很全的很实用综合防雷方案(直击雷、感应雷、等电位连接、综合布线、共用接地、屏蔽、spd)_第1页
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文档简介

防雷工程设计方案四川中光防雷科技股份有限公司地址成都市高新区西部园区天宇路19号邮编611731联系部门区拓部传真(028)87843532目录二、现场情况2三、设计依据3四、设计方案441直接雷击防护4411概述4412现状5413解决方案542浪涌保护器防护9421电源浪涌保护器防护9422信号浪涌保护器防护11424天馈浪涌保护器1343综合布线15431、“强、弱分开”15432、远离易受雷击的设施1644屏蔽17441、电磁干扰17442、电磁屏蔽原理18443屏蔽措施1845等电位连接1946公用接地系统21461、概述21462、现况23463、解决方案23五防雷工程(概)预算30二、现场情况根据如下描述直击雷应该考察的内容如下对于新建工程的防雷设计,应收集以下相关数据被保护建筑物所在地区,被保护建筑物(或建筑物群体)的长、宽、高度及位置分布,相邻建筑物有哪些。它的长、宽、高及位置分布。在被保护建筑物的那个部分。建筑物楼顶被保护的电子信息系统设备的分布状况。对扩、改建工程,除应收集上述资料外,还应收集下列相关资料防直击雷接闪装置(避雷针、带、网、线)的现状(高度如何、腐蚀度又如何覆盖面积又是如何、有没有新增加设备、防雷系统引下线的现状及其与电子信息设备接地线的安全距离。)SPD防护应该考察的内容如下对于新建工程的防雷设计,应收集以下相关数据建筑物内各楼层及楼顶被保护的电子信息系统设备的分布状况。配置于各楼层工作间或设备机房内被保护设备的类型、功能及性能参数(如工作频率、功率、工作电平、传输速率、特性阻抗、传输介质及接口形式等)。电子信息系统的计算机网络和通信网路的结构。电子信息系统的各设备之间的电气连接关系、信号的传输方式。供、配电情况及其配电系统接地形式。对扩、改建工程,除应收集上述资料外,还应收集下列相关资料电气竖井内线路布置情况。电子信息系统设备的安装情况。电源线路、信号线路进入建筑物的方式。公用接地系统应该考察如下信息对于新建工程的防雷设计,应收集以下相关数据被保护建筑物(或建筑物群体)的长、宽、高度及位置分布,相邻建筑物的高度。建筑物内各楼层及楼顶被保护的电子信息系统设备的分布状况。电子信息系统的计算机网络和通信网路的结构。供、配电情况及其配电系统接地形式。对扩、改建工程,除应收集上述资料外,还应收集下列相关资料防雷系统引下线的现状及其与电子信息设备接地线的安全距离。总等电位连接及各局部等电位连接状况,共享接地装置状况(位置、接地电阻值等)。地下管线、隐蔽工程分布情况。三、设计依据IEC6102412建筑物防雷IEC616431接至低压配电系统的浪涌保护器IEC613122/10雷电电磁脉冲的防护GB503432004建筑物电子信息系统防雷技术规范GB5005794建筑物防雷设计规范2000年版GB5005295供配电系统设计规范GB/T503112000建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范97X700智能建筑弱电工程设计施工图集防雷与接地99(03)D5011建筑物防雷设施安装GB5017493电子计算机机房设计规范GA2672000计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范四、设计方案设计目的本次设计根据甲方需求,对进行防雷保护,作到预防为主、防雷减灾。设计原则依据“综合防雷、综合治理”的原则,对上述进行全面规划,形成综合防雷体系。设计思路我们将对进行防雷保护。根据的实际配置状况,特将该系统的防雷保护作如下具体方案设计41直接雷击防护411概述直击雷的防护对任何区域的防雷都是不可缺少的。目前直击雷防护的主要手段仍然是接闪针、接闪带等传统方法,其保护半径按滚球法确定。根据建筑物防雷设计规范GB500572010规定,应归属于第类防雷建筑物。IEC将防雷分为外部防雷LPZ0和内部防雷LPZ1LPZN,并对外部防雷保护区域的不同和内部防雷电磁环境的不同作进一步细分。其中外部防雷被分为不被外部防雷装置所保护的LPZ0A区,和受到外部防雷装置保护的LPZ0B区。