一、方案總則

伴隨大規(guī)模電子設(shè)備儀器的使用，雷擊過電壓造成的災(zāi)害越來越嚴重，作為全面的防雷策略，應(yīng)從防地電位反擊，防感應(yīng)雷電波侵入，防雷電電磁感應(yīng)影響等多方面作整體考慮，根據(jù)電氣、微電子設(shè)備的不同功能及不同受保護程度，作分類保護，從電源進線到數(shù)據(jù)通信線路多級分層保護。

1.1  雷電現(xiàn)象分析

雷是一種大氣中的放電現(xiàn)象，當一部分帶電云層與另一部分帶異種電荷的云層之間，或者是一部分帶電的云層對大地之間，進行迅猛的放電，產(chǎn)生強烈的閃光，并伴隨巨大的聲音時，雷電就發(fā)生了。云層之間的放電主要對飛行器產(chǎn)生危害，而云層對地面的放電，則對建筑物、人、蓄等產(chǎn)生巨大的危害，這就是雷擊。

雷擊有三種主要形式：第一種是帶電的云層對大地上某一點，發(fā)生迅猛的放電，這叫做“直擊雷”。第二種是帶電云層發(fā)生雷擊以后，由于靜電感應(yīng)作用，使地面某一范圍內(nèi)帶上異種電荷，形成電位差，這種感應(yīng)的高電壓沿著電纜線迅速傳向室內(nèi)的用電設(shè)備，使其受到干擾或被擊壞，叫做“感應(yīng)雷”或稱“二次雷”。第三種雷叫“球形雷”，所謂“球形雷”，是指在雷雨天，一些帶顏色的火球在空中、地面水平方向移動或流動，其直徑由十余厘米至幾十厘米，甚至超過一米，它能通過煙囟、開著的窗戶、門和其它的縫隙進入室內(nèi)，或無聲的消失，或發(fā)出絲絲的聲音，或發(fā)生劇烈的爆炸。

    在雷電發(fā)生時，受雷擊的目標有巨大的電流流過，稱為“雷電流”。“雷電流”峰值大都為幾十千安，少數(shù)為上百千安以至幾百千安，雷電流峰值與土壤電阻率的大小成反比，一次雷電通常包括3-4次放電，重復(fù)放電都是沿著第一次放電通路發(fā)生的，雷電之所以重復(fù)發(fā)生，是由于雷云非常之大，其各部分密度各不相同，導(dǎo)電性能也不一樣，它所包含的電荷也不能一次放完，第一次放電是由雷云最低層發(fā)生的，隨后放電是從較高云層或相鄰區(qū)發(fā)生的，一次放電全部時間可達十分之幾秒。雷電對工廠危害主要表現(xiàn)在以下幾方面：

※電源系統(tǒng)

    電源電纜線一般由室外架空或直埋方式進入建筑物內(nèi)，容易遭受直擊雷和感應(yīng)雷的襲擊。當雷擊發(fā)生后，輸電線路、電信線路上的感應(yīng)電荷由于局部感應(yīng)高電壓，其值在高壓架空線路上可達300-400KV，在低壓架空線路上，可達100KV，在電信線路可達40-60KV。這種感應(yīng)高電壓沿著電纜線迅速傳向室內(nèi)的用電設(shè)備，致使設(shè)備等受到干擾或被擊壞。 

※信號系統(tǒng)

   DDN通信專線、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備、路由器和程控交換機都是雷擊的主要目標。遭受雷擊后，雷擊過電壓直接損害網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、調(diào)制調(diào)解器、電話交換機及其它數(shù)據(jù)處理設(shè)備，造成數(shù)據(jù)丟失或中斷。

    針對東莞東勝皮具有限公司（天面避雷針、接地、電源、信號線等）進行防雷現(xiàn)場勘測。本方案建議電源系統(tǒng)采取分級避雷保護。電腦網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸線，信號線，分別配備不同種類的防護裝置。

另外：設(shè)備外殼，金屬門窗，管道等應(yīng)進行等電位處理，目的在于減少需要防雷的空間內(nèi)各金屬部件與各系統(tǒng)之間的電位差。 

二、設(shè)計依據(jù)

