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1、 弱电设备防雷接地系统 研究弱电设备防雷接地系统 研究 上海宜事机电设备有限公司上海宜事机电设备有限公司 二零零九年二零零九年 目目 录录 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 2
2、一、 一、 概述概述 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，
3、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、设计依据二、设计依据 (1) GB50057-94建筑物防雷设计规范 (2) QX32000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
4、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。 (9) YD 5078-1998：通信工程电源系统防雷技术规定。 (10) YD/T 1051-2000：通信局（站）电源系统总技术要求。 (11) 国际电信联盟ITU-T（原CCITT）相关建议及标准： l K.27 Bonding Configurations and Earthing inside a Telecommunication Building. l K.31 Bonding Configuratio
5、ns and Earthing of Telecommunication Installation inside a Subscriber sBuilding. 3l K.41 电信中心内部通信设备接口抗雷击能力 (12) 国际电工委员会(IEC)有关标准系列： l IEC1024-1992 Protection of Structures against Lightning l IEC1312-1996 Protection against LEMP l IEC 61643-1-1998 接至低压电力配电系统的浪涌保护器 (13)GA/T670-2006安全防范系统雷电浪涌防护技术要求 三、
6、设计思想三、设计思想 防雷工程是一项系统工程，要求将外部防雷装置和内部防雷装置统一考虑，着眼于全方位的雷电综合防护，把机房建筑物的防雷、雷电电磁脉冲（LEMP）防护、设备防雷、电源系统防雷、线路防雷、接地系统、保护装置等综合因素考虑在内。任何方面的遗漏带来的危害都是不能低估的。 综合楼各弱电系统设备机房作为一个欲保护的区域，从 EMC（电磁兼容）的观点来看，由外到内可分为几级保护区。运营楼建筑物外部是直接雷的区域，在这个区域内的设备最容易遭受损害，危险性最高，是暴露区，为 0 区；建筑物内部及计算机房所处的位置为非暴露区,可将其分为 1 区、2 区，越往内部，危险程度越低。如图 1 所示。我们
7、对大楼各弱电智能化系统的防雷接地采取如下措施： 1. 综合运营楼各弱电系统设备机房雷击电磁脉冲防护按 A 类要求设计，供电电源应采取 3-4 级电涌保护器（SPD）进行保护。从而将雷电过电压降低到设备能够承受的水平。 2. 各弱电智能化系统，建议对于进出大楼的电缆、电线在设备端接口安装数据或信号接口电涌保护器（SPD）。 3. 大楼的弱电接地采用联合接地，建立合格的接地系统，对所有的弱电设备间、弱电机房均设置接地汇流排，所有的接地主干均在接地体处采用联合接地汇流铜牌统一接地。 4. 接地系统贯串所有弱电井及设备机房，对进出保护区界面的管、线、槽实行等电位连接。为防静电感应，各个弱电设备间室内用
8、电设备实现保护接地。 四、设计范围四、设计范围 本工程为三十八所办公主楼防雷接地系统，主要包括以下方面的安装调试： (1) 电源电涌保护器的安装调试； (2) 接地系统的安装设计。 五、方案设计五、方案设计 5.1 电源系统多级电涌保护器措施电源系统多级电涌保护器措施 5.1.1 电源电涌保护器的选择和应用原则电源电涌保护器的选择和应用原则 为了安全起见及使用和维护方便，电源系统的多级防雷，原则上均选用并联型电源电涌保护器。 4 电源电涌保护器的保护模式有共模和差模两种方式。共模保护指相线-地线(L-PE)间、零线-地线(N-PE)间的保护；差模保护指相线-零线(L-N)间、相线-相线(L-L
