西安市城市給水計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度系統(tǒng)防雷解決方案

1、羅湖區(qū)區(qū)委綜 合 防 雷 方 案科通通信技術(shù)（深圳）有限公司2004年9月目 錄一、概況分析2二、防雷措施2三、設(shè)計(jì)依據(jù)4四、防雷方案41、防雷設(shè)備安裝方案52、地網(wǎng)工程方案7五、接地系統(tǒng)81、獨(dú)立接地系統(tǒng)82、共用接地系統(tǒng)8六、專用防雷器的選型原則91、電源防雷器的選型92、信號(hào)防雷器的選型10七、說(shuō)明11八、售后服務(wù)承諾11羅湖區(qū)區(qū)委綜合防雷方案一、概況分析當(dāng)今人類社會(huì)的發(fā)展已進(jìn)入了高度信息化的發(fā)展階段，但是仍然遭受到能源、環(huán)境和安全這三大因素的困擾，特別是環(huán)境和安全。中國(guó)的古訓(xùn)深切的告知我們"福莫大于平安"，安全是維持人們正常生活、工作的基本條件，造成不安全的因素很多

2、，但不外乎天災(zāi)和人禍兩大類。從古至今我們?nèi)祟愂冀K以積極探索的精神與自然災(zāi)害進(jìn)行著頑強(qiáng)的抵抗，尤其是對(duì)雷電的防護(hù)。基于近些年來(lái)伴隨著高新技術(shù)的發(fā)展，尤其是電子技術(shù)的的飛速發(fā)展，各種先進(jìn)的測(cè)量、控制、電信和計(jì)算機(jī)等電子產(chǎn)品正日益廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)中，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)與通訊技術(shù)的發(fā)展相互結(jié)合，電子器件的集成化和超大規(guī)模集成化及新型網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展都為信息時(shí)代的發(fā)展超到了極大的推動(dòng)和促進(jìn)作用。    另一方面，這些微電子儀器設(shè)備普遍存在著絕緣強(qiáng)度低，過(guò)電壓耐受能力差等致命弱點(diǎn)，一量遭受雷擊、浪涌過(guò)壓的沖擊，輕則造成這些電子系統(tǒng)的運(yùn)行中斷，設(shè)備永久性損壞，重則造成其它相關(guān)系統(tǒng)的中

3、斷癱瘓，造成不可估量的直接與間接的巨大經(jīng)濟(jì)損失和影響，對(duì)于金融、證券、醫(yī)療、保險(xiǎn)、航空、航天、國(guó)防等國(guó)家重要關(guān)鍵部門(mén)尤其是這樣，而且雷擊侵害的程度已經(jīng)越來(lái)越嚴(yán)重，發(fā)生的頻率也越來(lái)越重要。為此，我們認(rèn)為對(duì)雷電及雷電電磁脈沖（LEMP）的防護(hù)，不但是必要的，而且是必須實(shí)施的。二、防雷措施概括的說(shuō)，當(dāng)今建筑物整體的防雷手段，主要采用分流、屏蔽、等電位連接、過(guò)電壓保護(hù)和接地五種方法。A、分流利用避雷針、避雷帶和避雷網(wǎng)等將雷電流沿引下線安全地流入大地，防止雷電直接擊在建筑物和設(shè)備上。B、屏蔽進(jìn)出建筑物計(jì)算機(jī)房所有的金屬導(dǎo)線,包括電力電纜、通信電纜和信號(hào)線均采用屏蔽線和穿金屬管屏蔽，在機(jī)房建設(shè)中，利用建筑

4、物鋼筋網(wǎng)和其他金屬材料，使機(jī)房形成一個(gè)法拉第籠，用以防止外來(lái)電磁波（含雷電的電磁波和靜電感應(yīng)）干擾機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備。C、等電位連接將機(jī)房?jī)?nèi)所有金屬物體，包括電纜屏蔽層、金屬管道、金屬門(mén)窗、設(shè)備外殼以及所有進(jìn)出大樓的金屬管道等金屬構(gòu)件進(jìn)行電氣連接，以均衡電位。D、過(guò)電壓保護(hù)在電子設(shè)備的電源線、信號(hào)線以及天饋線上安裝相應(yīng)的過(guò)電壓保護(hù)器，利用其非線性效應(yīng)，將線路上過(guò)高的脈沖電壓濾除，保護(hù)設(shè)備不被過(guò)電壓破壞。主要的保護(hù)器件為氧化鋅壓敏電阻、二極或三極放電管、快速箝位二極管等，根據(jù)需要進(jìn)行組合，形成完整的防雷保護(hù)器。E、接地一個(gè)良好的接地系統(tǒng)是保護(hù)人身、設(shè)備安全、系統(tǒng)穩(wěn)定工作的重要保證，也是防雷系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)

