贵阳监控系统防雷方案科比特防雷公司讲解

1、双甲级防雷设计 /施工资质贵阳市监控系统防雷工程设计方案设计单位： 湖南普天科比特防雷技术有限公司联系人： 刘云云日期： 2007 年 10 月 27 日双甲级防雷设计 /施工资质公司简介湖南普天科比特防雷技术有限公司是从事防雷产品研制、 开发、生产及及服务于一 体的高科技专业性防雷公司， 为社会各界提供完善的防雷工程设计、 产品安装、 检测维 护及技术咨询，其主要产品有 KBT系列电源防雷器和信号防雷器，共 40 余个品种。产品主要性能符合国际电工委员会标准 IEC1312-3， ITV-TSK.11 ， ITV-TSK K20 要 求和有关国家标准， 行业标准要求。 拥有一流的雷电检测中心

2、， 雷电试验场所， 科学的 管理方式、 先进的检测手段、 雄厚的技术力量、 严格的工艺流程， 使本公司产品具有如 下特点：1. 高可靠质量保证2. 通流容量大3. 响应时间快4. 插入损耗少本公司防雷产品分电源类和信号类， 电源类有串联式和并联式， 信号类分为： 计算 机网络类、视频类、音频类、馈线类。广泛应用于：1. 通信机、计算机电源电路和信号电路的冲击保护；2. 楼宇、建筑物供电系统的防雷保护：3. 高速公路、铁路、航空系统、金融证券系统的防雷保护；4. 野外气象站、雷达站、各种数据采集系统的防雷保护；5. 工业配电柜（板）的防雷和防操作过电压保护。科比特”永远追求 科学的管理方式、 以

3、优良的性价 比、 独特和完善的售后服务来赢得市场！双甲级防雷设计 /施工资质雷电防护原理1. 电的危害自然界的雷击分为直击雷、雷电感应高电压及雷击电磁脉冲辐射（ LEMP）两大类；1）、直击雷是雷雨云对大地和建筑物的放电现象。它以强大的冲击电流、炽热的 高温、猛烈的冲击波、强烈的电磁辐射损坏放电通道上的建筑物、输电线、室外设备， 击中人畜造成人、畜伤亡。2）、雷电感应高电压和雷击电磁脉冲（ LEMP），是由于雷雨云之间和雷雨云与大地 之间放电时， 在放电通道周围产生的电磁感应、 雷击电磁脉冲辐射以及雷云电场的静电 感应，使建筑物上的金属部件，如管道、钢筋、电源线、信号传输线、天馈线等感应出 雷

4、电高电压，沿这些线路通过室内的管道、电缆、走线桥架进入各种电子、电气设备， 从而放电并损坏这些设备。3）、因为直击雷和雷电感应高电压及雷击电磁脉冲的侵害渠道不同，其次是由于 被保护系统的屏蔽差， 没有采取等电位连接措施， 综合布线不合理， 接地不规范， 没有 安装浪涌保护器 SPD或者安装的浪涌保护器 SPD不符合规范的要求等， 使雷电感应高电 压和雷击电磁脉冲入侵概率很高， 损坏电子、 电气设备。全国年因雷电造成的损失高达 数十亿元，因此雷电灾害必须防治。2. 雷电灾害防治的基本方法1）、直击雷和雷电感应高电压及雷击电磁脉冲（ LEMP）的侵害渠道不同，防护措 施也就不一样。防直击雷主要采用

5、避雷针、避雷带（网、线）等传统装置，只要设计规 范、安装合理，这些设施是能够对直击雷进行有效防御的。2）、但是无论多么完善的防直击雷装置，对雷电感应和雷击电磁脉冲的防护都无 能为力；因为其破坏性是雷电感应和雷击电磁脉冲沿电子、 电气设备的电源线、 信号线、 天馈线和其它金属管道进入所致。3）、在富兰克林发明避雷针时及以后的 270 多年间，电子设备并不多，雷击电磁 脉冲的危害现象也不明显， 人们自然想不到要对它进行防御， 只要能防止直击雷就足够 了。然而， 当今社会电子设备大量应用， 特别是电子计算机技术、 通信技术的高速发展 和日益普及， 雷电感应高电压和雷击电磁脉冲的危害明显增加， 仅靠避

