智能楼宇雷电防护设计方案

1、智能楼宇雷电防护设计方案目录一、概述二、现代雷电防护技术1. 现代防雷技术要点2. 雷电过电压防护原理3. 防雷区划分原则4. 雷击防护等级分析三、雷害原因、雷害途径与雷击隐患1. 雷害原因分析2. 雷害途径3. 雷击隐患四、 设计说明1设计依据2措施和要求五、方案和配置1 .供电线路防雷电过压保护2 .信息传输线路过电压保护3 .等电位处理技术六、材料表一、概述雷电是一种自然放电现象。由于雷电放电电压高、放电时间短，它的产生人类目前无法控制。雷云的生成、移动、放电的整个过程伴随多种物理效应，女口: 静电感应、高温高热、电磁辐射、光辐射等，这些物理效应的共同作用，已严重 危害室内弱电设备的安全

2、运行，甚至危及工作人员的安全。雷电灾害严重性还表 现在波及面广。主要有两个方面的因素，首先积聚大量电荷的雷云有较大的活动 范围及其放电过程的辐射范围可覆盖达几十公里的范围，其次地面各种网络（电力、通信等网络）的相互渗透、错综复杂。使雷电灾害的范围进一步扩大。在雷击中心数公里范围内都可能产生危险过电压，损害线路上的设备。随着现代电子技术的蓬勃发展，大量的微电子设备（系统）得以在工业控制中应用和联网。由于其元器件的集成度愈来愈高， 信息存储量愈来愈大，速度 和精度不断提高，但工作电压仅有几伏，信息电流仅有微安级，因而对外界干扰极其敏感，对雷电等电磁脉冲和过电压的承受能力相对脆弱，同时网络广域化又增

3、大了系统 （设备）受干扰的可能性。 当雷电等引起的过电压和伴随的电磁场强 度达到某一阀值时，轻则引起系统失灵（误动、信息丢失、特性变坏、运行不稳 定等），重则导致整个电子系统或其元器件永久性损坏。据统计，雷电其中又以 雷击电磁脉冲为电子系统事故的主要祸害， 且有逐年上升的趋势。 因而，电子系 统（设备）特别是网络信息系统（设备）必须实行雷电过电压防护。二、现代雷电防护技术1. 现代防雷技术要点现代防雷技术强调全方位防护、综合治理、层层设防。信息系统（国际电 工委员会标准将各种类型的电子系统， 如计算机、 通信设备、工业和商业自动化 控制系统等归纳为信息系统） 的防雷及过电压防护是一种系统工程，

4、 必须贯彻整 体防护思想，综合运用分流 （泄流）、均压（等电位）、屏蔽、接地和保护（箝位）等各项技术，构成一个完整的防护体系（如下图），才能取得明显的效果外部防雷接闪越针网卅产屏 蔽 隔离雷电及过电压防护内部防雷过电压保护（信息系统及 电子设备、电气设备）等电位联结安全 距离I 外部电涌防F 雷击电磁脉冲内部近旁电涌防护 内部操作过电压IEC 61024 系列GB 5007-94（ 2000 版）GB 50057-94 （ 2000 版）IEC 61312 系列IEC 60364- （4，5）系列IEC 61643 系列2. 现代防雷框架图德国专家希曼斯基所作过电压保护理论与实践一书中，写出了

5、现代防雷系统的防雷框架图：2.2具体防雷措施的作用接闪器（避雷针、网、带）-接闪雷电流; 引下线和接地装置引下线雷电流，防止反击； 等电位连接 屏蔽 电涌保护器防止反击；削弱感应；实现等电位连接；限制雷电波侵入； 限制感应电压侵入 降低反击的危害这是防雷措施，互相配合，各尽其职，缺一不可2.3 具体防雷措施2.3.1 外部防雷 外部防雷主要指建筑物的防雷，一般是防护直击雷，它是防雷技术革新的 主要组成部分，其技术措施可分接闪器 （避雷针、避雷带、避雷网等金属接闪器） 、 引下线、接地体和法拉等笼。按照国家建筑物防雷设计规范 GB50057-942.3.2 等电位连接 等电位连接是将正常不带电（

