计算机信息系统的防雷.ppt

4 5电源与防雷接地设计 6 1 4电源电压标称电压为直流12v 除非供货商另有规定 电源电压至少在标称电压 25 15 的范围内 探测器应符合本标准的技术要求 如果电源电压低于本标准的规定值 则应产生报警状态或故障状态 GB10408 1 2000 入侵探测器通用技术条件 GB10408 9 2001 室内用被动式玻璃破碎探测器 5 1 3电源电压在电源电压变化范围达到标称值士25 的情况下 探测器应能满足本标准的要求 GB12663 2001 防盗报警控制器通用技术条件 5 3电源要求5 3 1给探测器供电防盗报警控制器在向互连的入侵探测器或辅助设备供电时 应能提供直流12V 15V工作电压 在满载条件下 电压纹波系数小于1 应在产品标准中规定出供电电流的额定值 多芯电缆的传输压降问题 铜的电阻率 铝的电阻率 把各种材料制成长1米 横截面积1平方毫米的导线 在20 时测量它们的电阻 称为这种材料的电阻率 多芯电缆的传输压降问题 导线的电阻计算公式 导线材料的电阻率L 导线的长度S 导线的截面积CAT5e双绞线 24AWG 美国24号线规 线内铜丝的直径0 51mm 多芯电缆的传输压降问题1 DS860 CHI三技术微波 被动红外防盗探测器输入电源 9 15伏直流 标准电流为16毫安直流 在步行测试或故障状态下 电流可至48毫安直流 多芯电缆的传输压降问题1 已知铜的电导率为 现有DS860 CHI三技术微波 被动红外防盗探测器 它的工作电压范围为9 15伏直流 标准电流为16毫安直流 在步行测试或故障状态下 电流可至48毫安直流 报警主机供电输出电压为12伏 与该探测器的联线有100米长 问该探测器的电源线截面积应为多少 多芯电缆的传输压降问题1 线路最大允许压降为12伏 9伏 3伏 因而线路允许电阻r为3伏 48毫安 62 5欧 考虑到实际线材并不会是纯铜 取线材的电导率为 按照国家标准规定 该探测器的电源线截面积可取为0 5平方毫米 多芯电缆的传输压降问题2 主动红外对射FOCUSABT 100 B工作电流65mA工作电压DC13 8 24V 已知铜的电导率为 现有主动红外对射FOCUSABT 100 B 它的工作电压范围为DC13 8 24V 工作电流为65mA 报警系统集中供电输出电压为DC15伏 与该探测器的联线有300米长 问该探测器的电源线截面积应为多少 多芯电缆的传输压降问题2 解 线路最大允许压降为15伏 13 8伏 1 2伏 因而线路允许电阻r为1 2伏 65毫安 18 46欧 考虑到实际线材并不会是纯铜 取线材的电导率为 按照国家标准规定 该探测器的电源线截面积可取为1 0平方毫米 多芯电缆的传输压降问题2 多芯电缆的传输压降问题3 高清晰彩色红外一体化摄像机TOYA CC140H实际有效探测距离为20 40米工作电压DC12V工作电流2000mA 多芯电缆的传输压降问题3 已知铜的电导率为 现有高清晰彩色红外一体化摄像机TOYA CC140H 实际有效探测距离为20 40米 额定工作电压DC12V 允许下浮85 工作电流2000mA 监控系统集中供电输出电压为12伏 与该摄像机的联线有20米长 问该探测器的电源线截面积应为多少 多芯电缆的传输压降问题3 线路最大允许压降为12伏 1 85 1 8伏 因而线路允许电阻r为1 8伏 2000毫安 0 9欧 考虑到实际线材并不会是纯铜 取线材的电导率为 该探测器的电源线截面积至少取为1 0平方毫米 GB12663 2001 防盗报警控制器通用技术条件 5 3电源要求5 3 2电源电压适应性a 使用一般主电源 AC 电源电压在额定值的85 110 范围内变化时 使用开关电源 电源电压在100V 250V范围内变化时 防盗报警控制器不需要调整而能正常工作 