6、雷针防雷已远远 不能满足电子、 通信、微电子设备和航空设施防雷的实际需要。 为了确保电子信息设备双甲级防雷设计 /施工资质正常工作，近年来雷电防护也由富兰克林式避雷针防雷发展到综合防雷工程的新阶段。4）、综合防雷工程是一个系统工程，它包括直击雷的防护措施、等电位连接措施、 屏蔽措施、 规范的综合布线、 设计安装 SPD和完善合理的接地系统六个组成部分。 在一 个完善的防雷系统工程中， 特别是微电子设备的防雷工程中缺一不可。 如果某一个环节 考虑不周， 即使进行了防雷方面的工作也起不到很好的防雷作用， 还有可能引雷入室而 造成电子设备失灵或永久性损坏。5）、雷电感应高电压以及雷击电磁脉冲的防护是

7、在入侵通道上将雷电过电压、过 电流泄放入地，从而达到保护电子设备的目的。其主要方法是采用隔离、钳位、均压、 滤波、屏蔽、 过压与过流保护、 接地等方法将雷电过电压、 过电流和雷击电磁脉冲消除 在设备外围从而达到保护各类设备的目的。6）、目前防雷器件主要由压敏电阻、气体放电管、空气间隙、高频二极管、瞬态 二极管、晶闸管、高低通滤波器等元件根据不同频率、功率、传输速率、阻抗、驻波、 插损、带宽、电压、电流等要求组合成电源线、信号线、天馈线系列浪涌保护器（ SPD） 并安装在微电子设备的外连线路中， 将雷电过电压、 过电流泄放入地， 从而真正起到保 护设备的目的。只要设计合理、 采取综合措施、 安装

8、合格浪涌保护器就能对雷电进行有 效的防护。 我们既要防止直击雷，依靠合格的避雷针、带、网、线系统；也 要防止雷电感应高电压及雷击电磁脉冲，二者有机结合，相互补充，构成 一个完整的现代综合防雷体系， 才能有效的防止雷击事故， 减少雷击灾害， 保护建筑物、设备和人身安全。双甲级防雷设计 /施工资质双甲级防雷设计 /施工资质现场勘察报告根据甲方的描述， 得到了第一手资料， 现将监控系统的供电系统、 信号系统的具体 情况进行汇总如下：监控系统设施基本情况常州市属于多雨地区，年雷暴日在 50 天以上，网点均无防感应雷措施。所以，容 易遭受雷电危害。从实地勘测和分析整个供电系统、 网络设备系统的情况来看，

9、 问题主要集中存在于 供电系统、网络设备、室外摄像机系统等部位。对照 IEC61312、IEC61024 等国际电工 委员会标准，主要存在以下几个方面的问题：（1）发生雷击时，直击雷的强大瞬变的雷电流会在周围空间产生强大的磁场，进入各 网点的电力线网络线上将产生感应雷电流并沿线进入用电设备。机房的电源线和 网线均未采取屏蔽、等电位、防雷措施，电源线路和网络超五类双绞线线传输距 离较长，极容易受周围环境电磁场干扰而产生很高的感生电动势 （即雷电压），并 沿线进入机房设备和网络终端设备，从而损坏设备的接入端口甚至核心部件。（2）机房供电直接由总配电输入至机房，总配电及机房电源部分没有安装防雷装置进