6、或不带信息）的、未接地或未良好接地的设 备金属外壳、电缆的金属外皮、建筑物的金属构架、 管线的桥架与接地系统作电 气连接，防止在这此物件上由于感应雷电高压或接地装置上雷电入地高电位的传 递造成对设备内部绝缘、电缆芯线的反击。根据 GB50057-94 建筑物防雷设计规范第 条一条款规定的 “每幢建筑物本身应采用共用接地系统的原则构成图所示”，也应对电力线路或线缆、通信线路或线缆通过电涌保护器实现与共用接地系统的等电位连接。根据 GB9361-88 计算站场地安全要求GB2887-89 计算站场地技术条件和 GB50174-93 电子计算机机房设计 规范等相关要求，机房内设备（含电源避雷器、信号

7、避雷器）宜采用单点接地 方式实现等电位连接。2.3.3 线路屏蔽 在保护的空间内，当采用屏蔽电缆时其屏蔽层应至少两端并在防雷区交界 处做等电位连接， 当系统要求只在一端做等电位连接时， 应采用双层屏蔽。 引入 到远端机房的非屏蔽线缆应敷设在金属管道内， 实现导电贯通， 并连接到共用接 地体上。所选用的金属管道最好采用铁管。2.3.4 内部防雷 内部防雷系统主要是对建筑物内易受过电压破坏的设备如计算机等电子设 备加装过压保护装置，在设备受到过电侵袭时，保护装置能快速动作泄放能量， 从而保护设备免受损坏。内部防雷又可分为电源防雷和信号防雷。电源防雷系统 电源防雷系统主要是防止雷电波通过电源线路对计

8、算机及相关设备造成危 害。为避免高电压经过避雷器对地泄放后的残压或因更大的雷电流在击毁避雷器 后继续毁坏后续设备， 以及防止线缆遭受二次感应， 依照有关防雷工程试行草案， 应采取分级保护、 逐级泄流的原则。 一是在楼电源的总进线处安装放电电流较大 的一级电源避雷器， 二是在重要楼层或重要设备电源的进线处加装二级或三级电 源避雷器。 为了确保遭受雷击时， 高电压首先经过一级电源避雷器， 然后再经过 二级电源避雷器， 一级电源避雷器和二级电源避雷器之间的距离大于 10-15 米， 如果两者间距不够， 可采用带线圈的防雷箱， 这样可以避免二级电源避雷器首先 遭受雷击而损坏2.3.4.2 信号防雷系统

9、由于雷电波在线路上能感应出较高的瞬时冲击能量，因此要求网络通信设 备（视频监控设备、电力载波设备、 RTU 设备、计算机网络设备等）能够承受 较高能量的瞬时冲击， 而目前大部分通信设备由于电子元器件的高度集成化而致 耐过压、耐过流水平下降， 通信设备在雷电波冲击下遭受过电压而损坏的现象越 来越多，其后果是可能造成整个通信系统的运行中断， 因此必须在网络通信口处 加装必要的防雷保护装置以确保网络通信系统的安全运行。组成雷电防护的外部防雷、 内部防雷和过电压防护三大部分是相互配合、 各 行其责，缺一不可的。2雷电过电压防护原理过电压是在雷电放电、 开关过程以及静电放电时形成并沿线窜入的， 其可能

10、对信息系统造成危害的入侵渠道主要是：电源线、信号线和接地线。雷电过电压防护的基本原理是在瞬态过电压的极短时间内， 在被保护区域内 的所有导电部件之间建立一个等电位， 这种导电部件包括了供电系统的有源线路 和信号传输线， 也就是说为了对信息系统雷击电磁脉冲的防护， 要用一种现代高 科技电涌防护器（ SPD ）设置在供电、信号线路上，使在极短的时间（ ns 级） 内，将可能产生高达千安级的雷电流从电源传输线和信号传输线分流或传导入 地。3防雷区划分原则将需要保护的空间划分为不同的防雷区，是为了规定各部分空间不同的雷 击电磁脉冲的严重程度和等电位连接点的位置， 从而决定位于该区域内的电子设备采用何种