主电源容量应保证在此范围内设置警戒满载条件下连续工作24h A级 B级 C级要求 GB12663 2001 防盗报警控制器通用技术条件 5 3电源要求5 3 2电源电压适应性b 备用电源 DC 电压降低到企业标准中给出的欠压告警电压值时 应产生欠压告警指示 工作应正常 不应出现误报警或漏报警 A级 B级 C级要求 GB12663 2001 防盗报警控制器通用技术条件 5 3电源要求5 3 2电源电压适应性c 备用电源电压降低到企业标准中给出的保护电压值时 应启动备用电池保护功能 C级要求 d 防盗报警控制器满载设置警戒状态和报警状态下的交 直流功耗应在产品标准中给出 A级 B级 C级要求 GB12663 2001 防盗报警控制器通用技术条件 5 3电源要求5 3 3电源转换应能在主电源 AC 和备用电源 DC 之间切换 当主电源断电时 能自动转换到备用电源供电 当主电源恢复时 又能自动转换到主电源供电 并对备用电源自动充电 电源转换时 工作应正常 不应出现误报警 GB12663 2001 防盗报警控制器通用技术条件 5 3 4充电电源要求主电源 AC 应具有足够大的功率 能够在满载设置警戒条件下 连续8h对制造商推荐的备用电池充电 最长充电时间为24h 5 3 5备用电源容量a 在主电源 AC 断电时 备用电源 DC 容量应满足满载设置警戒条件下连续工作8h A级要求 b 在主电源 AC 断电时 备用电源 DC 容量应满足满载设置警戒条件下连续工作16h B级 C级要求 GB12663 2001 防盗报警控制器通用技术条件 5 5 1电源线电源 AC 引出线必须使用三芯电源线 其中地线必须与设备的保护接地端连接牢固 其接触电阻不应大于0 5N 并应能承受19 6N的拉力作用60s而不损伤和脱落 GB50198 94 民用闭路监视电视系统工程技术规范 2 5 1系统的供电电源应采用220V 50Hz的单相交流电源 并应配置专门的配电箱 当电压波动超出 50 10 范围时 应设稳压电源装置 稳压装置的标称功率不得小于系统使用功率的1 5倍 2 5 2摄像机宜由监控室引专线经隔离变压器统一供电 远端摄像机可就近供电 但设备应设置电源开关 熔断器和稳压等保护装置 GB50198 94 民用闭路监视电视系统工程技术规范 2 5 3系统的接地 宜采用一点接地方式 接地母线应采用铜质线 接地线不得形成封闭回路 不得与强电的电网零线短接或混接 2 5 4系统采用专用接地装置时 其接地电阻不得大于4 采用综合接地网时 其接地电阻不得大于1 GB50198 94 民用闭路监视电视系统工程技术规范 2 5 5光缆传输系统中 各监控点的光端机外壳应接地 且宜与分监控点统一联接接地 光缆加强芯 架空光缆接续护套应接地 2 5 6架空电缆吊线的两端和架空电缆线路中的金属管道应接地 GB50198 94 民用闭路监视电视系统工程技术规范 2 5 7进入监控室的架空电缆入室端和摄像机装于旷野 塔顶或高于附近建筑物的电缆端 应设置避雷保护装置 2 5 8防雷接地装置宜与电气设备接地装置和埋地金属管道相连 当不相连时 两者间的距离不宜小于20m GB50198 94 民用闭路监视电视系统工程技术规范 2 5 9不得直接在两建筑物屋顶之间敷设电缆 应将电缆沿墙敷设置于防雷保护区以内 并不得防碍车辆的运行 2 5 10系统的防雷接地与安全防护设计应符合现行国家标准 工业企业通信接地设计规范 建筑物防雷设计规范 和 30MHz 1GHz声音和电视信号的电缆分配系统 的规定 GA T394 2002 出入口控制系统技术要求 仅使用电池供电时 电池容量应保证系统正常开启10000次以上 使用备用电池时 电池容量应保证系统连续工作不少于48h 并在其间正常开启50次以上 