根據(jù)下列國家標準及有關(guān)現(xiàn)行國頒、部頒防雷設(shè)計規(guī)范、規(guī)程實施勘測、設(shè)計。

2．1、設(shè)計總則

 

 

A．依據(jù)國際電工委員會IEC標準、法國NFC標準、德國VDE標準和中國GB標準與部委頒發(fā)的設(shè)計規(guī)范的要求，該建筑物和大樓內(nèi)之計算機房等設(shè)備都必須有完整完善之防護措施，保證該系統(tǒng)能正常運作。這包括電源供電系統(tǒng)、不間斷供電系統(tǒng)，空調(diào)設(shè)備、電腦網(wǎng)絡(luò)、微波通信設(shè)備等裝置應(yīng)有防護裝置保護。

 

B．  GB50057-94〈建筑物防雷設(shè)計規(guī)范〉

為使建筑物防雷設(shè)計因地制宜的采用防雷措施，防止或減少雷擊建筑物所發(fā)生的人身傷亡和文物、財產(chǎn)損失，做到安全可靠，技術(shù)先進，經(jīng)濟合理。本規(guī)范不適用于天線塔，共用天線電視接收系統(tǒng)，化工廠戶外裝置的防雷設(shè)計。

 

C． GB50174-93〈計算機房防雷設(shè)計規(guī)范〉

本規(guī)范適用于陸地上新建、該建和擴建的電子計算機機房的設(shè)計。為了使電子計算機機房確保電腦網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行和保障機房安全使用，應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)標準規(guī)范的規(guī)定。

 

D．B2887-89 〈計算站場地技術(shù)文件〉

本標準規(guī)定了計算場地技術(shù)要求與測試方法，并適用于各類地面計算站依據(jù)計算站的性質(zhì)、任務(wù)、工作量的大小，計算機類型的不同，計算機對供電、空調(diào)等的要求。至于測試方式從環(huán)境因素的不同采用合適測試儀表，這包括磁場干擾環(huán)境場強的測試和接地電阻測試。

 

E.  GB9361-88 〈計算站場地安全要求〉

     本標準規(guī)定了計算站場地的安全要求，并適用于各類地面計算站，不建站的地面計算機機房，按本標準對計算機機房的有關(guān)要求執(zhí)行；改建的或非地面計算機機房可參照本標準執(zhí)行。

     至于計算機機房的安全分類為A、B、C三個基本類別，因應(yīng)實際設(shè)備和環(huán)境需求選擇在安全機房下操作。

 

F.  JGJ/T16-92  〈民用建筑電氣執(zhí)行規(guī)范〉

     為在民用建筑電氣設(shè)計中更好地貫徹執(zhí)行國家的技術(shù)政策，作到安全可靠，技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、維護方便。

     本規(guī)范使用于城鎮(zhèn)新建、改建和擴建的單體及群體民用建筑的電氣設(shè)計，并應(yīng)選用合適的定型產(chǎn)品及經(jīng)過檢測的優(yōu)良產(chǎn)品。

 

G. GA173-1998  〈計算機信息系統(tǒng)防雷保安器〉

     計算機信息系統(tǒng)加裝有效可靠的防雷保安器，是國際上通用的最有效的防護措施。防雷保安器是保證計算機信息系統(tǒng)安全的專用產(chǎn)品，因此它應(yīng)符合本標準的技術(shù)要求、實驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、運輸及儲存，并能有效防止感應(yīng)雷電破壞該系統(tǒng)受保護設(shè)備。

 

H.  IEC1312〈雷電電磁脈沖的防護〉

本標準為建筑物內(nèi)或建筑物頂部信息系統(tǒng)有效的雷電防護系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、檢查、維護；并對裝有這系統(tǒng)（如電子系統(tǒng)）的建筑物評估LEMP屏蔽措施的效率的方法。針對現(xiàn)有的防雷器（SPD）應(yīng)用在防雷區(qū)概念安裝上提出相關(guān)的要求。

 