10、 行保护。由于供电线路传输距离通常很长， 是雷电进入设备概率较高和主要通道， 对系统造成的损失面最大。网络线路也受其雷电瞬变电磁场辐射，是网线感应雷 电压的原因之一。 因此，电源线路上没有分流限压措施，雷电过电压波容易直接 入侵设备造成破坏。（3）室内没采取等电位连接措施，在遭受雷击或操作过电压时，设备内部、设备与设 备之间容易产生电势差，造成设备损坏、甚至伤及工作人员。 综上所述，可以认定该监控系统存在严重的雷击隐患，另外常州市属于多雨地区，年平均雷暴日在 50 天以上，属高雷区，应有很好的防雷措施，加强和完善防雷措施已十分必要双甲级防雷设计 /施工资质设计方案一、概述众所周知， 雷电具有极

11、大的破坏性， 其电压高达数百万伏， 瞬间电流可高达数十 万安培。雷击所造成的破坏性后果体现于下列三种层次： 设备损坏，人员伤亡； 设备或元器件寿命降低； 传输或储存的信号、数据 （模拟或数字） 受到干扰或丢失， 甚至使电子设备产生 误动作而暂时瘫痪或整个系统停顿。目前，世界上各种建筑、 设施大多数仍在使用传统的避雷针防雷。 用避雷针防止直 接雷击实践证明是经济和有效的。 但是，随着现代电子技术的不断发展， 大量精密电子 设备的使用和联网， 避雷针对这些电子设备的保护却显得无能为力。 避雷针不能阻止感 应雷击过电压、 操作过电压以及雷电波入侵过电压， 而这类过电压却是破坏大量电子设 备的罪魁祸首

12、。 每年各种通讯控制系统、 网络设备和其它电气设备因雷击而受破坏的事 例屡见不鲜。并且，在所有的雷电灾害中以电源线路感应雷击电磁脉冲而损坏设备的情 况占多数，事故的严重性和造成的损失最大。方案设计说明系统防雷方案包括外部防雷和内部防雷两个方面 :外部防雷包括避雷针、 避雷带、引下线、接地极等等， 其主要的功能是为了确保建 筑物本体免受直击雷的侵袭， 将可能击中建筑物的雷电通过避雷针、 避雷带、引下线等， 泄放入大地。内部防雷系统是为保护建筑物内部的设备以及人员的安全而设置的。 通过在需要保 护设备的前端安装合适的防雷器， 使设备、线路与大地形成一个有条件的等电位体。 将双甲级防雷设计 /施工资

13、质可能进入的雷电流阻拦在外， 将因雷击而使内部设施所感应到的雷电流得以安全泄放入 地，确保后接设备的安全。避雷带、引下线（建筑物钢筋） 和接地等构成的外部防雷系统， 主要是为了保护建 筑物本体免受雷击引起的火灾事故及人身安全事故， 而内部防雷系统则是防止感应雷和 其他形式的过电压侵入设备造成损坏，这是外部防雷系统无法保证的。雷电对电气设备的影响，主要由以下四个方面造成： 直击雷； 传导雷； 感应雷； 开关过电压。直击雷：雷电直接击中建筑物， 雷电的不到 50%的能量将会从引下线等外部避雷设 施泄放到大地， 其中接近 40%的能量将通过建筑物的供电系统分流， 其中 5%左右的能量 通过建筑物的通

14、信网络线缆分流， 其余的雷击能量通建筑物的其他金属管道、 缆线分流。 这里的能量分配比例会随着建筑物内的布线状况和管线结构而变化。直击雷波形为 10/350us传导雷（雷电波侵入）：在更大的范围内（几公里甚至几十公里），雷电击中电力 或信息通讯线路，然后沿着传输线路侵入设备。其中地电位反击也是传导雷中的一种： 雷电击中附近建筑物或附近其他物体、 地面， 导致地电压升高， 并在周围形成巨大的跨 步电压。雷电可能通过接地系统或建筑物间的线路入侵雷电延建筑物内部设备形成地电 位反击。双甲级防雷设计 /施工资质传导雷地电位反击感应雷（雷电波感应） ：在周围 1000公尺左右范围内（有资料为 500公尺

