防雷方案.docx
- 文档编号:10213765
- 上传时间:2023-02-09
- 格式:DOCX
- 页数:21
- 大小:376.02KB
防雷方案.docx
《防雷方案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《防雷方案.docx(21页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
防雷方案
防雷方案
目录
一、前言
二、设计依据
三、系统总体设计规划
四、系统方案具体设计
五、防雷器技术参数
六、报价
七维护与保修
一、前言
雷电灾害严重性还是表现在波及面广。
主要有倆个方面的因素,首先积聚大量电荷的雷云有较大的活动范围及其放电过程的辐射范围可覆盖达几十公里范围;其次地面各种网络(电力、通讯等网络)的相互渗透、错综复杂。
已雷击中心1.5M~2KM范围内都可产生危害过电压,损害线路上的设备。
国际电工委员会IEC称“雷电是电子化时代的一大危害”。
各种精密网络设备在外部存在雷暴活动时都可受到沿各个方向侵袭的雷电过电压或过电流侵袭的威胁。
因此,雷电防护也是贵方技术部门最重要的一项工作之一。
当今人类科学技术的发展已进入了高信息化的发展阶段。
基于近些年来电子技术的飞速发展,各种先进的测量、保护监控、电信和计算机等电子产品正日益广泛的应用于各行各业中。
这些微电子仪器设备普遍存在着绝缘强度低,过电压耐受能力差等致命弱点,一旦遭受雷击过压的冲击,轻则造成这些电子系统的运行中断,设备永久性损坏;重要的是这些系统所承负的那些须实时运行的后续工作的中断瘫痪所造成的不可估量的直接与间接的巨大经济损失和影响。
为此,我们认为对雷电电磁脉冲(LEMP)的防护,不但是必要的,而且是必须实施的。
电涌保护器(防雷器,简称SPD)在保障电子设备的运行安全性方面起到的作用和地位,是随着电子设备的广泛应用,雷击设备事故概率的增加及人们防雷意识的增强,日趋显示了防雷器的重要性。
机房内弱电系统有大量的信息设备,大楼供电系统的正常与否直接关系到各系统中的工作顺利进行、网络系统的稳定性和数据存储的安全性,以及通讯系统的正常工作,系统的防雷有着很重要的作用。
因此应对建筑物作好直击雷和感应雷的防护。
在IEC-1024《建筑物防雷》和IEC-1312《雷电电磁脉冲的防护通则》标准中,重点提出了防雷分区和等电位连接的概念。
根据雷击在不同区域的电磁脉冲强度划分防雷区域,并在不同的防雷区域的界面上进行等电位连接,能直接连接的金属物就直接相连,不能直接连接的如:
电力线路和通信线路等,则必须依据不同的防雷区域的科学划分,采用不同防护等级的防雷设备器件,对后续被保护设备进行有效的保护且必须实施等电位连接。
实践证明,这种分区分级等电位均压连接,并以防雷设备来确保被保护设备的防护措施是实现有效防护的主要方法。
建筑物防雷区域的划分见上图:
在明确防雷区划分的基础上,结合我们拟进行保护的区域来分析,主要由以下几部分构成:
(1)直击雷防护
(2)电源系统
(3)信号系统
(4)接地系统
据用户总电源和机房的防雷要求,参照我们以往的实践经验,将提出以下方案实施该工程项目。
二、设计依据
本方案在编写过程中主要参考了以下标准及规范:
●《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)
●《建筑防雷》IEC1024-1∶1990
●《雷电电磁脉冲的防护通则》IEC1312-1∶1995
●《通信电源防雷设计规范》YD5078-98
●《工业企业通信接地设计规范》GBJ79-85
●《电子计算机场地通用规范》GB/T2887-2000
●《通信局(站)雷电过电压保护工程设计规范》(YD/T 5098-2001)
●《计算机场地安全要求》GB2887-89
●《电子计算机机房设计规范》GB50174-93
●《低压配电设计规范》GB50054-95
●《计算机信息系统防雷保安器》GA173-1998
●《电子设备雷击试验》GB3482-3483-83
●《交流无间隙避雷器》GB11032-89
●《电信交换设备耐过电压和过电流能力》ITU.TS.K20∶1990
●《用户终端耐过电压和过电流能力》ITU.TS.K21∶1998
●《有线电视系统工程技术规范》GB50200-94