I.  IEC 61643 〈SPD電源防雷器〉

本標準對電源防雷器用于交直流電源電路和設(shè)備上，額定電壓在1000a.c.或1500d.c.。電源防雷器分級分類測試和應(yīng)用。

 

J.  IEC 61644  〈SPD 通訊網(wǎng)絡(luò)防雷器〉

本標準對通訊網(wǎng)絡(luò)防雷器用于通信信號網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這類防雷器內(nèi)置過壓過流元器件，額定電壓在1000a.c.或1500d.c.。電源防雷器分級分類測試和應(yīng)用。

 

K.  VDE0675〈過電壓保護器〉

過電壓放電保護器（電源防雷器）適用于額定交直流電壓在100V至1000V范圍內(nèi)之供電配電系統(tǒng)，對應(yīng)于防雷器作出分級分類要求。

 

三、勘測內(nèi)容

3.1 現(xiàn)場調(diào)查

   東莞東勝皮具有限公司電源供電系統(tǒng)和通信設(shè)備及天面防直擊雷沒做防雷系統(tǒng)。

3.2 環(huán)境氣象條件

   東莞市是副熱帶高壓北跳登陸的前沿有山丘。相對濕度大，水汽充沛，對流旺盛，利于雷云的生成和發(fā)展，平均年雷暴日數(shù)在73.9天左右，個別年份超過90天，屬于雷暴強烈區(qū)。

3.3  雷擊頻率

   該樓所處地區(qū)雷擊大地的年平均密度Ng＝7.15次/平方公里* a ，年預(yù)計雷擊次數(shù)N＝0.49次/a。屬于第二類防雷建筑物。

四、存在問題分析

4.1 天面分析：

新廠辦公樓及廠房未做防直擊雷措施，大樓天面沒有安裝避雷針和避雷帶。

4.2電源分析：

 A：廠房總配電柜未采?。ǚ览祝┻^電壓保護措施。

B：辦公大樓電源也未采?。ǚ览祝┻^電壓保護措施。

4.3 信號分析：

         A：1條ADSL專線進入廠房時未采取防雷電感應(yīng)和雷電波侵入             的保護措施。

      B：程控交換機未采取防雷電感應(yīng)和雷電波侵入的保護措施。

      C：兩棟大樓互連主干接入主交換機時未采取防雷電感應(yīng)和雷電波侵入的保護措施。

 

4.4 接地分析：

 A：機房與建筑物地相連接時未采取多點接地等電位均壓處理。  

 B：所有線槽架及機房設(shè)備、機殼未采取等電位接地。

 

五、系統(tǒng)建議方案

1、天面部分：為防止和減弱直擊雷的危害，使廠房在防直擊雷的有效保護范圍之內(nèi)，在兩棟廠房頂部各安裝兩支避雷針（見圖一），并作好所有等電位均壓處理。

2、電源部分：廠房總配電3組進線處采取弱電一級保護，安裝德國OBO V25-B （三相電源一級保護,最大通流量為100KA，波形為8/20US）避雷器各一組，以防止感應(yīng)雷沿配電房的電源線進入廠房。辦公大樓配電房進行弱電二級保護，安裝OBO V25-C（三相電源二級保護,最大通流量為40KA，波形為8/20US）。另外機房網(wǎng)絡(luò)設(shè)備增加安裝德國OBO電源專用防雷插座3個。（圖見附件）

3、信號部分： DDN線安裝一個德國OBO RJ45-TELE/4專用信號避雷器；程控交換機前端安裝德國OBO 電話防雷排4組。兩棟廠房主干接入交換機前端安裝一個德國OBO RJ45S-E100/4-F網(wǎng)絡(luò)防雷器。（圖見附件）

4、接地部分：機房內(nèi)所有設(shè)備和機柜等進行接地和等電位處理，防止感應(yīng)雷和雷電波侵入機房和設(shè)備。確保弱電設(shè)備正常運行和人身安全。（圖見附件）

六、附錄

1．工程預(yù)算表

2．防雷結(jié)構(gòu)圖

3．電源防雷示意圖

4．信號防雷示意圖

5．等電位連接示意圖

6．檢測報告