5、。特別是在強(qiáng)雷區(qū)，一個(gè)合理的接地系統(tǒng)能更快地泄放雷電流，降低殘壓，防止地電位反擊事故，有效地降低雷害威脅。需要強(qiáng)調(diào)的是，采用任何防雷方法，都必須具有一個(gè)良好的接地系統(tǒng)，使雷電浪涌電流順利地流入大地。否則，安裝何種類型的防雷器件，都不能收到預(yù)期的效果。具體到羅湖區(qū)區(qū)委的實(shí)際情況，通過(guò)我司技術(shù)人員實(shí)地勘察，發(fā)現(xiàn)以下幾個(gè)問(wèn)題：1 整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)沒(méi)有地線；2 所有進(jìn)出監(jiān)控機(jī)房的電源線和信號(hào)線(包括視頻信號(hào)線和云臺(tái)控制信號(hào)線)都只通過(guò)一個(gè)PVC管走線，給信號(hào)造成很大的干擾；3 所有電源系統(tǒng)和信號(hào)系統(tǒng)均未裝防雷設(shè)備。針對(duì)以上問(wèn)題提出幾點(diǎn)解決措施：1 應(yīng)在條件允許的地帶做地網(wǎng)；2 電源線、信號(hào)線應(yīng)分別穿屏蔽鐵

6、管分離布線，屏蔽鐵管多點(diǎn)可靠接地；3 電源系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)均應(yīng)安裝專用防雷設(shè)備。三、設(shè)計(jì)依據(jù)GB50057-94 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范GB50174-93 計(jì)算機(jī)房防雷設(shè)計(jì)規(guī)范GB50343-2004 建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范GB7450-87 電子設(shè)備雷擊保護(hù)導(dǎo)則GB64-83 工業(yè)與民用電力裝置的過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范DL/T621-97 交流電氣裝置的接地GA173-2002 計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)防雷保安器GA267-2000 計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)雷電電磁脈沖安全防護(hù)規(guī)范IEC61312 雷電電磁脈沖的防護(hù)VDE0675 過(guò)電壓保護(hù)器四、防雷方案依據(jù)規(guī)范并考慮到羅湖區(qū)區(qū)委的具體情況將整體的雷電防護(hù)分為

7、電源系統(tǒng)防雷、信號(hào)系統(tǒng)防雷、地網(wǎng)系統(tǒng)；其中專用防雷器的選型在第六部分專用防雷器的選型原則具體說(shuō)明。鑒于羅湖區(qū)區(qū)委只要求室外攝像頭做雷電防護(hù)，沒(méi)有要求對(duì)監(jiān)控機(jī)房以及室內(nèi)攝像頭做雷電防護(hù)，其攝像頭位置及地網(wǎng)方案如區(qū)委平面示意圖；按照有關(guān)規(guī)范規(guī)則，從得到最佳防雷效果的角度出發(fā)，我方建議區(qū)委考慮對(duì)包括監(jiān)控機(jī)房和室內(nèi)攝像頭在內(nèi)的信號(hào)、電源系統(tǒng)做全面的雷電防護(hù)，讓設(shè)備的運(yùn)行有更加安全的保障。如區(qū)委平面示意圖所示，其中1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)機(jī)位分別安裝了雙個(gè)帶控制云臺(tái)的攝像頭；3號(hào)、4號(hào)機(jī)位分別安裝了單個(gè)帶控制云臺(tái)的攝像頭；5號(hào)、6號(hào)機(jī)位分別安裝了單個(gè)固定的攝像頭。1、防雷設(shè)備安裝方案A、1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)機(jī)位攝像