当以交流市电转换为低电压直流供电时 直流电压降低至标称电压值的85 时 系统应仍正常工作并发出欠压指示 仅以交流市电供电时 当交流市电电压降低至标称电压值的85 时 系统应仍正常工作并发出欠压指示 仅以电池供电时 当电池电压降低至仅能保证系统正常启闭不少于若干次时应给出欠压指示 该次数由制造厂标示在产品说明中 GA T394 2002 出入口控制系统技术要求 当出入控制设备的执行启闭动作的电动或电磁等部件短路时 进行任何开启 关闭操作都不得导致电源损坏 但允许更换保险装置 当交流市电供电时 电源电压在额定值的85 115 范围内 系统不需要做任何调整应能正常工作 仅以电池供电时 电源电压在电池的最高电压值和欠压值范围内 系统不需要做任何调整应能正常工作 系统可以使用外接电源 在标示的外接电源的电源电压范围内 系统不需要做任何调整应能正常工作 短路外接电源输入口 对系统不应有任何影响 GB50174 93 电子计算机机房设计规范 第6 1 5条机房其它电力负荷系指非计算机用电负荷 如空调器 通风机 吸尘器 电梯 电烙铁 电焊机 维修电动工具等 为了防止它们对计算机的干扰 保证计算机电源系统不受污染 应禁止使用计算机电源系统供电 更不得接入交流不间断电源系统供电 机房内一般工作照明和应急照明均应由单独的低压照明线路供电 为便于维护管理和安全运行 机房内一般设置专用动力配电箱 GB T50314 2000 智能建筑设计标准 10 2设计要素10 2 1应对智能化系统设备进行分类 根据分类配置相应的电源设备 10 2 2为满足将来扩容的需要 电源设备机房应留有裕量 10 2 3供电电源质量应符合国家现行有关规范和产品使用的技术条件的规定 10 2 4根据智能化系统的规模大小 设备分布及时电源需求等因素 采用UPS分散供电方式或UPS集中供电方式 GB T50314 2000 智能建筑设计标准 10 2设计要素10 2 5电力系统与弱电系统的线路应分开敷设 10 2 6应采用总等电位联结 各楼层的智能化系统设备机房 楼层弱电间 楼层配电间等的接地应采用局部等电位联结 接地极当采用联合接地体时 接地电阻不应大于1 当采用单独接地体时 接地电阻不应大于4 10 2 7智能化系统设备的供电系统应采取过电压保护等保护措施 10 2 8在智能化系统设备和电气设备的选择及线路敷设时应考虑电磁兼容问题 GB T50314 2000 智能建筑设计标准 10 3设计标准10 3 1甲级标准应符合下列条件 1应有两路独立电源供电 并在末端自动切换 2重要的设备应配备UPS电源装置 3电源质量应符合下列规定 1 稳态电压偏移不大于 2 2 稳态频率偏移不大于 0 2Hz 3 电压波形畸变率不大于5 4 允许断电持续时间为0 4ms 当不能满足上述要求时 采用稳频稳压及不间断供电等措施 GB T50314 2000 智能建筑设计标准 4重要设备应采用放射式专用回路供电 其他设备可采用树干式或链式供电 5电力干线与弱电干线应分虽设置独立的楼层配电间和楼层弱电间 配电间和弱电间的大小及水平出线位置应留有裕量 其地坪宜高出本层地坪30mm 6智能化系统的总控室 主机房 应设置专用配电箱 该专用配电箱的配出回路应留有裕量 7每层或每个承租单元内应设置专用的用户配电箱 从该用户配电箱引出的电源线路应与弱电线路分开敷设 GB T50314 2000 智能建筑设计标准 8地面配线可采用架空地板配线方式或网络地板配线方式 9吊顶内应设线槽或穿管敷设 10电源插座 容量 办公室宜接60V A m2以上考虑 数量 办公室宜按20个 100m2以上设置 每个插座宜按300V A计算 类型 插座必须带有接地极的扁圆孔多用插座 GBT T50311 2000 建筑与建筑群综合布线工程系统设计规范 设备间应提供不少于2个220V 