15、或 1500 公尺，距离应随着雷击大小和屏蔽措施而变化）。发生雷击时，LEMP在 上述有效范围双甲级防雷设计 /施工资质 内，在所有的导体上产生足够强度的感应浪涌。 因此分布于建筑物内外的各种电力、 信 息线路将会感应雷电而对设备造成危害。随着现代高科技的发展， 精密仪器， 通讯设备，数据网络的应用越来越广泛， 因而 感应雷造成的雷击事故也越来越多， 除直接造成了巨大的经济损失外， 因重要设备损坏 使系统网络陷入瘫痪后造成间接的损失更是惊人。二、 方案设计原则（1）感应雷的防护前面已提到感应雷是因为直击雷放电而感应到附近的金属导体上的， 其实感应雷可 通过两种不同的感应方式侵入导体， 一是静电

16、感应： 在雷云中的电荷积聚时， 附近的导 体也会感应上相反的电荷， 当雷击放电时， 雷云中的电荷迅速释放， 而导体中原来被雷 云电场束缚住的静电也会沿导体流动寻找释放通道， 就在电路中形成电脉冲。 二是电磁 感应：在雷云放电时， 迅速变化的雷电流在其周围产生强大的瞬变电磁场， 在其附近的 导体中产生很高的感生电动势。 研究表明： 静电感应方式引起的浪涌数倍于电磁感应引 起的浪涌。感应雷可以通过电力电缆、 视频线、 网络线和天馈线等侵入， 由于电力电缆的距离 长且对雷电波的传输损耗小， 所以由电源侵入的感应雷造成的危害十分突出， 按原邮电 部的统计约占了雷击事故的 80%。因此，对建筑物内的系统

17、设备进行感应雷防护时，电 源是重点。双甲级防雷设计 /施工资质感应雷还可以通过空间感应侵入通信站的内部线路， 虽然经过建筑物和机壳的屏蔽 衰减后其能量大为减小， 但站内许多电信设备的抗过压能力也很弱， 如果处理不当也可 能造成设备故障。2）接地汇集线的布置接地汇流排应设置在靠近防雷器的地方， 以使防雷器的接地连接线最短， 各楼层的 分汇流排应直接与楼底的总汇流排相连，这样能保证实现单点接地方式，当楼层高于 30 米时，高于 30米部分的分汇流排应与建筑物均压环相连，以防止侧击。近年来IEC的研究认为：接地汇流排的多重互连是有益的，但部标尚未采纳。（3）等电位连接各种系统的防雷要求种类很多， 但

18、其防雷思想是一致的， 就是努力实现等电位。 绝 对的等电位只是一个理想，实际中只能尽量逼近，目前是综合采用分流、屏蔽、箝位、 接地等方法来近似实现等电位。（见图 1）（4）电源防雷器的选择和应用原则考虑到电源负荷电流容量较大，为了安全起见及使用和维护方便，数据通信电源 系统的多级防雷，原则上均选用并联型电源防雷器。电源防雷器的保护模式有共模和差模两方式。共模保护指相线 - 地线（ L-PE）、零 线-地线（ N-PE）间的保护；差模保护指相线 -零线（ L-N）、相线 -相线（ L-L ）间的保双甲级防雷设计 /施工资质护。对于低压侧第二、三、四级保护，除选择共模的保护方式外，还应尽量选择包括

19、差 模在内的保护。残压特性是电源防雷器的最重要特性， 残压越低， 保护效果就越好。 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防雷器的同 时。还必须考虑防雷器有足够高的最大连续工作电压。 如果最大连续工作电压偏低， 则 易造成防雷器自毁。电源系统低压侧有一、 二、三级不同的保护级别， 应根据保护级别的不同， 选作合 适标称放电电流 （额定通流容量） 和电压保护水平的电源防雷器， 并保证防雷器有足够 的耐雷电冲击能力。 原则上，每一级的交流电源之间连接导线超过 25m以上，都应做该 级相应的保护。电源低压侧保护用的电源防雷器， 应该选择有失效警告指示、