11、电涌保护器在何处以何种方式实现与共用接地体等电位联结；GB50057-94 建筑物防雷设计规范认为：1 )电磁场强度没有衰减、可能遭受直接雷击和导走全部雷电流的空间区域，确定为 LPZOA ，例如：不在避雷针保护范围内的建筑物 屋面区域，如果电子设备、 供电线路、 通信线路等处于该区域内， 将可能遭受直接雷击的袭击，电磁场强度很大；2 )电磁场强度没有衰减、不可能遭到大于所选滚球半径对应雷电流直接袭击的区域，确定为 LPZOB ，例如：在避雷针保护范围内 建筑物外部区域，如果电子设备、供电线路、通信线路等处于该 区域内，将可能遭受比较强大的雷击电磁脉冲的袭击；3 )流经导体的电流比 LPZOB

12、 更小，不可能遭受直击雷的袭击区域，确定为 LPZ1 ，例如：在避雷针保护范围内建筑物内部的最外部 分，如果电子设备、供电线路、通信线路等处于该区域内内，将 可能遭受较大的雷击电磁脉冲的袭击；4 )流经导体的电流比 LPZ1 更小，不可能遭受直接雷的袭击的区域，确定为 LPZn+1 ，例如：在避雷针保护范围内建筑物内部的较内 部分，如果电子设备、供电线路、通信线路等处于该地区域内， 将可能遭受较小的雷击电磁脉冲袭击；视电子设备的精密程度， 确定具体的保护分区。在一般情况下，建筑物的防雷区可按下图 划分见图3.2大楼防雷区划分按一般原则确定具体防雷区，1）引入建筑物地下室总配电间的供电线路处于

13、LPZOB 和 LPZ1 区交界处； 2）引入楼层配电箱、消控 （BA） 中心、计算机房、 程控机房、 卫星有线电视机房配电箱、 电梯控制机房配电箱、 会议中心机房配电 箱、多功能厅配电箱处于 LPZ1 和 LPZ2 区交界处； 3 ）从建筑物室外引入的各 种信号电缆如 3 类电缆、通信光缆、有线电视电缆、卫星接收用天馈通信电缆 处于防雷区 LPZOB 和 LPZ1 区交界处； 4 ）建筑物内的各种智能控制电缆、计 算机通信电缆（光缆或五类线缆）、有线电视电缆处于 LPZ1 和 LPZ2 区交界处； 5 ）建筑物屋面安装的卫星接收装置处于 LPZOB 区；3.3 GB50057 94 建筑物防

14、雷设计规范第 条规定“由于工艺 要求或其他原因， 被保护设备不会正好设在两防雷区界面处而是设在其附近， 在 这种情况下， 当线路能承受所发生的电涌电压时， 电涌保护器可安装在被保护设 备处，而线路的金属保护层或屏蔽层宜首先于界面处做一次等电位连接” ，因此， 在线路的金属保护层或屏蔽层于界面处做一次等电位连接 （接地） 后，将电涌保 护器安装在被保护设备处， 即安装在变电站总空气开关后、 楼层配电箱内、 机房 重要设备用电处，通过在供电线路上并联安装电涌保护器和在通信线路上串联安 装电涌保护器，从而使供电线路、通信线路（ 25ns 内）与共用接地体实现瞬间 等电位连接；4雷击防护等级分析信息系

15、统的防雷击电磁脉冲设计最好是在雷害风险评估的基础上进行，但 目前还没有成熟而又细致的信息系统的雷害风险评估方法。 以下介绍的方法可以 窥见影响信息系统工程的雷害风险评估的各种因素， 其主要原则是： 综合考虑信 息系统所处的环境、设备重要性、雷击后果的严重程度、雷击概率、系统可接受的雷击次数等，最后确定雷电防护等级。4.1 雷击概率计算1 ) 按当地雷电活动强度计算雷击地面概率Ng=0.024T d4/3次/Km 2年，其中Td当地年平均雷暴日2 ) 计算建筑物雷击概率Nd=KN gAe次/ 年其中：K选择性系数Ae 建筑物雷击等效面积。从其实际面积向外扩大。扩大程度与建筑物平面面积和高度有关当