10A带保护接地的单相电源插座 工作区的电源插座应选用带保护接地的单相电源插座 保护接地与零线应严格分开 安防系统的保护 接地 防雷 常见的外界电磁场干扰源 电力供应系统中的切换操作 SEMP SwitchingElectromagneticPulse 核爆炸的电磁影响 NEMP NuclearElectromagneticPulse 静电放电 ESDElectrostaticDischarge 直击雷 感应雷 LEMP LightningElectromagneticPulse 微波辐射 WR MicrowaveRadiation 接地 把电气设备与接地装置连接起来 称为接地 电气设备的接地是保证人身安全及电气设备正常工作的重要部分 也是防雷技术最重要的环节 接地装置由接地体和接地线组成 接地电阻 指电流通过接地装置流向大地受到的阻碍作用 在数值上 接地电阻是电气设备的接地体对接地体无穷远处的电压与接地电流之比 接地 接地按其作用可分为三类 1 保护接地 指正常情况下将电气设备外壳及不带电金属部分的接地 如发电机 变压器等电气设备外壳的接地 2 工作接地 指电力 通讯等系统中利用大地做导线或为保证其正常运行所进行的接地 如供电系统中的三相四线制中的地线 某些变压器中性点接地等 3 防雷接地 指过电压保护装置或设备的金属结构的接地 如避雷器的接地 避雷针构架的接地等 也称过电压保护接地 接地的种类 保护接地交流工作接地直流接地防雷接地过电压保护接地防静电接地屏蔽接地等等 电子设备的接地方式及接地电阻要求 电子设备的接地方式有独立地和合设地 独立地的接地电阻值除另有规定外 一般不大于4欧 并采用一点接地方式 电子设备接地宜与防雷接地系统共设 但其接地电阻不宜大于1欧 若与防雷地分设 两接地系统的距离不宜小于20米 常见的外界电磁场干扰源 雷电电磁脉冲LightningElectromagneticPulse LEMP 与雷电放电相联系的电磁辐射 所产生的电场和磁场能够耦合到电气或电子系统中 产生破坏性的浪涌电流或浪涌电压 安防系统的防雷 雷电活动区根据年平均雷暴日的多少 雷电活动区分为少雷区 中雷区 多雷区和强雷区 少雷区为一年平均雷暴日数不超过25的地区 中雷区为一年平均雷暴日数在25 40以内的地区 多雷区为一年平均雷暴日数在40 90以内的地区 强雷区为一年平均雷暴日数超过90的地区 安防系统的防雷 防雷区LightningProtectionZones LPZ 将一个易遭雷击的区域 按照建筑物内外 机房及被保护设备所处环境的不同 进行被保护区域划分 这些被保护区域称为防雷区 防雷区 建筑物防雷设计规范 GB50057 1994第6 2 1条防雷区应按下列原则划分 一 LPZ0A区 本区内的各物体都可能遭到直接雷击和导走全部雷电流 本区内的电磁场强度没有衰减 二 LPZ0B区 本区内的各物体不可能遭到大于所选滚球半径对应的雷电流直接雷击 但本区内的电磁场强度没有衰减 防雷区 三 LPZ1区 本区内的各物体不可能遭到直接雷击 流经各导体的电流比LPZ0B区更小 本区内的电磁场强度可能衰减 这取决于屏蔽措施 四 LPZn 1后续防雷区 当需要进一步减小流入的电流和电磁场强度时 应增设后续防雷区 并按照需要保护的对象所要求的环境区选择后续防雷区的要求条件 注 n 1 2 通常 防雷区的数越高电磁场强度越小 防雷区 安防系统的防雷 雷电侵入安全防范系统的途径 电源馈线侵入信息传输通道线侵入击穿电缆绝缘侵入雷击电磁感应地电位反击 安防系统的防雷 安防系统的防雷方法 安防系统的防雷方法 二 现代综合防雷的主要技术措施 1 拦截 信息防雷的第一道防线是拦截直击雷 最经济 最有效的方法仍然是避雷针 避雷带 避雷网 法 尽管避雷针对于电子信息设备有很多负作用 