒng)設(shè)備的防雷，接地系統(tǒng)的良好與否，直接關(guān)系到防雷的效果和質(zhì)量。特別是對(duì)于作為重要網(wǎng)絡(luò)和控制管理機(jī)房而言，其接地電阻值通常要求小于1.0，一般的最佳要求不大于0.5。接地地網(wǎng)的分布面積從科學(xué)防雷的角度看，除了接地電阻值要滿足要求外，還應(yīng)考慮地網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和分布面積。因?yàn)椋∶娣e地網(wǎng)的沖擊接地電阻與低頻接地電阻會(huì)有很大的差別，當(dāng)直擊雷打下來(lái)時(shí)，盡管接地電阻為1.0左右，但地網(wǎng)還會(huì)產(chǎn)生很大的地電位升。因此，如果地網(wǎng)達(dá)不到要求，建議另設(shè)接地裝置（銅包鋼聯(lián)合接地系統(tǒng)