16、建筑物高度H小于100m，其每边的扩大宽度D和等效面积Ae按下式 计算：D=sqrtH (200-H )Ae=LW+2 (L+W) *sqrtH (200-H ) + n *H (200-H ) *10-6 其中：D 每边扩大宽度，mL, W, H建筑物长宽高，m-6当建筑物高度H等于大于100m ,其每边的扩大宽度D等于H，等效 面积Ae按下式计算：Ae=LW+2 (L+W ) *H+ n *H 2*104.2 可接受雷击次数计算 /信息系统可接受雷击次数计算Nc=5.8*10 -3 /C次/ 年C=C1+C2+C3+C4+C5其中： C 影响因素总和C1- 建筑物结构、材料因素金属材料0.

17、5钢筋混凝土1.0砖混结构1.5砖木结构2.0木结构和其它易燃材料 2.5C2- 信息系统重要程度一般设备0.5GB9361-88 中 C 类机房 1.0GB9361-88 中 B 类机房 2.0GB9361-88 中 A 类机房 3.0C3- 电子设备耐冲击能力因素与设备耐冲击能力接地等电位连接线缆屏蔽等 一般0.5较弱1.0相当弱3.0C4- 电子设备所处的防雷区因素1.0LPZ2 及以上 0.5LPZ11.52.0LPZObLPZO aC5-电子设备雷击后果严重程度因素业务中断不产生不良后果0.5业务原则上不允许中断，但中断无严重后果1.0业务不允许中断，且中断有严重后果1.54.3信息

18、系统雷击防护等级的确定根据无保护下，系统的雷击概率 Nd与可接受雷击次数NC比值，即要求提高电子设备防雷击的可靠性，确定信息系统雷击防护等级：详见下表。比值防护等级电涌保护器保护级数Nd/ N c>50A3-450> Nd/ N c>20B2-320> N d/ N c>5C25> N d/ N cD1以上风险评估方法未计算雷电感应、侵入波，也未考虑由雷害造成的直接 经济损失和间接经济损失。三、雷害原因、雷害途径与雷击隐患1.雷害原因分析从许多的雷害案例中，我们不难发现建筑物都已经设计了符合相关建筑防雷规范的避雷针（网、带），但为什么还会发生雷电灾害？其实，

19、避雷针能很有效的防止直击雷危害，而对传导雷击、感应雷击和雷电的电磁感应现象是无能为力 的，造成电子设备损坏主要原因是：1 1 建筑按照 建筑物防雷设计规范 GB50057-94 设计的外部防雷系统在接 闪雷电通过主钢筋引下线 （或单设引下线） 对地泄放过程中， 将在引下线周围形 成比较强大的瞬变磁场， 从而使引入到建筑物的电力电缆线、 通信电缆线、 有线 电视电缆线感应产生感应电势， 从而有可能击坏与其联接的各种电子设备。 或使 电子设备经常处于浪涌冲击状态而降低电子设备的使用寿命， 增加故障： 根据在 避雷针引下线附近开口金属环上产生感应电势的计算公式：Em=2 X 10-7L X Ln（1

20、+Xi） /X i X dl/dt，取一个5m X 5m的开口金属环，在 2.5ms内雷电流峰 值为 100KA （概率大于 11% ），距离接闪点 200m 处，其感应电势为 1000V ， 因此建筑物内紧靠接闪器引下线的各种电缆有可能感应出几千伏的高电压， 足以 击坏附近的电子设备。 平时， 我们在计算机旁接通移动电话的瞬间， 计算机显示 屏会出现闪动现象， 这就是电磁波对计算机的干扰现象， 移动电话的信号强度约 为 3dB ，其对计算机的干扰已见一斑，更何况强大的雷电波信号？这也是我们 在雷雨天气关机的直接原因；i2 引入建筑物的电力电缆线、 通信电缆线、 有线电视电缆线在远处遭受雷击，