8、頭的雷電防護(hù)對(duì)于1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)機(jī)位的攝像頭雷電防護(hù)考慮安裝雙路保護(hù)的一體化防水型防雷箱，其中包含兩路電源防雷器（兩套PA20-B/2）、兩路視頻信號(hào)防雷器（兩只S05BMF）、兩路控制信號(hào)防雷器（S24YFF4）、雙位雷電計(jì)數(shù)器；防雷箱應(yīng)可靠的接地；防雷箱配置示意圖：電源A電源B攝像頭B控制信號(hào)A控制信號(hào)B視頻信號(hào)APE地視頻信號(hào)B攝像頭APA20-B/2PA20-B/2S24YFF4S05BMF雷電計(jì)數(shù)器S05BMFB、4號(hào)、5號(hào)機(jī)位攝像頭的雷電防護(hù)對(duì)于4號(hào)、5號(hào)機(jī)位的攝像頭雷電防護(hù)考慮安裝單路保護(hù)的一體化防水型防雷箱，其中包含一路電源防雷器（PA20-B/2）、一路視頻信號(hào)防雷器（S05

9、BMF）、一路控制信號(hào)防雷器（S24YFF2）、雙位雷電計(jì)數(shù)器；防雷箱應(yīng)可靠的接地；防雷箱配置示意圖：PE地PA20-B/2電源控制信號(hào)攝像頭S24YFF2視頻信號(hào)S05BMF雷電計(jì)數(shù)器C、6號(hào)、7號(hào)機(jī)位攝像頭的雷電防護(hù)對(duì)于6號(hào)、7號(hào)機(jī)位的攝像頭雷電防護(hù)考慮安裝單路保護(hù)的一體化防水型防雷箱，其中包含一路電源防雷器（PA20-B/2）、一路視頻信號(hào)防雷器（S05BMF）、雙位雷電計(jì)數(shù)器；防雷箱應(yīng)可靠的接地；防雷箱配置示意圖：視頻信號(hào)電源PE地PA20-B/2攝像頭雷電計(jì)數(shù)器S05BMF防雷設(shè)備一覽表：序號(hào)設(shè)備名稱數(shù)量單價(jià)備注1雙路一體化防雷箱3配備2套PA20-B/2、2只S05BMF、1只S2

10、4YFF4、一只雙位計(jì)數(shù)器2單路一體化防雷箱A2配備1套PA20-B/2、1只S05BMF、1只S24YFF2、一只雙位計(jì)數(shù)器3單路一體化防雷箱B2配備1套PA20-B/2、1只S05BM、一只雙位計(jì)數(shù)器有關(guān)電源線、信號(hào)線布線的要求：所有室外攝像頭的電源線和信號(hào)線都應(yīng)分離走線，避免電源對(duì)信號(hào)產(chǎn)生電磁干擾；且都應(yīng)套鐵管埋地走線，其埋地的長(zhǎng)度應(yīng)不小于15米，鐵管兩端就近可靠接地。區(qū)委平面示意圖：215346主樓北大門(mén)7 雙個(gè)帶控制云臺(tái)的攝像頭單個(gè)帶控制云臺(tái)的攝像頭單個(gè)固定的攝像頭適合做地網(wǎng)區(qū)域2、地網(wǎng)工程方案在區(qū)委平面示意圖所示區(qū)域做地網(wǎng)，接地電阻4歐姆；在合適的地方將地網(wǎng)和主樓的主體結(jié)鋼筋連接，

11、其連接點(diǎn)不少于兩處；各個(gè)防雷箱就近接到地網(wǎng)，其中4號(hào)、6號(hào)機(jī)位的防雷箱接地接到主樓主體鋼筋上。有關(guān)接地系統(tǒng)的詳細(xì)說(shuō)明見(jiàn)第五部分接地系統(tǒng)五、接地系統(tǒng)一個(gè)良好的接地系統(tǒng)是保護(hù)人身、設(shè)備安全、系統(tǒng)穩(wěn)定工作的重要保證，也是防雷系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)。特別是在強(qiáng)雷區(qū)，一個(gè)合理的接地系統(tǒng)能更快地泄放雷電流，降低殘壓，防止地電位反擊事故，有效地降低雷害威脅。在電子計(jì)算機(jī)房防雷設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 5O174-93）中，第6.4.3條明確提出：交流工作接地、安全保護(hù)接地、直流工作接地、防雷接地等四種接地宜共用一組接地裝置，其接地電阻按其中最小值確定；若防雷接地單獨(dú)設(shè)置接地裝置時(shí)，其余三種接地宜共用一組接地裝置，其接地電阻不