412现状1被保护建筑物所在地区的地形、地物状况、气象条件(如雷暴日)2被保护建筑物(或建筑物群体)的长、宽、高度及位置分布,相邻建筑物的高度。3楼顶被保护的电子信息系统设备的分布状况。4防直击雷接闪装置(避雷针、带、网、线)的现状。5防雷系统引下线的现状及其与电子信息设备接地线的安全距离。6高层建筑物防侧击雷的措施。413解决方案A、基础计算单只避雷针的保护范围应按下列方法确定(附图41)本避雷针高度H小于或等于HR距地面HR处作一平行于地面的平行线;以针尖为圆心,HR为半径,作弧线交于平行线的A、B两点;以A、B为圆心,HR为半径作弧线,该弧线与针尖相交并与地面相切。从此弧线起到地面止就是保护范围。保护范围是一个对称的锥体;避雷针在HX高度的XX平面上和在地面上的保护半径,按下列计算式确定(附41)22XRXRXHHR(附42)20HRR式中避雷针在HX高度的XX平面上的保护半径(M);这里机房的长度为9米,宽度为5米,所以RX按照最大取45米。HR滚球半径(根据建筑的等级确定一类30M,二类建筑物45M,三类建筑物60M。)HX被保护物的高度(M);根据现场状况,可以确定滚球半径HR、被保护物的高度(M),如果能确定避雷针的高度,可以确定保护半径,如果确定保护半径可以确定避雷针的高度,如果避雷针的高度和保护半径都不确定,可以根据现场情况和国标规定,确定一个参数,在算的另一个参数合理否,比如可以根据国标GB500572010规定独立避雷针和架空避雷线的支柱及其接地装置至被保护建筑物及其有联系的管道、电缆等金属物之间的距离不小于3M。可确定保护半径从而确定避雷针的高度。快速算出避雷针个数的方法先根据现场情况,确定被保护物的长宽高,如果一根针保护不完,可以算出建筑物的保护面积A,也可以根据避雷针的保护半径确定避雷针的保护面积B。可以根据A/B得出避雷针的最少个数C,也就是不考虑排列时保护面积损失情况下的避雷针个数,在根据避建筑的长除上避雷针保护直径的得到在长的方向上需要的避雷针的个数,同理可得到在宽的方向上避雷针的的个数。长的方向的个数乘上在宽的方向的个数可得到总的个数D。而C和D最大的数字就是需要安装避雷针最少的个数。B、保护措施1)、避雷带的防护有很多的建筑物面积很大、建筑物的高度不高周围没有什么建筑物,适合用避雷带进行防护。避雷带在安装时选用12热镀锌圆钢,在大楼建筑物楼顶的女儿墙或建筑物外墙顶上进行明敷安装,避雷带高出安装点平面150MM,避雷带支撑点间距1000MM,采用12热镀锌圆钢进行支撑。支撑杆需要固定嵌入建筑物顶深度不低于50100MM,支撑杆与避雷带采用焊连接。根据根据国标规定大楼至少设置2根引下线。一类建筑物引下线间距不应大于12M,每一引下线的冲击接地电阻不应大于10;二类建筑物引下线不应大于18M,每一引下线的冲击接地电阻不应大于10。三类建筑物引下线不应大于25M,每一引下线的冲击接地电阻不应大于10。采用多根引下线时用12热镀锌圆钢从大楼建筑物顶沿外墙明敷,作为引下线引致大地。引下线在距地面16M至18M高度位置设置断接卡,供检测使用。采用多根引下线时,宜在各引下线上于距地面03M至18M之间装设断接卡。当利用混凝土内钢筋、钢柱作为自然引下线并同时采用基础接地体时,可不设断接卡,利用钢筋作引下线时应在室内外的适当地点设若干连接板,该连接板可供测量、接人工接地和作等电位连接用。当仅利用钢筋作引下线并采用埋于土壤中的人工接地体时,应在每根引下线上于距地面不低于03M处设接地体连接板。采用埋于土壤中的人工接地体时应设断接卡,其上端应与连接板或钢柱焊接。连接板处宜有明显标志。2)、避雷针的防护当建筑物的高度比较高,面积不大,建筑物上有重点保护对象时,一般用避雷针保护,而避雷针的高度,安装位置和保护面积,由上面基本计算可得,当避雷针的高度不能达到基本要求时,可以加避雷柱在楼顶应首先敷设水泥墩(需甲方协助,水泥墩长宽高尺寸为500500400MM,内有钢筋骨架,与大楼主筋应焊接连通,水泥墩表面覆盖的400400MM钢板也应与骨架焊接连通),塔杆底座与水泥墩表面钢板良好焊接,塔杆顶部与优针底座用螺栓连接。避雷针塔杆基座接地用404镀锌扁钢对称引出至楼顶避雷带焊接,焊接点作防锈处理,利用引下线泄流入地,引下线的安装和避雷带相似。