21、 浪涌沿着电力电缆线、 通信电缆线、 有线电视电缆线传导至室内， 从而冲击电子 设备；i3 大楼总配电的变压器高压侧、低压侧分别安装使用高压和低压避雷器，能 保证变压器的绝缘不会击穿，但其低压避雷器在接闪雷电 3-5KA 后，其残压将 达到 2i00-2600V ，将沿着电力电缆线传输到建筑物内用电设备，从而破坏电 子设备；i4 各种自动化控制设备使用了大量的接触器、可控硅和变频技术，在这些设 备开关工作时，瞬间会产生大量的开关过电压、 谐波等，尤其是采用变频控制技术后，其产生谐波过电压过电流遇到容性阻抗的放大作用， 将有可能击毁电子设 备；各种控制技术产生的开关过电压我们平时也能时常感受到，

22、如在看电视突然开灯，电视画面出现瞬间闪动现象；从侧面说明，由于我国电网质量较差，电子 产品的寿命会比国外低得多的原因；1 . 5工作内域在使用电焊机、电锤、电钻进行维修作业或装修作业时，会产生 工业过电压，从而沿着电力电缆线传输到居家电子设备，冲击或毁坏电子设备；1 . 6电子设备随着集成化程度的提高，其抗过电压过电流能力的下降，PC机浪涌承受/保护电压见下表（单位伏）：对象绝缘耐压值标称安全电压推荐保护电压数据来源交流电源插口1800800300PCMagaz ine电话RJ11接口1300800260FCC Part68RS232接口/2527ELA 232-D 标准以太网/1010Met

23、allic当瞬间电压超过其绝缘耐压值时，电子设备的安全性能降低，甚至被毁。因而电子设备的瞬间旱灾电压应该小于其绝缘耐压值，正常的工作电压应小于保护电压。以下公布的是国内外集成电路损伤功率值表：型号器件功能损 伤 功 率（W）输入线输出线电源线仙 童9930双路四输入门730290660Motorola运算放大器890150005400Mcl539GMotorola5输入门20209504400Mc301GT 19464路双输入与非门4060870元器件的损伤功率小，就有可能遭到损坏1 . .7电子设备在设计过程中，已经采用了许多保护器件，如快熔、空气开关、继电保护器件等，每种器件都有特有的动态

24、响应时间，每种电子设备也有保护响 应时间，如空气开关、继电保护器件其动态响应时间约在200ms左右，而雷电波浪涌的波峰约在2-5卩s前到达，我们平时以8/20卩s或10/350卩s波型用 来模拟雷电波，当雷电波到达时，电子设备的各种保护器件无法及时响应， 从而 损坏电子设备。1 . 8有些电子设备，如UPS、功率放大器、交换设备等已经考虑了相应的防雷 措施。已具备了一定的防（雷击）浪涌能力，但大部分的电子设备至多只考虑了 一级防雷措施，而且其最大放电电流一般只有 500A，最大也只有3000A左右, 较大的雷电流将可能击坏保护器件而串入到后续设备，也因雷电波经一级泄流后产生的较大残压（一般为1

25、200-2000伏）经常冲击后续设备而损坏或降低了设 备使用寿命，尤其对使用在野外的设备；2.雷害途径2. 1直击雷雷电直接击中地面建筑物，然后经接地装置泄放入地。雷击全过程包括首次雷击、后续雷击和长时间雷击，首次雷击幅值最大，后续雷击的陡度最大，按照GB50057-94建筑物防雷设计规范附录六“雷电流”中的相关规定，按二类防雷建筑物设计，其首次雷击、后续雷击的相关数据如下表：着次雷击和后续雷击持雷电流参量表首次雷击后续雷击备注电流幅值1 （kA）15037.5波头时间Ti （卩S）100.25半值时间T2 （卩S）350100平均陡度I/ T 1 （ kA/卩S）15150根据我国对年平均雷