对其应抱趋利避害 积极 稳妥的态度 采取有效的技术措施予以抑制 安防系统的防雷方法 2 屏蔽 屏蔽是防止任何形式电磁干扰的基本手段之一 屏蔽的目的 一是限制某一区域内部的电磁能量向外传播 二是防止或降低外界电磁辐射能量向被保护的空间传播 安防系统的防雷方法 2 屏蔽一般分为电场屏蔽 磁场屏蔽及电磁场屏蔽几种 A 静电屏蔽 电场屏蔽 是为了消除和抑制静电电场的干扰 B 磁场屏蔽 是为了消除或抑制由磁场耦合引起的干扰 磁场屏蔽又分为低频屏蔽和高频磁屏蔽两种情况 C 电磁场屏蔽 一般在远离干扰源的空间单纯的电场或磁场是少见的 干扰是以电场 磁场同时存在的高频电磁场辐射的形式发生的 雷电电磁脉冲在远场条件下可看作平面电磁场传播 因此 应同时考虑电场和磁场的屏蔽 D 信号传输电缆的全屏蔽 电缆的屏蔽是一项很重要的技术措施 它要求对机房内 外所有架空 埋地的电缆都用金属层屏蔽起来 以防雷电电磁脉冲的干扰 这称作全屏蔽 当全屏蔽电缆接触或穿过另一金属部分时 还要采用中间接地点 因此 全屏蔽电缆要求多点接地 安防系统的防雷方法 3 均压 均压也称电位均衡连接 简称等电位连接 就是把所有导体相互作良好的导电性连接 并与接地系统连通 其中非带电导体直接用导线连接 带电导体通过避雷器连接 其本质是由可靠的接地系统 等电位连接用的金属导线 等电位连接器 即避雷器 地线隔离器 和所有导体组成一个电位补偿系统 安防系统的防雷方法 3 均压 均压也称电位均衡连接 简称等电位连接 作用 一是为雷电流提供低阻抗的连续通道 使其迅速导入大地泄放 二是使系统各部分不产生足以致损的电位差 安防系统的防雷方法 4 分流 分流是将雷电流能量向大地泄放过程中应符合层次性原则 层次性就是按照所划分的防雷保护区对雷电能量分级泻放 尽可能多 尽可能将多余能量在引入信息系统之前泄放入地 安防系统的防雷方法 5 接地 接地是分流和泻放直击雷和雷电电磁干扰能量的最有效的手段之一 也是电位均衡补偿系统基础 目的是使雷电流通过低阻抗接地系统向大地泄放 从而保护建筑物 人员和设备的安全 没有良好的接地系统或者接地不良的避雷设施会成为引雷入室的祸患 避雷装置接地不好 还提供了雷电电磁脉冲对电气和电子设备产生电感性 电容性耦合干扰的机会 安防系统的防雷方法 不能仅仅依靠避雷针 应在系统各电源接入口 通信接口安装相应的防雷保安器 并作规范的接地处理 安防系统的防雷方法 浪涌保护器SPD SurgeProtectiveDevices 是用于计算机系统对各种雷电电流 操作过电压等进行保护的器件 安防系统的防雷方法 安防系统的防雷方法 安防系统的防雷方法 安防系统的防雷方法 综合防雷系统 安防系统的防雷方法 安防系统的保护 接地 防雷 GB50343 2004建筑物电子信息系统防雷技术规范GB50057 1994建筑物防雷设计规范GB50198 94民用闭路监视电视系统工程技术规范GB50348 2004安全防范工程技术规范 安防系统防雷的规范条文GB50343 2004 5 2 5防雷接地应与交流工作接地 直流工作接地 安全保护接地共用一组接地装置 接地装置的接地电阻值必须按接入设备中要求的最小值确定 5 2 6接地装置应利用建筑物的自然接地体 当自然接地体的接地电阻达不到要求时必须增加人工接地体 安防系统防雷的规范条文GB50343 2004 5 4 6安全防范系统的防雷与接地应符合下列规定 1置于户外的摄像机信号控制线输出 输入端口应设置信号线路浪涌保护器 2主控机 分控机的信号控制线 通信线 各监控器的报警信号线 宜在线路进出建筑物直击雷非防护区 LPZ0A 或直击雷防护区 LPZOB 与第一防护区 LPZ1 交界处装设适配的线路浪涌保护器 安防系统防雷的规范条文GB50343 2004 3系统视频 