●《建筑物防雷设施安装》99D562(99年版)
●《电子设备雷击保护导则》GB7450-87
●《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》GB64-83
同时借鉴了有关IEC、ITU及UL标准及规范,确保本方案建议书的科学性及合理性要求。
三、系统总体设计规划
防雷保护设计工作不是简单的避雷设施的安装和堆砌,而是一项要求高、难度大的系统工程,涉及多方面的因素。
雷电防护是一项系统工程,防雷应从工程的系统设计,选择性能可靠的产品,合理可靠的工程安装,适时适量的运行维护及工程的管理水平等诸多因素来保证。
为此我们的设计指导思想的主旨是,本着“安全、经济、实用”的原则,在遵照执行国家有关行业标准的基础上,还参考和引入IEC国际电工委员会的有关防雷技术标准要求,以期达到更好的防护效果。
防雷工程分为直击雷和感应雷两大部分。
直击雷防御系统的主要作用,是捕捉雷电闪击点,保护建筑物及室外部份设备免受雷电的直接打击。
直击雷防御系统的主要组成部分为:
接闪器(避雷针、避雷带)、引下线、接地网。
感应雷防御系统的主要作用,是降低雷击时的冲击电位差和雷电电磁感应强度,保护电器设备免受雷击过电压和雷电电磁脉冲的危害。
感应雷防御系统的主要组成部分为:
电磁屏蔽、电涌保护器、等电位连接。
在防雷工程设计时应系统地、因地制宜地将直击雷防御和感应雷防御有机地结合起来,才能保证整体防雷工程的有效性,因此整体防雷工程应从以下几个要素着手。
1)捕捉雷电闪击:
在大楼顶部安装接闪器,让雷电按指定的途径泄放入地。
避免卫星天线直接接受雷电流而受损。
√
2)雷电流的安全输送:
利用引下线引导强大的雷电流安全入地。
√
3)雷电能量的对地安全释放:
利用良好的接地网系统尽快地泄放雷电能量。
降低雷电流的落地电位差,尽可能降低地电位反击能量。
√
4)雷电电磁波的屏蔽:
利用建筑物的钢筋混凝土墙体、专用屏蔽罩及各种设备自身的金属屏蔽层,衰减雷电电磁脉冲产生的强大磁场对设备中的电子芯片的电磁危害。
总之就是建筑物内所有的金属导线,包括电力电缆、通信电缆和信号线均采用屏蔽线或穿金属管屏蔽,在机房建设中,利用建筑物钢筋网和其他金属材料,使机房形成一个法拉第笼。
用以防止外来电磁波(含雷电的电磁波和静电感应)干扰机房内设备。
5)防止雷电波通过电力线缆、通信线缆、天馈线缆及其他金属线缆对设备造成的过电压损害:
利用相应的电涌保护器,在线路的入口处,进行雷电能量拦截。
使到达设备的雷电过电压,在设备可承受的范围之内。
6)防止不同地网及相邻金属导体之间产生电位差:
采用共地、等电位连接、地网均压等措施。
防止雷击电位差对设备的危害。
在本方案中就是通信机房内所有金属物体,包括电缆屏蔽层、金属管道、金属门窗、设备外壳等金属构件进行电气连接,以均衡电位。
总结上述六点要素可归纳为:
接闪、引流、泄放、屏蔽、箝位、均压。
防雷保护的主要原则
●防雷器安装位置离被保护设备越近越好
●等电位连接
●所有外接线路需进行防雷保护
工程设计原则是综合治理,整体防御,多重保护,层层设防。
对整个弱电系统进行完整的防雷接地设计。
四、系统方案具体设计
防雷保护系统工程可分为直击雷防护、电源线路防雷保护、信号线路防雷保护和接地系统。
本方案中的所采用的过电压保护产品德国OBO是由国际知名防雷器生产商精工设计制造的电源及通信信号的过电压保护器(SPD),其产品符合VDE、IEC及GB相关标准。
1、直击雷防护
直击雷的防护都是采用避雷针、避雷带、避雷线、避雷网作为接闪器,然后通过良好的接地装置迅速而安全把它送回大地。
因为机房所在地以做直击雷处理所以本方案中就不过多赘述。
2、电源系统的雷电防护
目前,经实际运行经验验证,由电源系统耦合进入的感应雷击造成设备的损坏占雷击灾害损失60%以上的概率。
因此,对电源系统的避雷保护措施是整个防雷工程中必不可少的一个环节。
要防止由外输电线路的感应雷电波和雷电电磁脉冲的侵入,使其在进入大楼电源系统之前将其尽可能的泄放入地。
由于电力供给是由大楼的建筑物变配电室引入的,电源高压端的防雷保护已由电力供电部门实施。
因此,对于机房的电源系统的雷电防护,我们采取以下的三级电源防雷保护方案:
第一级电源防雷器:
在中控网络机房主配电箱输入端的楼层配电箱中,安装一套OBOV25B/3+NPE型号B级防雷器,做为中控网络机房的第一级电源防雷保护。