12、應(yīng)大于其中最小值，并應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)標(biāo)建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范要求采取防止反擊措施。至于如何接地，采用何種接地方式較好、較正確，人們的看法不一，國(guó)內(nèi)有關(guān)規(guī)程也不夠明確和統(tǒng)一，但普遍認(rèn)為系統(tǒng)接地是必要的。接地系統(tǒng)基本分為兩種形式，一是獨(dú)立接地系統(tǒng)，二是共用接地系統(tǒng)。1、獨(dú)立接地系統(tǒng)過(guò)去往往將防雷、安全、工作三類接地系統(tǒng)相互獨(dú)立，為了防止雷擊時(shí)反擊到其它接地系統(tǒng)，還規(guī)定了它們相互之間應(yīng)保持的安全距離。采用獨(dú)立接地方式的目的，是為了保證相互不干擾，當(dāng)出現(xiàn)雷電流時(shí)，僅經(jīng)過(guò)防雷接地點(diǎn)流入大地，使之與其它部分隔離起來(lái)。在不受環(huán)境條件限制的情況下，采用獨(dú)立接地系統(tǒng)也是可取的方案，因?yàn)檫@可避免地線之間的相互干擾。2、共用接

13、地系統(tǒng)實(shí)際中，要把防雷、安全、工作三類接地系統(tǒng)分開(kāi)是很困難的，不同接地系統(tǒng)之間保持安全距離也很難滿足，接地線之間還會(huì)存在電位差，易引起放電，著火和人身危害?？紤]到獨(dú)立接地系統(tǒng)存在的實(shí)際困難，目前已趨向于采用防雷、安全、工作三種接地系統(tǒng)連接在一起的接地方式，稱為聯(lián)合接地系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)更容易均衡建筑物內(nèi)各部分的電位，降低接觸電壓和跨步電壓，排除在不同金屬部件之間發(fā)生閃絡(luò)及火花放電的可能，接地電阻更小。采用聯(lián)合接地系統(tǒng)之后出現(xiàn)的新問(wèn)題，是在設(shè)備絕緣上出現(xiàn)地線反擊電壓。地線反擊是由于雷電流流過(guò)，使正常情況下處于低電位的接地導(dǎo)體電位升高，經(jīng)地線反擊到電子設(shè)備，使設(shè)備出現(xiàn)過(guò)電壓。地線反擊也屬于傳導(dǎo)性干擾，

14、對(duì)微電子設(shè)備也會(huì)造成很大的危害，但這一點(diǎn)往往被人們忽視，而這也是造成設(shè)備損壞的重要因素。地線反擊和接地系統(tǒng)有著密切關(guān)系，接地沖擊接地電阻越小，反擊電壓越低，給設(shè)備造成的危害也就越小。由于雷電流流過(guò)，接地系統(tǒng)的電位升高，使所有與它連接的設(shè)備外殼帶上了高壓。而微電子設(shè)備又是經(jīng)過(guò)電源線和信號(hào)線引至遠(yuǎn)端的零電位點(diǎn)，于是升高的外殼電位便在設(shè)備的平衡電路縱向絕緣上出現(xiàn)高壓，并可能導(dǎo)致絕緣被擊穿。為此大樓進(jìn)線應(yīng)采用金屬護(hù)套電纜或電力電纜，加強(qiáng)絕緣，隔離或分流限幅等方法，均可收到防護(hù)的效果。加強(qiáng)絕緣，就是提高界面處直接承受沖擊電壓的介質(zhì)絕緣水平，使其不被過(guò)電壓擊穿；隔離，就是在線路上加隔離變壓器，保持設(shè)備內(nèi)外

15、線沒(méi)有電氣上的連接；分流限幅，其實(shí)質(zhì)就是當(dāng)?shù)仉娢簧咧螅瑔?dòng)線路上的防雷器件，把沖擊電流引到線路上，因?yàn)榈仉娢坏奶岣撸瑢?shí)際上相當(dāng)于從線路進(jìn)入極性相反的沖擊波，線路上的防雷器件在這種情況下也起作用。因此，不論采取何種接地方式，系統(tǒng)和外界的連線總是應(yīng)該安裝防雷器件。采用聯(lián)合接地系統(tǒng)之后，因?yàn)槭枪步拥叵到y(tǒng)，有可能因設(shè)計(jì)或施工不合理，在設(shè)備之間產(chǎn)生干擾，應(yīng)該引起注意，并采取相應(yīng)措施予以消除。六、專用防雷器的選型原則1、電源防雷器的選型A、最大持續(xù)工作電壓的選擇防雷器最大持續(xù)工作電壓值，是關(guān)系到防雷器運(yùn)行穩(wěn)定性的關(guān)鍵參數(shù)。在選擇防雷器的最大持續(xù)工作電壓時(shí)，除了符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求外，還應(yīng)考慮到電網(wǎng)可能出