控制信号线路及供电线路的浪涌保护器 应分别根据视频信号线路 解码控制信号线路及摄像机供电线路的性能参数来选择 4安防系统户外的交流供电线路 视频信号线路 控制信号线路应有金属屏蔽层并穿钢管埋地敷设 屏蔽层及钢管两端应接地 信号线路 供电线路应分开敷设 5安防系统的接地应采用共用接地 主机房应设置等电位连接网络 接地线不得形成封闭回路 系统接地干线宜采用截面积不小于16mm2的多股铜芯绝缘导线 安防系统防雷的规范条文GB50343 2004 5 4 8监控系统的防雷与接地应符合下列规定 1监控系统的各种线路 在建筑物直击雷非防护区 LPZ0A 或直击雷防护区 LPZ0B 与第一防护区 LPZ1 交界处应装设线路适配的浪涌保护器 2监控系统中央控制室内 应设等电位连接网络 室内所有设备金属机架 壳 金属线槽 保护接地和浪涌保护器的接地端等均应做等电位连接并接地 3监控系统的接地应采用共用接地 其接地干线应采用截面不小于16mm2的铜芯绝缘导线 并应穿管敷设接至就近的等电位接地端子板 GB50198 94 民用闭路监视电视系统工程技术规范 2 5 3系统的接地 宜采用一点接地方式 接地母线应采用铜质线 接地线不得形成封闭回路 不得与强电的电网零线短接或混接 2 5 4系统采用专用接地装置时 其接地电阻不得大于4 采用综合接地网时 其接地电阻不得大于1 GB50198 94 民用闭路监视电视系统工程技术规范 2 5 5光缆传输系统中 各监控点的光端机外壳应接地 且宜与分监控点统一联接接地 光缆加强芯 架空光缆接续护套应接地 2 5 6架空电缆吊线的两端和架空电缆线路中的金属管道应接地 GB50198 94 民用闭路监视电视系统工程技术规范 2 5 7进入监控室的架空电缆入室端和摄像机装于旷野 塔顶或高于附近建筑物的电缆端 应设置避雷保护装置 2 5 8防雷接地装置宜与电气设备接地装置和埋地金属管道相连 当不相连时 两者间的距离不宜小于20m GB50198 94 民用闭路监视电视系统工程技术规范 2 5 9不得直接在两建筑物屋顶之间敷设电缆 应将电缆沿墙敷设置于防雷保护区以内 并不得防碍车辆的运行 2 5 10系统的防雷接地与安全防护设计应符合现行国家标准 工业企业通信接地设计规范 建筑物防雷设计规范 和 30MHz 1GHz声音和电视信号的电缆分配系统 的规定 安防系统防雷的规范条文GB50348 2004 3 9防雷与接地设计 条文说明 3 9安全防范系统的雷电防护设计 也是系统安全性设计的重要内容 对于固定目标而言 安全防范系统常常是以建筑物或构筑物为载体的 因此做好建 构 筑物本身的雷电防护是安全防范系统雷电防护的基础和前提 然而 由于安防系统在本质上是一套电子信息系统 因而除了建 构 筑物的雷电防护之外 安防系统重点关注信息系统的雷电防护问题 安防系统防雷的规范条文GB50348 2004 3 9防雷与接地设计 条文说明 3 9安全防范系统的雷电防护设计 也是系统安全性设计的重要内容 在理论上 建 构 筑物防雷与信息系统防雷有着不同的性质和内容 对信息系统的雷电防护问题 国际标准化组织 如IEC 和我国的雷电防护标准化技术委员会 都在组织专家制定相关标准 本规范提出的防雷设计要求 主要是根据现行国家标准 建筑物防雷设计规范 GB50057和 建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB50343的相关规定并结合我国安全防范系统遭受雷击损害的实际情况提出的 设计重点应放在监控中心的防雷与接地设计 安防系统防雷的规范条文GB50348 2004 条文 3 9 1建于山区 旷野的安全防范系统 或前端设备装于塔顶 或电缆端高于附近建筑物的安全防范系统 应按 建筑物防雷设计规范 GB5