26、暴日大于20天的地区统计强度概率公式为LgP=-（1/108）*I的统计计算所得的概率表如下:雷电流（kA ）150100654024概率P3%11%36%70%85%历史气象资料统计表明：杭州年平均雷暴日多于56天，属雷电多发地域所处地理环境为平原水域，容易吸引空间雷电，相对增加雷击概率。2.2反击因已经按照标准设计安装了相应的直击雷防护系统，大楼的电子设备不大 可能遭受直击雷的袭击，电子设备遭受破坏的可能方式是直击雷电流通过接地装 置时造成的高电压使电子设备的薄弱环节击穿。2. 3雷电波侵入与大楼各种供电设备、弱电设备相连的各种引入线缆（如电力电缆、有线 电视线缆、卫星馈线线缆、邮电通信线

27、缆、视频监控线缆、设备控制线缆等）遭 受直击雷或感应，雷电流沿线侵入2. 4 雷电感应 大楼的外部防雷系统接闪直击雷通过引下线时引起大楼内部各种线缆感应产生感应过电压。3. 雷击隐患 由于雷电的多发特征，对于强电而言，通过建筑物外部避雷设施引雷泄流 过程中产生的雷击电磁脉冲容易造成智能楼宇室内现代化智能设备受损。 我们认 为主要雷击隐患有：（1）、室内的现代化智能设备抗干扰能力脆弱，低压配电线路无防雷击电 磁脉冲装置，易受雷击电磁脉冲侵入。（ 2）、信息传输线路外部引入的光缆虽然雷击电磁脉冲不易侵入，但通过 光电转换后的五类线等各种信号线路在各设备的远距离连接仍可能 受雷击电磁脉冲侵入致损弱电

28、设备。四、设计说明 为最大限度地减少雷电对智能建筑的侵害，减少雷击事故发生概率，保障 建筑大楼系统安全可靠运行， 根据“浙江省实施中华人民共和国气象法 办法”、 “省政府办 199775 号”、“浙公 19979 号文件”之规定，我们对其现场情况 进行分析，提出合理解决办法。1 设计依据1）、中华人民共和国气象法 2001 2）、建筑物防雷设计规范 GB 50057-94 （ 2000 版）3）、电子计算机机房设计规范 GB 50174-934）、雷电电磁脉冲的防护 IEC-613125）、民用建筑电气设计规范 YGJ/T166）、计算机机房场地技术要求 GB2887-897）、计算机机房场地

29、安全要求 GB9361-88 8 ）、GA 2732措施和要求2 1 措施室内防雷 就三个方面对设备和系统进行雷击电磁脉冲防护：（1 ） 供电线路的雷击电磁脉冲防护电源防雷系统主要是防止雷电波通过电源线路对计算机及相关设备造 成危害。为避免高电压经过避雷器对地泄放后的残压或因更大的雷电流在击 毁避雷器后继续毁坏后续设备， 以及防止线缆遭受二次感应， 依照有关防雷 工程试行草案， 应采取分级保护、 逐级泄流的原则。 一是在楼电源的总进线 处安装放电电流较大的一级电源避雷器， 二是在各楼层或重要设备电源的进 线处加装二级或三级电源避雷器。 为了确保遭受雷击时， 高电压首先经过一 级电源避雷器， 然

30、后再经过二级电源避雷器， 一级电源避雷器和二级电源避 雷器之间的距离大于 10-15 米，如果两者间距不够，可采用带线圈的防雷 箱，这样可以避免二级电源避雷器首先遭受雷击而损坏。（2 ） 信号线路的雷击电磁脉冲防护由于雷电波在线路上能感应出较高的瞬时冲击能量，因此要求网络通信设备（视频监控设备、电力载波设备、消控设备、广播设备、计算机网络设备等）能够承受较高能量的瞬时冲击， 而目前大部分通信设备由于电子元 器件的高度集成化而致耐过压、 耐过流水平下降， 通信设备在雷电波冲击下 遭受过电压而损坏的现象越来越多， 其后果是可能造成整个通信信息系统的 运行中断，因此必须在网络通信口等处加装必要的防雷

31、保护装置以确保网络 通信系统的安全运行。（3 ） 均压等电位连接技术等电位连接是将正常不带电（或不带信息）的、未接地或未良好接地 的设备金属外壳、 电缆的金属外皮、 建筑物的金属构架、 管线的桥架与接地 系统作电气连接，防止在这此物件上由于感应雷电高压或接地装置上雷电入 地高电位的传递造成对设备内部绝缘、 电缆芯线的反击。根据 GB50057-94 建筑物防雷设计规范 第 条一条款规定的 “每幢建筑物本身应采用 共用接地系统的原则构成图所示” ，也应对电力线路或线缆、通信线路或线 缆通过电涌保护器实现与共用接地系统的等电位连接。根据 GB9361-88 计 算站 场地 安全 要求、 GB288