9、)间的保护。 但考虑到我国电网电压普遍不稳定、波动范围大的实际情况，在尽量选择残压较低的电源电涌保护器的同时，还必须考虑电涌保护器有足够大的最大连续工作电压。如果最大连续工作电压偏低，则容易造成电涌保护器自毁。 电源系统低压侧有一、二、三、四级不同的保护级别，应根据保护级别的不同，选择合适标称放电电流（额定通流容量）和电压保护水平的电源电涌保护器，并保证电涌保护器有足够的耐雷电冲击能力，交流电源线路超过25m 以上且有跨楼走向，都应做该级相应的保护。 电源系统低压侧保护用的电源电涌保护器，应该选择有失效告警指示、并能提供遥测端口功能的电源电涌保护器，以方便监控、管理和日后维护。 电源电涌保护器
10、必须具有阻燃功能，在失效或自毁时不能起火。 电源电涌保护器必须具有失效分离装置，在失效时，能自动与电源系统断开，而不影响电源系统的正常供电。 电源电涌保护器的连接端子，必须至少能适应 10mm2 的导线连接。安装电涌保护器时的引线应采用截面积不小于 10mm2 的多股铜导线（建议使用 16mm2 的多股铜导线），并尽可能短（引线长度不宜超过 1.0m）。当引线长度超过 1.0m 时，应加大引线的截面积。引线应紧凑并排或绑扎布放。 电源电涌保护器的接地：接地线应使用不小于 2535mm2 的多股铜导线，并尽可能就近与交流保护地汇流排、总汇流排或接地网直接可靠连接。 5.1.2 电源电涌保护器设备
11、选型电源电涌保护器设备选型 本方案中，对于电源系统电涌保护器，我们选用加拿大IES的浪涌保护器。IES公司是加拿大乃至世界第一流的避雷和过电压保护设备专业制造商，集中了加拿大最优秀的防雷专家和技师，半个多世纪以来，一直从事过电压保护技术和器件的研究及生产，已获得ISO9001 认证，符合国际IEC专业标准，质量精湛，设计先进，功能卓越，安全可靠，在全球数万家用户中一直享有极高的声誉。 IES的产品有以下有点： 符合国际 IEC 标准，通过国家信息产业部、公安部检测和防雷检测中心认证。 加拿大产品，质量精湛，安全可靠。 防雷击强度高，大能量防雷器，测试波形 10/350s 和 8/20s。 响应
12、快速，5NS 插入损耗低。 标准模块式设计，安装非常方便。 拥有独立知识产权的浪涌识别技术，能使残压降为 900V 以下。 55.1.3 电源电涌保护器配置电源电涌保护器配置 作为弱电智能化系统不仅对供电系统要求高，而且对电源系统的防雷也同样要求高。供电电源采取四级电涌保护器（SPD）进行保护。 表 11-1： 电源避雷器配置概况 电源电涌保护器安装位置 电源系统 型号规格 防护级别 通流容量要求(8/20s) 数量（台）UPS 输入柜 DPS-01 电源进线端 三相380V EC-100/1P-480*4一级 60KA 根据图纸要求UPS 输出柜 DPS-02 母联开关后 三相380V EC
13、-80/1P-480*4二级 40KA 根据图纸要求网络机房配电箱 CAB-01 母联开关后 三相380V EC-50/4P-480 三级 20KA 根据图纸要求楼层配电箱 CAB-02、CAB-09母联开关后 三相380V EC-30/4P-480 三级 20KA 根据图纸要求弱电井楼层 UPS 配电箱CAB-0308、CAB-1015 进线开关后 三相380V EC-15/4P-480 四级 10KA 根据图纸要求5.1.4 电源电涌保护器的功能电源电涌保护器的功能 (1) 浪涌识别避雷器EC-100/1P-480(1) 浪涌识别避雷器EC-100/1P-480 EC-100/1P-480
14、 是一种避雷/浪涌识别式电源避雷器，用于将电源线接入防雷等电位系统中，能够对雷击和操作过电压进行识别，防止误动作，提高响应灵敏度、降低残压。即方案中的电源系统一级防雷保护。协调处理高能量泄放和低残压的功能。已获得加拿大和中国专利。（过压类别 IV+III 依据 DIN VDE 0110-1：1997-04） 图 11-2 EC-100/1P-480 如图所示，EC-100/1P-480 带远程报警端子（内置，分常开/常闭型）；采用 8/80s 波形的测试电流，依据 DIN VDE 0675-6: 1989-11。 (2)B+C 级避雷器 EC-80/1P-480*4（依据 DIN VDE 0675-6：1989-11 标准）。(2)B+C 级避雷器 EC-80/1P-480*4（依据 DIN VDE 0675-6：1989-11 标准）。 多级并联安