(OBOV25B/3+NPE技术参数见后),或用国产BSPM380-40C(3+1)电源防雷器。
第二级电源防雷器:
因中控网络机房是由一台30KA的UPS集中供电,所以安装一套OBOV20C/3+NPE型号的C级电防雷器或用国产BSPM380-20LT在UPS的输入端做为机房系统的第二级电源防雷保护。
第三级电源防雷器:
在网络机柜中电源的取电处安装一套ZYSPD20K275C防雷插线排做为电源防雷的第三级保护。
3、信息系统的防雷与过电压保护
根据中控网络机房的实际情况,各个通讯信号线路进行数据传输,遭受雷击时的冲击电位差和雷电电磁感应的几率较大,对于中控机房内设备的危害性也大大增强,所以在所以通讯信号进入设备的前端都应进行防雷保护措施。
对于监控系统的雷电防护提供以下方案。
·服务器通讯端口的防雷保护:
在每台服务器的通讯端口与以太网网络线之间安装OBO防雷器OBORJ45S-E100/4-F专用信号避雷器或用国产BSSR45-05H-2单口网络防雷器。
·路由器的防雷保护:
在路由器的进线端与光纤收发器的输出端之间安装OBO防雷器OBORJ45S-E100/4-F信号防雷器或用国产BSSR45-05H-2单口网络防雷器。
4、接地系统
4.1、接地方式
水井房中接地按功能分有防雷地、工作交流地(N线)、静电地、屏蔽地、直流地、安全保护地等,为了各接地装置之间不能经土壤击穿和避免相互干扰,防雷接地与其它接地装置在土壤中需隔开较大的距离(如20m)。
在电子设备有特殊要求时,建议选用瞬态共地技术(利用480地极保护器)。
明确地讲,所说的共用接地系统是将防雷地、工作交流地(N线)、静电地、屏敝地、直流地、安全保护地等做在一个接地装置上(通常是大楼基础地),接地电阻值取其中的最低值。
完全的共地系统不仅采用公共的接地装置,而且采用公共的接地系统,共地使电子设备无法受到地电位反击。
大楼必须有良好的接地装置以及良好的接地系统。
在智能建筑的共用接地系统是以大楼基础接地为接地装置,以暗装的法拉第笼中的钢筋笼栅为接地系统的骨架,并将各种已与此笼栅做了等电位连接的设备金属外壳、金属管道、电气和信号线路的金属护套、桥架等连接到一起,构成了多种大小不同的金属接地(等电位连接)网络。
4.2、机房接地
各大楼内机房电子设备的接地方式按下述进行:
根据GB50174-93标准要求,计算机机房接地装置应满足下列接地要求:
交流工作接地,接地电阻不大于4Ω;
安全保护接地,接地电阻不大于4Ω;
直流工作接地,接地电阻应按计算机系统具体要求确定;
防雷接地,接地应接现行国标50057<<建筑物防雷设计规范>>执行。
交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地宜共用一组接地装置,其接地电阻按其中最小值确定;若防雷接地单独设置接地装置时,其余三种接地宜共用一组接地装置,其接地电阻不大于其中最小值,并在两个不同地网之间安装防地电位反击的等电位连接保护器,防止地电位反击,破坏设备及造成人身危害。
如上所述,机房应采用共用接地,接地电阻应≤4Ω。
五、防雷器技术参数
OBOV25B/3+NPE技术参数
V25-B/3+NPE
特性一览表V25-B
使用优点
带标志端子,安装简便
可以应付频繁的电涌电流的冲击
B+C联合保护器,应用于建筑物整体空间较小的场合
只在总配电柜内安装一套保护器
可插拔式部件
保护器模块损坏后可以带电插拔更换
内部连接的保护器底座,1到4片的底座及模块数
容易安装
热感断路器和视窗指示装置
对保护器的工作状态一目了然
带NPE火花间隙模块的保护器
使用范围广(适用于TN、TT和IT电网),
结构更安全
V25-B+C/NPE具有反向插入保护
保证保护器模块简单、专业的安装
功能和应用领域
雷电浪涌保护器V25-B依据VDE0185,Part1和Part100的要求,而设计的一种雷电保护等电位连接器。
该装置是符合DINVDE0675,Part6(Draft11.89)A1,A2等级为B+C级保护器的要求。
在建筑物雷电保护安装工程中,它保证了电源线上的等电位连接。
当电源线架空引入建筑物时,架空线可能会引入部分直接雷击雷电流,在此种建筑物电源架空引入的线路上,该保护器也可应用。
V25-B/3+NPE(B+C等级)可用于TN-C-S,TN-S,TT和IT系统中特别的浪涌保护器。