16、現(xiàn)的正常波動(dòng)以及可能出現(xiàn)的最高持續(xù)故障電壓。B、殘壓的選擇單純考慮防雷器殘壓越低越好，并不全面，并且容易引起誤導(dǎo)。對(duì)于壓敏電阻防雷器，殘壓越低，通常意味其最大持續(xù)工作電壓。因此過(guò)分強(qiáng)調(diào)殘壓，是需要付出降低最大持續(xù)工作電壓的代價(jià)，換來(lái)的后果，可能是在市電不穩(wěn)定地區(qū)，防雷器因長(zhǎng)時(shí)間承受持續(xù)過(guò)電壓而損壞。C、報(bào)警功能的選擇為了監(jiān)察防雷器的運(yùn)行狀況，當(dāng)防雷器出現(xiàn)損壞時(shí)，用戶應(yīng)該即時(shí)知道并及時(shí)更換損壞的防雷模塊。為了在不同的應(yīng)用環(huán)境下，都可以實(shí)現(xiàn)即時(shí)監(jiān)察，需要選擇分別帶有聲光報(bào)警裝置或遙信報(bào)警裝置的防雷器。D、防雷器失效的保護(hù)電路后備保護(hù)空氣開(kāi)關(guān)基于電氣安全原因，任何并聯(lián)安裝在市電電源相線之間或相對(duì)地之

17、間的電氣元件，為防止故障短路，必須在該電氣元件之前安裝短路保護(hù)器件，例如空氣開(kāi)關(guān)或保險(xiǎn)絲。2、信號(hào)防雷器的選型A、電壓等級(jí)的選擇信號(hào)防雷器的最高工作電壓的選擇，應(yīng)依據(jù)通信線數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓ぷ麟妷簛?lái)確定。它是選擇信號(hào)防雷器的一個(gè)重要參數(shù)，但是在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)不同通信線的選擇沒(méi)有一個(gè)公用的標(biāo)準(zhǔn)。防雷器的最高工作電壓必須大于通信線的工作電壓的1.2倍。B、速率匹配的選擇不同通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率有所不同，信號(hào)防雷器安裝在信號(hào)線上，其支持的傳輸速率應(yīng)不小于通信系統(tǒng)本身的傳輸速率，否則將導(dǎo)致通信中斷或誤碼率的增加，影響通信系統(tǒng)的正常工作。對(duì)于安裝了信號(hào)防雷器的通信系統(tǒng)，如果出現(xiàn)通信中斷或誤碼率的增加情況，其原

18、因較為復(fù)雜，可能不是防雷器的原因，用戶可以從以下幾點(diǎn)著手檢查：通信線的長(zhǎng)度是否太長(zhǎng)，如果太長(zhǎng)，可考慮縮短；斷點(diǎn)數(shù)量；連接質(zhì)量；通信接頭是否緊固。C、插入損耗信號(hào)防雷器安裝在信號(hào)線上，因其附加電容的影響，在高頻的情況下，會(huì)有一定的插入損耗。在選擇信號(hào)防雷器時(shí)，其插入損耗應(yīng)小于有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值。D、接口類型的選擇信號(hào)防雷器是以串聯(lián)方式安裝在線路上。為了匹配阻抗及保持最小的接觸電阻，應(yīng)該選擇與通信線上同類型的接口，對(duì)于RJ、SD類型接口要注意線線對(duì)配合，對(duì)于同軸電纜接口要注意公母配合。七、說(shuō)明1、 防雷設(shè)計(jì)應(yīng)在認(rèn)真調(diào)查地理、地質(zhì)、土壤、氣象、環(huán)境等條件和雷電活動(dòng)規(guī)律以及被保護(hù)物的特點(diǎn)等的基礎(chǔ)上，詳細(xì)研究防雷裝置的形式及其布置。2、 在具體工程中，防雷設(shè)備安裝位置及設(shè)備選型均應(yīng)由設(shè)計(jì)人員根據(jù)實(shí)際情況選定。3、 應(yīng)采用技術(shù)和質(zhì)量均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的防雷設(shè)備、器件、器材，避免使用非標(biāo)準(zhǔn)防雷產(chǎn)品和器件。八、售