当一类建筑物高于30M二类建筑物高于45M三类建筑物高于60M时,尚采用以下防侧击的措施1,从30M(45M或者60M)起每隔不大于6M沿建筑物四周设水平避雷带并与引下线相连;2,应将30M(45M或60M)及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置连接3,竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和低端与防雷装置连接。设备接地线屏蔽钢管设备接地线快装接地极双极避雷针地网基站天线抱杆防直击雷接地泄流线设备接地端子板3)避雷针和避雷带组合防护当建筑物的高度比较高,面积比较大,又有重点的设备需要保护时,一般是避雷针和避3M10M室内设备雷带综合防护。首先是根据被保护物的实际情况确定出避雷针的位置、高度。然后再在女儿墙上安一圈避雷带。在通过引下线泄流,引下线的安装的安装方法和只有避雷带的安装方法相似。防侧击雷和只有避雷针的安装方式相似。42浪涌保护器防护421电源浪涌保护器防护1、概述电源部分的防雷及过电压保护是整个防雷工程的重点及难点。当雷击楼层时,强大的雷电流及其高强度瞬变电磁场对周围导体产生过电压,绝大多数的雷害都是因为这类二次感应而造成。因此具有长距离的电力线和信号线都是二次感应雷的侵犯途径。此外,电力网络内部的操作或事故也同样会有危险的过电压波,会损害设备。根据电磁理论的经典公式推算,得出在雷电流引下线附近的金属开口环感应电势的公式如下EM2107LLNLX1/X1(DI/DT)其中,L闭环积分长度,X1引下线与闭环间距,DI/DT雷电流陡度。通常一个5M5M的开口金属框在100KA雷电流峰值下,即使距离引下线200M也可以感应到1KV左右的电压。而在20米处则可达10KV以上。考虑到雷电流能量集中在50HZ工频附近,而电力线传输50HZ电流时阻抗最小,所以电力线也最易感应50HZ电磁波。据统计6080的感应雷是从电力通道流过的。而对雷电的频谱分析也表明雷电的能量主要集中在50HZ工频附近,所以电源部分的感应雷能量将十分巨大,采取单级将无法保证供电系统及设备的安全,所以应采取多级避雷措施。2、现状根据如下描述1被保护建筑物所在地区气象条件(如雷暴日)。2建筑物内各楼层及楼顶被保护的电子信息系统设备的分布状况。3配置于各楼层工作间或设备机房内被保护设备的类型、功能及性能参数4电子信息系统的各设备之间的电气连接关系。5供、配电情况及其配电系统接地形式。6电气竖井内线路布置情况。7电源线路、信号线路进入建筑物的方式8地下管线、隐蔽工程分布情况。3、解决方案电源部分的感应雷能量将十分巨大,采取单级将无法保证供电系统及设备的安全,所以应采取多级避雷措施。多级避雷措施必然要考虑到能量配合,他的总的目的就是利用SPD将总威胁设备安全值,减到被保设备能耐受的范围内。各个SPD承担泄放的电涌电流量不得超过额定值;为了确保SPD充分配合好,必须满足以下要求如果电涌电流经过任何SPD耗散的部分能量低于或等于该SPD能承受的能量(对退耦元件也是如此)则实现了能量配合。这个最大耐受能量定义为SPD所能耐受不致引起性能恶化的最大能量。根据国标规定雷击风险评估为A等级的电子信息系统应安装四级电源SPD进行防护,B等级的电子信息系统,应安装三级电源SPD进行防护,风险评估为C、D等级的电子信息系统,应安装两级电源SPD进行防护。建筑物保护等级与能量配的每级标称放电电流关系如下根据现实条件可知被保护建筑物属于B类建筑物,采用三级防护。第一级保护根据供电系统确定选用中光ZGG120385系列电源浪涌保护器的某一款产品,并联安装在每栋楼的总配电箱总开关和熔断器之后,且与三根相线相连接时应选用16MM2的铜线;与零、地线相连接时应25MM2的铜线。各链接导线应该平直,其长度不宜超过05M;与二级间最短距离应该大于5M如果不够要加退耦保护器;与二级间最长距离应该小于21M,如果超过应该另外加浪涌保护器;与SPD配合的熔断器,应选用63A串联安装在总开关和SPD中间。第二级保护根据供电系统确定选用中光ZGG80385系列电源浪涌保护器的某一款产品,并联安装在每栋楼各楼层的配电箱总开关和熔断器之后,且与三根相线相连接时应选用10MM2的铜线;与零、地线相连接时应16MM2的铜线。各链接导线应该平直,其长度不宜超过05M;与三级间最短距离应该大于5M如果不够要加退耦保护器;与三级间最长距离应该小于21M,如果超过应该另外加浪涌保护器;与SPD配合的熔断器,应选用32A串联安装在总开关和SPD中间。