该保护器是根据DINVDE0100,Part534/A1的最新需求设计而来的,允许成对保护器简单、安全的安装。
高性能浪涌保护器OBOV25-B有一个特别的压敏电阻电路,装置内含良好非线性特性(а>30)的氧化锌压敏。
即使电路出现高能电涌,设备也能得到最大程度的保护。
甚至当电涌电流达到60kA时,保护器的电压仍低于1.5kV。
因此,该保护器能够承受直击雷的部分雷电流。
在过载情况下,保护器内置的热感断路器可以将保护器模块从主电路中脱离出来,保证供电系统正常工作,与此同时状态显示视窗由绿色变为红色。
OBO电涌保护器V25-B不仅能承受高通流容量的雷电流,同时具有低的保护电压的特性,能够作为一个B联合保护器使用。
安装
OBOV25-B能够容易地安装于任何配电箱或者开关箱内的35mm导轨上。
NPE保护模块C25-B/NPE和底座之间的巧妙设计,使模块不能被反向插入。
这保证了保护器模块的正确安装。
技术参数
B等级电涌保护器
V25-B
型号
150
320
385
最大持续操作电压UCAC
(最大允许操作电压)UCDC
150V~
200V~
330V~
410V~
385V~
505V~
雷电保护区
0→2
等级-按照DINVDE0675Part6(Draft11.89)A1,A2
-按照IEC61643-1
B
Ⅰ级→Ⅱ级
测试标准
IEC61643-1,prEN61643-1,
EDINVDE0675-6:
1989-11andPart6/A1
按照DINVDE0675Part6A1+A2的测试电流标称放电电流In(8/20)
30kA
整体最大放电电流Imax(8/20)
V25-B/3+NPE
100kA
最大放电浪涌电流(8/80)根据Vds2031
V25-B/3+NPEImax
100kA
1kA(8/20)时的电压保护水平Up
5kA(8/20)时Up
In时Up
≤450V
≤500V
≤600V
≤750V
≤850V
≤1150V
≤1.0kV
≤1.2kV
≤1.5kV
响应时间TA
<25ns
短路耐受能力25kA时的最大后备保险丝
60Agl/gG
连接线橫截面积
2.5-25mm2(多股软线,连接端加护套)
2.5-35mm2(单股、多股线)
安装位置
35mm导轨(符合EN50022)
Ip等级
IP20
温度范围υ
-40℃到+85℃
模块NPE
标称电压UN
C25-B+C/NPE
230V/50-60HZ
结构图
尺寸图
V25-B+C/3
V25-B+C/4
OBOV20C/2技术参数
德国OBOC级防雷器V20-C,V20-C/...+NPE
特性V20-C
使用优点
电量金属氧化物压敏电阻
保护器可以应付频繁的动作,寿命长
可插拔式部件
保护器模块可以带电插拔进行测试或更换
1到4片的底座之间已连接进行
通过带标志端子,安装简单
热感断路器和视窗指示装置
对保护器的工作状态一目了然
带NPE火花间隙模块的保护器
使用范围(TN-C-STN-STTIt),结构更安全
C25-B+C/NPE具有反向插入保护
保护器模块简单、专业的安装
功能和应用领域
根据DINVDE0675,Part6(Draft11.89)A1,A2的要求,浪涌保护器V20-C是属于C级的电涌保护器。
它保护电气设备免受各种电压浪涌的危害。
可提供从单模块到4模块的不同型号。
型号V20-C/3+NPE(C级)是用于TN-C-S、TN-S、TT和IT系统中特别的浪涌保护器。
该保护器是根据DINVDE0100,Part534/A1的新需求进行设计的,并达到简单、安全的安装。
V20-C内含一个有高非线性特性(α>30)的氧化锌压敏电阻。
该器件具有响应时间短、保护水平低、高通流量和长寿命的优点,特别当雷击电涌通过保护器后,后续电流不会出现。
如果浪涌保护器由于过载发生损坏,内置的断路装置将及时动作,中断与电源的连接,同时故障指示显示窗的颜色由绿色变为红色。
安装
V20-C能够容易地安装于任何配电箱或者开关箱内的35mm导轨上。
多模块保护器的各模块在工厂里已经由内置接地跳线连接,所以保护器只需要做一次接地(PE)连接。
NPE保护模块C25-B+C/NPE和底座之间的巧妙设计,使模块不能被反向插入。
这保证了保护器模块的正确安装。
技术参数
电涌保护器
型号
V20-C
75
150
280
320
385