20、并能提供遥测端口功 能的电源防雷器，以方便监控、管理和日后维护。电源防雷器必须具有阻燃功能，在失效、或自毁时不能起火。电源防雷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 通信电源系统的正常供电。电源防雷器的连接端子， 必须至少能适应 25mm的2 导线连接。 安避防雷器时的引线 应采用截面积不小于 10mm的2 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。电源防雷器的接地： 尽可能就近与交流保护地汇流排、 或总汇流排、 地网直接可靠 连接。接地干线应使用不小于 25mm至2

21、35mm的2 多股铜导线。在本方案中，防雷器选择我公司生产的 KBT-系列电源防雷箱（模块）和电源防雷 插座。（5）电源防雷器的安装要求双甲级防雷设计 /施工资质在安装电源防雷器时，要求防雷器的接地端与接地网之间的连接距离尽可能越近越 好。如果防雷器接地线拉得过长， 将导致防雷器上的限制电压 (被保护线与地之间的残 压)过高，可能使防雷器难于起到应有的保护作用。因此，防雷器的正确安装以及接地系统的良好与否， 将直接关系到防雷器防雷的效 果和质量。防雷器安装的基本要求如下：电源防雷器的连接引线，必须有足够粗，并尽可能短；引线应采用截面积不小于 10mm的2 多股铜导线；如果引线长度超过 1.0m

22、 时，应加大引线的截面积；引线应紧凑并排或帮扎布放；电源防雷器的接地线应为不小于 6mm至2 10mm多2 股铜导线，并尽可能就近与交流保护地汇流排、或总汇流排可靠连接。防雷设计依据(1) 建筑物防雷设计规范GB50057-94(2) 电子计算机机房设计规范GB50174-1993(3) 电子设备雷击保护导则GB7450-1987(4) 低压配电设计规范GB50054-1995(5) 建筑物防雷IEC1024-1(6) 计算机信息系统防雷保安器GA173-1998(7) 计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范GA267-2000(8) 微波站防雷与接地设计规范YD 201193(9)SPD电源

23、防雷器IEC1643双甲级防雷设计 /施工资质四、 防雷方案具体内容1直击雷防护本方案中不考虑直击雷的防护。2地网的制作a） 接地：地网是为防雷提供雷电流的最终去处， 地网的好坏直接影响到防雷的效果， 根据甲方要求各网点的接地电阻小于 1.5 ，网点为钢筋混凝土结构， 则建筑物的钢筋 混凝土基础是一个很好的自然接地体自然接地体接地， 增加人工接地体应与之进行等电 位连接。对于不能达到要求的 , 采取增加独立人工地网 。b）地网制作方法： 制作的地网距建筑物出入口或人行道小于 3m时，应将水平接地体 局部深埋不小于 1m以上。地网上端深度为 80厘米，垂直接地体采用 5502000 热镀 锌角钢

24、和我公司研制、生产的 KBT-DF非金属接地模块，水平接地体采用 440 热镀锌 扁钢，垂直接地体与水平接地体的连接采用双面焊接， 水平接地体与水平接地体的搭接 采用双面焊接，焊接面积不小于 10mm2，焊接处刷红丹等做防腐处理。接地线用 440 的热镀锌扁钢，汇接点用规格的扁铜，扁铜与扁钢连接处采用气焊，在扁铜上预留8连接孔两个， 配备相应规格的不锈钢螺丝或铜螺丝。 如果地网的工频接地电阻达不到要 求，应根据实际需要增加地网，但增加的地网必须与建筑地网、直击雷防护地网相连。 在土壤条件差的地方使用适量的 KBT-DF非金属接地模块及 KBT-JZ长效防腐降阻剂可以 节约成本，增加防雷效果。3