32、7-89 计算站场地 技术 条件 和 GB50174-93 电子计算机机房设计规范等相关要求，机房内设备（含 电源避雷器、信号避雷器）宜采用单点接地方式实现等电位连接。2 2 要求室内防雷：（1） 按标准和规范在供电线路、 信息传输线路设置高科技防雷装置 （SPD ） （2 ） 在机房主要电子设备之间实施等电位处理， 使雷击电磁脉冲侵入的雷电流能够快速、安全入地，以维护智能系统的安全运行五、方案和配置1 供电线路雷击电磁脉冲防护雷击事例表明，从供电线路入侵的雷击电涌脉冲占雷击事故的大部分，可 直接损害计算机、通信系统；而变压器、 UPS 等设施不能消除雷击电涌脉冲。 因此，按 IEC 6131

33、2 与 GB 50057-94（2000 版）的原则，信息系统 （计算机， 通信和各类电子系统 ）的供电线路上应设置多级 SPD 防护措施（一般为三级、 贵 重设备为四级配置），从而将雷击电涌脉冲降到设备能承受的水平。另外，雷电流主要是由首次雷击电流和后续雷击电流所组成。因此，雷 击电涌脉冲防护必须考虑到如何抑制（或分流）首次雷击电流和后续雷击电 流。在设计供电线路雷击电涌脉冲防护方案（须采取多级防护措施）的同时， 还必须考虑防护器件各级之间的能量配合及设备所能承受的 SPD 的残压。室内雷击电涌脉冲防护的重点为供电线路的防护。 依据现代防雷技术要求并结合实际情况，防雷方案如下：第一级电源防雷

34、：根据国家有关低压防雷的有关规定，外接金属线路进入建筑物之前必须埋 地穿金属管槽 15 米以上的距离进入建筑物， 且要在建筑物的线路进入端加装 低压 SPD （避雷器）。具体措施：在综合楼低压配电房电源输入端，安装型号为：尚普 SP-B-100/4 三相电源防雷器共 2 套，作为第一级防雷。（按 2 组电 源进线设计）第二级电源防雷：1.8 千第二级防雷器，作为次级防雷器，可将高达几千伏的过电压限制到 伏以下，雷电多发地带需要具有 40KA 的通流容量，防雷器可并联安装在每 层楼（或机房）分配电柜电源输入端，配电柜的电源是三相四线制，此级防 雷器并联安装，对后接设备的功率不限。 具体措施：在每

35、层楼的分配电柜电源输入端， 安装型号为：尚普 SP-C-40/4三相电源防雷器共 23 套，（每层按 1 套设计），作为第二级防雷。 在监控消控机房的配电柜电源输入端，安装型号为：尚普SP-C-40/4 三相电源防雷器共 1 套，作为第二级防雷。在机房 UPS 电源进线端安装型号为：尚普 SP-C-40/4 三相电 源防雷器共 1 套，作为第二级防雷保护。第三级防雷系统：第三级防雷即用电设备的末级防雷，这也是系统防雷中最容易被忽视的 地方，现代的电子设备都使用很多的集成电路和精密的元件，这些器件的击 穿电压往往只是几十伏，最大允许工作电源也只是 mA 级的，若不安装第三 级电源防雷器，而进入设

36、备的雷击残压仍将有千伏之上，这将对后接设备造 成很大的冲击，并导致设备的损坏。作为第三级的防雷器，要求有 10KA 以 上的通流容量。单相的用电设备，可以选用精细过压保护器，其串联在设备前端，对内 部产生的操作过电压（如感性或容性负载设备的启动或关机等）和高压静电 有极好的防范效果。精细过压保护器对后接功率有所限制，后接设备功率不 宜超过 2000W 。针对功率大于 2000W 的设备，单相供电应选用尚普 SP-C-20/2 电源防 雷器，三相供电设备选用尚普 SP-C-20/4 电源防雷器。 此型防雷器并联安装， 对后接设备功率无限制。具体措施：在电脑主机房内各台服务器的电源前各串联安装一套