第三级保护根据供电系统确定选用中光ZGG40385系列电源浪涌保护器,并联安装在每栋楼各楼层的配电箱总开关和熔断器之后,且与三根相线相连接时应选用6MM2的铜线;与零、地线相连接时应10MM2的铜线。各链接导线应该平直,其长度不宜超过05M;与保护设备间最短距离应该大于5M如果不够要加退耦保护器;与保护设备间最长距离应该小于21M,如果超过应该另外加浪涌保护器;与SPD配合的熔断器,应选用16A串联安装在总开关和SPD中间。交流总进线配电柜交流总进线配电柜雷击计数器电源避雷器型号ZGB14820ONOF20KA10/35/0雷击计数器电源避雷器型号ZGB15360ONOFFONOF20KA1/350201/35020KA1/350201/35020KA1/3520KA1/3520KA1/3520KA1/35ONOFONOFONOF电源避雷器型号ZGB149204一楼低压配电室SPDBC1L1、2、L3、N1A41五楼机房电源室SPDBC2SPDBC2A44UPS电源电压电流交流配电柜交流补偿柜20KA1/3520KA1/3520KA1/3520KA1/35ONOFONOFONOF电源避雷器型号ZGB1492020KA1/3520KA1/3520KA1/3520KA1/35ONOFONFONOF电源避雷器型号ZGB14920UPS电源UPS电源UPS电源电源PE地97系统UPS配电箱42四楼机房电源室六楼机房电源室交流总进线配电柜SPDBCSPDBCSPDBC320KA1/3520KA1/3520KA1/3520KA1/35ONOFONFONOF电源避雷器型号ZGB14920UPS电源4行政楼一楼营业部行政楼二楼营业部20KA1/3520KA1/3520KA1/3520KA1/35ONOFONOFOF电源避雷器型号ZGB14920配电箱ONOFFONOF三相空气开关FONOFFONOFF空气开关UPS电源电源避雷器型号ZGB140111SPDC3ASPDBC2A二楼电源室422信号浪涌保护器防护1、概述信号线与电源线一样是雷电压侵入的主要途径之一。通讯、信息系统有大量的精密电子设备,耐压水平低,设备之间的信息通路总有一定的距离,超过某一范围时会对设备造成威胁。由于精密设备的耐压水平低,而端口的线路又会产生电磁感应,设备因此通常是从端口导入过电压波而损伤。并且由于信号线直接与设备的集成线路连接,其耐压值更低,因此,信号避雷器的选型直接影响到信号的正常传输及设备的安全。信号浪涌保护器的防雷原理是信号浪涌保护器串接在信号线上,对地平常呈高阻状态,不导通,当雷击时,感应过电压从信号线侵入,若电压超过了浪涌保护器的启动电压,则浪涌保护器就在纳秒(109秒)级(25NS)的时间内导通,将雷电流引入地,不至窜入设备将设备击坏,雷击后,又以同样快的速度恢复到高阻状态。由于它反应的时间比传输信号的周期要快得多,它既不影响设备正常工作,又能防雷。通常情况下,信号浪涌保护器能反复使用。除非信号线架空,遭了直接雷击或雷电感应特别强烈,才能损坏避雷器。2、现状根据如下描述1建筑物内各楼层及楼顶被保护的电子信息系统设备的分布状况。2配置于各楼层工作间或设备机房内被保护设备的类型、功能及性能参数(如工作频率、功率、工作电平、传输速率、特性阻抗、传输介质及接口形式等)。3电子信息系统的计算机网络和通信网路的结构。4电子信息系统的各设备之间的电气连接关系、信号的传输方式。5电子信息系统设备的安装情况。6信号线路进入建筑物的方式。3、解决方案雷击风险评估为A、B等级的电子信息系统,应安装三级信号信号线SPD进行防护,风险评估为C、D等级的电子信息系统,应安装两级信号信号线SPD进行防护。一级安装在总配线架上,其标称放电电流IN3KA(8/20S波形),标称导通电压UN15UC(UC最大工作电压),响应时间10NS的浪涌保护器作为信号线路防护。二级安装在MODEM前,其标称放电电流IN1KA(8/20S波形),标称导通电压UN14UC(UC最大工作电压),响应时间10NS的浪涌保护器作为信号线路防护。三级安装在MODEM后,其标称放电电流IN05KA(8/20S波形),标称导通电压UN12UC(UC最大工作电压),响应时间10NS的浪涌保护器作为信号线路防护。