440
550
最大持续操作电压UCAC
(最大允许操作电压)UCDC
75V~
100V-
150V~
200V-
280V~
350V-
320V~
420V-
385V~
505V-
440V~
585V-
550V~
745V-
雷电保护区
0→2
等级-按照DINVDE0675Part6(Draft11.89)A1,A2
-按照IEC61643-1
C
Ⅱ级
测试标准
IEC61643-1,prEN61643-1,
EDINVDE0675-6:
1989-11andPart6/A1
标称放电电流In(8/20)
15kA
20kA
15kA
整体最大放电电流Imax(8/20)
V25-B+C/1
V25-B+C/2
V25-B+C/3
V25-B+C/4
40kA
75kA
110kA
150kA
最大放电电流
(单模块)Imax(8/20)
40kA
电压保护水平
Up在1kA(8/20)
Up在5kA(8/20)
Up在In时
≤300V
≤350V
≤400V
≤500V
≤650V
≤700V
≤900V
≤1.1kV
≤1.4kV
≤1.0kV
≤1.3kV
≤1.6kV
≤1.2kV
≤1.5kV
≤1.8kV
≤1.5kV
≤1.8kV
≤2.2kV
≤1.7kV
≤2.1kV
≤2.5kV
响应时间TA
<25ns
短路耐受能力25kA时的最大后备保险丝
125Agl/gG
连接线橫截面积
2.5-25mm2(多股软线,连接端加护套)
2.5-35mm2(单股、多股线)
安装位置
35mm导轨(符合EN50022)
Ip等级
IP20
温度范围υ
-40℃到+85℃
模块NPE
标称电压UC
C25-B+C/NPE
230V/50-60HZ
100V下的绝缘电阻Rins
浪涌电压测试(10/350)-根据IEC61312-1(02.95)规定的雷电参数
峰值电流Iimp
电量Q
单位能量W/R
标称放电电流In(8/20)
电压保护水平Up
响应时间tA
UC下的后续电流IF
温度范围υ
>10GΩ
25kA
12.5As
160kJ/Ω
50kA
<1.2kV
<100ns
100Arms
-40℃到+85℃
结构图
尺寸图
V20-C/3
V20-C/4
OBORJ45S-E100/4-F以太网信号线浪涌保护器技术参数
型号
RJ45S-E100/
4-B
RJ45S-E100/
4-C
RJ45S-E100/
4-F
RJ45S-ATM/
8-F
防雷区间
0→2
0→3
1→3
1→3
接口/保护脚
RJ45/
STP4线
RJ45/
STP4线
RJ45/
STP4线
RJ45/
STP8线
最大放电电流/每线
线-地
线-线(10/350μs)
1.5KA/
2.5KA
1.5KA/
2.5KA
-/-
-/-
综合保护线-地
线-线(8/20μs)
7.5KA/
7.5KA
7.5KA/
7.5KA
7.5KA/
0.5KA
5KA/
0.25KA
精细保护线-地
线-线(8/20μs)
7.5KA/
7.5KA
7.5KA/
7.5KA
7.5KA/
0.5KA
5KA/
0.25KA
额定工作电压UN
110V
5V
5V
5V
动作电压UP
80V
6.5V
6.5V
6.5V
在IN下的保护水平电压
线-地/线-线UP
<800/
<500
<800/
<50
<800/
<50
<800/
<50
插入损耗(100MHZ)DB
0.3
5
3
2.5
最大传输率HZ
>155M
70M
100M
155M
串接电阻Ω
-/-
4.7
-/-
-/-
基本保护
LPZ0>LPZ2
基本保护级,安装于数据线在LPZ0-2区间内,特征:
RJ45接口类型容易安装可选DLS-BS组件安装于35mm导轨上
综合保护
LPZ0>LPZ3
综合保护级,安装于数据线在LPZ0-3区间内,特征:
RJ45接口类型容易安装可选DLS-BS组件安装于35mm导轨上
中等+精细保护
LPZ1>LPZ3
中等+精细保护级,安装于数据线在LPZ-1-3区间内
特征:
RJ45接口类型容易安装可选DLS-BS组件安装于35mm导轨上
中等+精细保护
LPZ1>LPZ3
中等+精细保护级,安装于数据线在
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 防雷 方案