25、防雷器安装机房电源具体措施是：电源第一级防护 : 在办公楼总配电柜进线端，并联安装一台三相电源防雷箱KBT-380AJ/100，以保证供电线路的安全运作。 （共一台）双甲级防雷设计 /施工资质电源第二级防护：在机房 UPS 电源进线端，安装单相串联电源防雷箱 KBT-P7000 （KBT-P7000 的对应负载功率分别为 7000W），以防止线路上的雷电流入侵，保证 UPS 电源的安全运作。单相串联电源防雷箱 KBT-P7000 具有两级雷电防护装置，可同时对 后端设备的电源进行第二级和第三级防雷保护。 （共一台）电源末级防护：在机房服务器或重要电脑等终端设备前使用电源防雷插座KBT-220E

26、 对设备进行雷电防护。 （共 4个）等电位连接及接地雷电对用电设备的破坏最终归结在线与线之间、同一设备的不同部分之间，以及具有联结关系的不同设备之间所形成的巨大电压差。在室内设备上所有需要进行的接 地，都必须先接到等电位紫铜排上或接到接地汇流排上， 等电位紫铜排和接地汇流排通 过接地线再连接到地网上。摄像机前端的防护前端摄像机通过线缆传输至光端机 ,当线缆感应到雷电流时 ,摄像机和光端机都可能被损坏 ,造成损失 .故前端摄像机的防护也至关重要 每个摄像机的具体防护措施 :双甲级防雷设计 /施工资质控制线KBT-V/3多功能电涌保护器电源线带云台摄像机至监控机房视频线在每个带云台控制的摄像机前端

27、 ,分别安装一套 KBT-V/3 多功能三合一防雷器 .（视频 线,控制线,电源线），并做好接地 .（共 12套）在每个不带云台控制的摄像机信号前端 ,分别安装一套 KBT-V/2 多功能三合一防雷 器.（视频线,电源线），并做好接地 .（共 9套）机房视频信号回路的具体保护措施：在机房 21 条视频回路信号线上加装视频信息防雷器 KBT-V40A，以对视频传输信号 进行雷电防护。 （共 21个）考虑到安装地点局限性和安装成本可采取用一台16 门集中式视频信号防雷器双甲级防雷设计 /施工资质KBT-V40A/16另加 5个 KBT-V40A来进行安装电源防雷器的安装可参看下图防雷设备技术参数1

28、并联式电源防雷箱用途：主要用于邮电、气象、交通、计算机网络、铁路、电力、住宅等领域电源的第一、 二级防雷、防浪涌保护。380A、B适用于三相四线制低压电源系统双甲级防雷设计 /施工资质220A适用于单相二线制低压电源系统。结构： 由空开， KBT型防雷器，工作状态指示器所组成。 安装方式：壁挂式安装。特点：1）过热过流保护，避免火灾发生；2）有工作状态指示，便于了解每相防雷器的工作状态；3）安装方便，直接并联于电源进线中；2串联式电源防雷箱用途： 具有两级防雷功能，用于电源防护系统第二级和第三级防护。 特点：1. 残压更低，电压、电流梯度（ dv/dt，di/dt） 更低；2. 有工作、故障显

29、示；3. 响应时间 20nS;4. 动作电压 510V10%；5. 输出残压 700V。安装：一般串联于 UPS、稳压电源等重要设备前。功率：从 500W 到 30000W 。 注意事项：要与所用设备负载功率相匹配。3. 电源防雷插座 结构： 多功能插座，带工作状态指示。特点：1）防雷器失效保护，避免火灾发生；2）有工作状态指示，便于了解防雷器的工作状态。双甲级防雷设计 /施工资质3）安装方便，用电设备直接插在防雷插座上。安装注意事项：1. 请认准接口及连接方式；2. 认准防雷器输入 / 输出，输入接外线、输出接设备；3. 接地线应力求短、粗、直，以减少分布电感对雷电泄放的影响；4: 三合一防雷器监控多媒体防雷器是根据监控系统的特点量身打造的专用防雷器， 它集电源线路过 压保护、视频线路过压保护和控制线路过压保护于一体， 各部分均采用高集成度的多级 串联式结构设计，具有多级防护功能，适用于通信、公共场所、各种楼宇、