表161信号线路SPD标称放电电流参数选择推荐表保护级数防护等级一级二级三级A级3KA1KA05KAB级3KA1KA05KAC级3KA1KAD级3KA05KA表162信号线路SPD技术性能参数选择推荐表参数防护等级标称放电电流IN(8/20S波形)标称导通电压UN(V)响应时间10NS(NS)一级3KA15UC10二级1KA14UC10三级05KA12UC10UC最大工作电压程控数字用户交换机信号线路,应根据总配线架所连接的中继线性质选用适配的SPD。其它类型信息传输线路SPD的选择,应根据信息设备的工作频率、电压、阻抗特性、传输速率、频带宽度、接口类型选用电压驻波比和插入损耗小的适配的SPD。图3信号线路的防护安装示意图终端接线盒MODEMSPD2SPD3SPD1钢绞绳电缆墙体计算机424天馈浪涌保护器1、概括室外天线通过天馈线与机房电子设备连接处,应在设备端口处安装相适配的天馈避雷器SPD。无线转发系统是通过天线、馈线、发射或接收设备组成,雷电波极易从无线、馈线感应进设备,将设备损坏。因此,应在馈线与设备连接处串接一只接口、频率、功率、特性阻抗与设备相符的天馈浪涌保护器,使设备不被雷击。天馈浪涌保护的安装数量与被保护设备的数量对等,即有一台收(发)设备,就应安装一只天馈浪涌保护器。安装示意图如下SPD收(发)设备PE2、现状1建筑物内各楼层及楼顶被保护的电子信息系统设备的分布状况。2配置于各楼层工作间或设备机房内被保护设备的类型、功能及性能参数(如工作频率、功率、工作电平、传输速率、特性阻抗、传输介质及接口形式等)。3电子信息系统的计算机网络和通信网路的结构。4电子信息系统的各设备之间的电气连接关系、信号的传输方式。5电子信息系统设备的安装情况。6天馈线路进入建筑物的方式。7总等电位连接及各局部等电位连接状况,共享接地装置状况(位置、接地电阻值等)。3、解决方案根据具体情况和GB503432010可得A、选型如下由于国标GB50343规定天馈线路上选用的SPD最大传输功率应平均功率15倍。天馈系统的平均功率为又考虑到阻抗特性为、传输速率为、传输速率为、工作频率为、接口形式为、带宽为、插入损耗为、最大标称放电电流为。选用最为合适。B、安装1)、天馈线路浪涌保护器SPD应串接于天馈线与被保护设备之间,宜安装在机房内设备附近或机架上,也可以直接连接在设备馈线接口上,与接地端连接采用截面积不小于6MM2的铜芯导线就近连接到直击雷非防护区(LPZ0A)或直击雷防护区(LPZ0B)与第一防护区(LPZ1)交界处的等电位接地端子板上,接地线应平直。2)、室外安装的天馈线SPD的接地端应接到室外馈线入口处的接地线上。同轴电缆的金属外护层,应在其上部、下部及经走线架进入机房入口处就近接地。3)、室内安装的天馈线SPD的接地端应接到室内安全保护接地线上。4)、天馈线路浪涌保护器SPD接地线,严禁与电源“N”线、防雷接地线连接。C、连接示意图43综合布线综合布线是防雷的重要措施之一,因此,综合布线应严格按照YD508299建筑与建筑群综合布线系统工程设计施工图集、GB/T503112000建筑与建筑群合布线系统工程验收规范等规范施工。从防雷的角度讲,布线应遵循以下原则431、“强、弱分开”一般情况下,电源线路应与通信系统的信号、天馈线路等分别布放,这是因为电源线路比其它传输线路有着更高的进雷几率,当雷电波或其它电磁脉冲不可避免的进入电源传输线内部时,会同样对近距离的其它线缆产生感应,这种感应虽然不强,但却有可能对脆弱的通信系统的各类接口造成破坏。当条件不允许二者保持足够的间距时,应考虑对通信线路进一步采取屏蔽措施,比如穿金属管或金属线槽。表4电子信息系统线缆与电力电缆的净距类别与电子信息系统信号线缆接近状况最小交叉净距MM与线缆平行敷设130有一方在接地的金属线槽或钢管中70380V电力电缆2KVA双方都在接地的金属线槽或钢管中10与线缆平行敷设300有一方在接地的金属线槽或钢管中150380V电力电缆25KVA双方都在接地的金属线槽或钢管中80与线缆平行敷设600有一方在接地的金属线槽或钢管中300380V电力电缆5KVA双方都在接地的金属线槽或钢管中150注1当380V电力电缆2KVA,双方都在接地的金属线槽或钢管中,且长度10M时,最小净距可以是10MM。2电话线缆中存在振铃电流时,不宜与计算机网络在同一根双绞线电缆中。表5电子信息系统线缆与电力电缆的净距名称最小间距MM名称最小间距MM配电箱100电梯机房200变电室200空调机房200432、远离易受雷击的设施通信线缆应当与防直击雷的设施包括其引下线保持足够安全的距离。这些有瞬间强电流经过的路径上,将会对周围的导线产生更加强大的电磁感应,对与导线连接的设备破坏巨大。另外,其它容易接闪的设施也是布线时不可依托并需要远离的,当这些设施接闪时,产生的高电位足以击穿导线的绝缘而侵入系统内部。表五电子信息系统线缆与其它管线的净距管线类型最小平行净距MM最小交叉净距MM防雷引下线1000300保护地线5020给水管15020压缩空气管15020热力管不包封500500热力管包封300300煤气管30020注如线缆敷设高度超过6000MM时,与防雷引下线的交叉净距应按下式计算S005H式中H交叉处防雷引下线距地面的高度MM;S交叉净距MM。44屏蔽441、电磁干扰电磁干扰分为雷电电磁干扰和通信电磁波干扰。前者是最强的电磁干扰,后者是常出现的干扰。因此主要考虑雷电电磁干扰,但同时也要考虑通信电磁干扰。雷电时电磁脉冲(LEMP)是主要的危害源,尤其是雷电流和未被衰减的磁场,两者具有相同的波形。在发生雷击时,产生的雷击效应我们可以看成是振荡偶极子作用的叠加。模型见下图。位于原点O,其电矩方向为铅直向上,周围介质的电容率和磁导率分别为和。P为空间任意一点,其位矢R与铅直方向成角。计算结果表明,点P的电场强度E、磁场强度H和位矢R三个矢量互相垂直,并组成一个右旋系统,即矢积的方向与R的方向一致。振荡偶极子辐射出去的电磁波是球面波。雷电在第一次冲击时磁场的典型频率为25KHZ,后续冲击的典型频率为1MHZ。442、电磁屏蔽原理电磁屏蔽是利用电磁感应的作用而进行屏蔽,利用电磁场在屏蔽体上所感应的涡流作用,从而衰减通过的能量。在一般情况下,建筑物的自然屏蔽作用在1020DB左右,这主要取决于建筑物用钢筋量的多少和钢筋的分布,所用钢筋多,钢筋分布呈网状,则屏蔽效果较好。对于有要求的仪器设备,屏蔽一般多采用1822目铜网进行,其屏蔽效果在30DB左右。而机房、设备用房等对强电磁场、电磁感应的屏蔽处理,需要达到120DB,一般屏蔽较难满足要求。根据SCHELKUNOFF理论,一般金属体被电磁波入射时,它的屏蔽效果为SARM(DB)其中A吸收损失(DB),是电磁波在金属体内的电磁衰减;R反射损失(DB),是金属体表面和空气之间的反射损失;M多重反射损失(DB),是金属体两个表面间反复反射的损失。金属板屏蔽效果是这三种损失的总和。根据理论分析和实践经验,机房、设备用房等对屏蔽要求较高的房间应采用金属六面体的结构,并用金属板屏蔽,少开窗户,以减少电磁波的透射,确保屏蔽效果。443屏蔽措施A、在室内的线缆屏蔽再墙内埋设的各种电器配线应使用电磁屏蔽线。当穿金属管时,管壁布能太薄,金属管街头应用螺丝接头连接,并拧8MM以上的丝扣,一直把螺纹拧到底,知道丝扣拧死为止。使用蛇皮管时,要尽量减少接头。并使接头相互嵌入深一些。总之,穿线管的接头除了采用螺丝式外你的使用其他形式连接,这是因为接头部位会变成高磁阻,失去屏蔽效果,并使用该非连续接头部位产生的漏磁通再室内形成磁场,导致各种干扰。在室内尽量减少在混凝土内埋设配线,使更多的电缆电线信号线敷设在底下和吊顶上。混凝土内各种配线严禁裸埋。B、在户外线缆屏蔽采用屏蔽电缆,其屏蔽层两端应做等电位连接接地,在穿越雷电防护区交界处应做等电位连接接地。当屏蔽电缆要求只在一端坐等电位连接接地时,应采用两层屏蔽,其外屏蔽层应在穿越雷电防护区交界应做等电位连接接地,当电缆屏蔽层能荷载可预见的雷电流时,该电缆可不敷设在金属管道内。C、被保护建筑物整体屏蔽。建筑物的屏蔽宜利用建筑物的金属框架、混凝土中得钢筋、金属墙面、金属屋顶等自然金属部件与防雷装置连接构成格栅大空间屏蔽。建筑物自然金属部件构成的大空间屏蔽不能满足机房内电子信息系统电磁环境要求时,应该加机房屏蔽措施。机房内采用六面屏蔽措施机房四周墙壁用薄钢板焊接屏蔽,机房屋顶用铝合金作屏蔽体,防静电地板下用铝箔合金作屏蔽体。屏蔽体每面都应焊接,并与大楼钢筋多点连接。这类机房应避免开大窗口,门和窗户也要采用屏蔽措施。当本建筑物落雷时,其外围结构柱子的雷电流密度较大,电磁感应也较强。流经内部柱子的冲击电流相对减小,因此建筑物内部中央的电磁场也相对较弱。所以电子系统设备主机房应设置在建筑物内的中央部位,才能取得最佳的屏蔽效果。当电子设备需要屏蔽时,可以把电子设备放在电器柜内,电器柜与公用接地网连接45等电位连接为保证设备和操作人员的安全,所有各类电气、电子信息设备必须采取等电位连接与接地措施。配置有信息系统设备的机房内应设等电位连接网络,电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、计算机直流地、防静电接地、屏蔽线外层、安全保护地及各种SPD接地端,均应以最短的距离就近与等电位连接网络连接。连接网络的基本结构型式有S型星形结构和M型网形结构。对于复杂的信息系统,宜采用S型和M型两种型式的组合。等电位连接是防止雷电反击的重要技术手段,它不仅可以消除不同金属部件及导线间雷电流引起的高电位差,而且可以很好地起到对雷电流分流的作用。在IEC61312规范中非常强调等电位连接的重要性,等电位连接的根本目的是均压。它基本上可以解决雷电反击的问题,以达到减少防雷空间内火灾、爆炸及生命危险。在实际防雷工程当中,等电位连接的应用几乎无处不在。从某种意义上讲,共用接地就是接地系统间的等电位连接,而各种过电压保护器SPD的安装,就是为了实现当雷电流侵入导线时与接地系统暂时的连接,以均衡导线和接地系统间的电位,其实质仍然是等电位连接。而IEC61312对等电位连接的定义就是用连接导线或过电压保护器将处于需要防雷的空间内防雷装置、建筑物的金属构架、金属装置、外来导体、电气装置、电信装置等连接起来。SSMMS星型结构M网型结构ERPS星型结构M网型结构ERP至共用接地系统的等电位连接基本的等电位连接网至共用接地系统的等电位连接图2A信息系统等电位连接方法建筑物的共用接地系统;设备的分项;图2B信息系统等电位连接方法等电位连接网络EPR接地基准点等电位接地总干线应从共用接地网引出,通过接地干线引至总等电位接地端子板和个楼层辅助灯电位接地端子板在通过接地线引至各设备机房的局部等电位接地端子板。局部等电位接地端子板应与个楼层预留接地端子板连接。连接示意图入下图46公用接地系统461、概述为保护人和设备的安全,保证供电的可靠性以及电子设备的正常良好运行,必须要有良好的接地系统来保证。常见的接地方式有三种,一是共用接地,二是分开接地,三是混合接地。多数情况下接地系统国家规范推荐采用共用接地方式,即把防雷接地(机房建筑物地网)、交流工作接地(变压器中性点接地)、机房接地(电子信息设备的直流工作接地、保护接地和设置电涌保护器SPD的接地、屏蔽接地、防静电接地等)连在一起,以避免产生过电压时各地网间的电势差对设备形成反击。接地电阻取系统要求的最小值。另外,为避免接地线形成回路产生干扰杂波,同时使雷电流以及电源发生故障时的大电流尽快入地,遵循“共地不共线”的单点接地原则,即使使用同一组地网时,不同用途的接地母线应单独从接地母排分别引入。接地母排或称等电位连接排统一单点接入地网。独立接地如图1A在上世纪六七十年代以前比较多用。它的好处是各系统之间不会造成互相干扰,这点对通信系统尤为重要。但近年发现这种独立接地方式在计算机通信网络和有线电视网络中特别容易被雷击。故除在特别危险的有防爆炸要求的环境必须要采用独立避雷针线、网的地方外,一般不主张采用独立接地的方法而被共用接地取代。共用接地图1B、C、D是把需要接地的各系统统一接到一个地网上,或者把各系统原来的接地网通过地下或者地上用金属连接起来,使它们之间成为电气相通的统一接地网。由于通信系统和交流电源系统的接地是为了获得一个零电位点,如果系统分别接地,当发生雷击时各系统的接地点的电位可能相差很大。假定图1A中1为交流工作接地、2为直流工作接地信号逻辑地,3为机壳的保护接地,如果雷电波从1即交流电源送进来,由于雷电的瞬时电压往往是几万V乃至几十万V,那么在同一台电子设备的电路板上分别与电源、信号线或和外壳相接的各部分就承担各地网间的高电压而被击穿。如果采用共用接地,雷电流在接地电阻上产生的高电压,将同时存在各系统的接地线上,如图1B、C、D中各系统地线ADBC132连接线接闪器建筑物金属体图1接地的形式间不存在高电位差,也不存在同一台设备的各接地系统之间的击穿问题。在一座楼房要分别做几个互相没有电气联系的地网是很困难的。根据规范各地网间最小要有20M的距离,同时与各种地下的金属管线和大金属构件都要保持足够的距离,这就很难做到了。事实上,在微机网络中,独立接地系统被雷击损坏的几率远远高于共用接地系统。正是基于这些原因,独立接地系统已不适应现代信息技术迅猛发展的形式,将会被共用接地所取代。在IEC的有关规范中认为,从防雷观点出发,建筑物设一共用接地装置较好,并适用于供所有接地之用。需要注意的是,为避免共用接地中出现的各系统间的电磁干扰,尤其是低频干扰,应尽量避免如图2所示的共阻抗耦合。而是应该采用图3所示的一点接地法。因此共用接地的基本原则是“共地不共线”,即不同系统和不同用途的接地母线应单独敷设,切忌在中途随意互相连接,应在入地处统一连接后与地网相连。462、现况1、被保护建筑物(或建筑物群体)的长、宽、高度及位置分布,相邻建筑物的高度。2、建筑物内各楼层及楼顶被保护的电子信息系统设备的分布状况。3、电子信息系统的计算机网络和通信网路的结构。4、供、配电情况及其配电系统接地形式。5、防雷系统引下线的现状及其与电子信息设备接地线的安全距离。6、总等电位连接及各局部等电位连接状况,共享接地装置状况(位置、接地电阻值等)。7、地下管线、隐蔽工程分布情况。IGIG1IG2VG1VG21接地平面IG接地平面图2多点接地。VG1、VG2为感应产生的共模电压干扰图3一点接地。463、解决方案A、采用角钢、圆钢、钢管做共用接地体选材时圆钢直径不应小于10MM;扁钢截面不应小100MM2,其厚度不应小于4MM;角钢不应小于40404MM;钢管壁厚不应小于35MM。计算时先算出单根接地体工频接地电阻RG,然后根据并联后需要的总电阻RNG可得到接地级的用量。接地体的埋设分为水平埋设和垂直埋设,埋设的方法不同,计算的公式也不同。1)单根垂直接地体工频接地电阻RG的数值可按下列通用公式计算注土壤电阻率L垂直接地极深度(M)D接地极半径(角钢为边宽)(M)在实际的工程施工中,由于的不均匀性以及随季节的变化,接地电阻的计算结果往往不易准确,因此必须以现场实测的结果为准。因此在计算的基础上应适当留有余地。由此可得RG为垂直接地极用量计算N垂直接地极个数;垂直接地极利用系数,可采用04085。(利用系数是比较难掌握的一个参量。一般选08由此可得垂直接地极个数为对于垂直接地极,由于多个接地极之间将相互产生屏蔽作用,因此接地极之间的距离非常重要。理论上两根接地极之间相距无穷远时,屏蔽系数K最小等于1。对于普通1025M的垂直接地极,较为合理可行的间距为接地极长度的2倍。为尽可能降低屏蔽作用,可根据施工现场的地理条件适当增加接地极的间距,以提高各单一接地极的利用系数,降低地网的散流电阻。若垂直接地极的深度为15M,则接地极埋设间距大于等于3M,采用多支线外延增加接地装置,形状可围绕建筑物周围23M做成环形,也可因地而易做成其它形状。外延长度不应大于60M。与楼层自然接地网(原有接地网)相连接。要远离由于砖窑、烟道等高温影响土壤电阻率升高的地方。接地体埋设深度0508M,高寒地区应埋设在冻土层以下。接地体引出线的垂直部分和接地装置焊接部位应作防腐处理;在作防腐处理前,表面必须除锈。接地线应防止发生机械损伤和化学腐蚀。在与公路、铁路或管道等及其它可能使接地遭受损伤处,均应用钢管或角钢等加以保护。接地线在穿过墙壁、楼板和地坪处应加装钢管和其它坚固的保护套,有化学腐蚀的部位还应采取防腐措施。接地干线应在不同的两点及以上与接地网相连。自然接地体应在不同的两点及以上与接地干线或接地网相连。接地体敷设完后。回填土内不应有石块和建筑垃圾等;外取的回填土不得有较强的腐蚀性,回填时应分层夯实。2)水平接地极的工频接地电阻RG的数值可按下列通用公式计算注土壤电阻率L水平接地极总长度(M)D水平接地极直径(角钢为边宽、扁钢为宽度的1/2;T埋在地下深度(M)K与接地装置型式有关的系数角钢取06水平接地极用量计算N水平接地极个数;水平接地极利用系数,可采用04085。(利用系数是比较难掌握的一个参量。一般选08由此可得水平接地级的个数为人工水平接地体间的距离宜5M。当受条件限制时可适当减小。人工接地体在土壤中的埋设深度不应小于08M。采用多支线外延增加接地装置,形状可围绕建筑物周围23M做成环形,也可因地而易做成其它形状。外延长度不应大于60M。与楼层自然接地网(原有接地网)相连接。要远离由于砖窑、烟道等高温影响土壤电阻率升高的地方。接地体引出线的垂直部分和接地装置焊接部位应作防腐处理;在作防腐处理前,表面必须除锈。接地线应防止发生机械损伤和化学腐蚀。在与公路、铁路或

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