37、尚普 SP-D-5/LN 精细过压保护器 , 作为服务器电源线路的防护，估需三 套。在电脑主机房机柜供电和各楼层的网络交换机机柜供电的电源 输入端 ,每个机柜串联安装一套尚普 SP-D-5/LN 精细过压保护器 ,作 为电源三级防护，估需三十套。在其它重要设备卫星接收机的电源输入端（如：卫星接收机、有 线广播系统的节目播放器、 监控机房内电视幕墙、 视频分配和矩阵设 备、消防自动报警设备等） ,串联安装一套尚普 SP-D-5/LN 精细过 压保护器 ,作为卫星接收机的电源三级防护，估需十套。2 信息传输线路 雷击电磁脉冲防 护信息传输线路对防雷击电涌有更高要求，雷击电磁脉冲是计算机网络雷害 事

38、故的主要祸害。这些信息传输线路上的雷电感应电压脉冲幅值最高可达数 kV 级，持续几个微秒，足以击毁集成电路元件。因此，必须在系统或设备的各进出 传输线路安装相应的雷击电涌防护器（ SPD ），一旦线缆上遭雷击电涌入侵，由 于 SPD 的作用，系统或设备的各端口电压大致抑制到可承受水平（处等电位） 从而使系统设备不致损坏信号防雷器的配置应按信号的的传输速率、电压、工作电流、插入损耗和 接口型号选择。另外，内部计算机、控制终端及各种类网络的非屏蔽数据线，应 在设备的一端采用数据线 SPD保护，若长度大于50m，应在两端采用数据线 SPD保护。信号防雷器具体配置如下：计算机网络系统保护在部分线路较长

39、的网络交换机前加装网络专用防雷器， 以确保网络交换机的 雷击安全保护。若主级与次级网络交换机之间属于光纤线路的，而光纤线路本身 并不传导雷电流，因此无需考虑此段线路的雷电防护，而只对五类线（超五类线） 的网络线路进行防护。具体措施：针对网络交换机的防护，可以选用尚普 SP-J-RJ45-10 防雷器, 估需十只。电视监控系统大楼的视频监控系统，分为监控头和机房内二部分防雷保护。具体措施：1、室外摄像头室外型摄像枪（带云台）在解码器前端，安装三合一型SP-XBNC220防雷器，包含电源、视频接口、控制回路防雷器，作 为室外型摄像枪（带云台）的保护，估需二只。室外型摄像枪（不带云台）在 摄像 枪前

40、端安装二合一型SP-BNC220 防雷器，包含电源、视频接口防雷器，作为室外型摄像 枪（不带云台）的保护， 估需二只 。2、闭路监控室1 ）在硬盘录像机视频输入端口安装 SP-S75-BNC 信号 SPD ， 估需二十只 ；2 ）在信号控制线上安装 SP-X-6 信号 SPD ，估需五只 ；防盗报警系统在进入机房内的 1 对红外线对射报警探头通讯线路输入端， 安装SP-X-48 信号 SPD ，估需五只。在周边围墙上的 1 对红外线对射报警探头通讯线路端，安装SP-X-48 信号 SPD ，估需五只。消防报警系统作为报警控制线路的防护， 分为报警器和机房内报警控制设备二部分防雷 保护。 具体措

41、施：在消防部的控制机房的报警设备控制线路的接入端，安装SP-X-48 信号 SPD 控制线路防雷器作为控制线路防护，每套防 雷器可作为二对控制线路的防护，估需五只。在综合楼的每个报警器控制线路的接入端，安装 SP-X-48 信号 SPD 防雷器作为控制线路防护， 每套防雷器可作为二对控制线路的防护，估需五只。智能卡系统作为智能控制系统控制线路的防护，分为控制器和机房内服务器二部分防雷保护。 具体措施：在电脑机房内服务器的控制线路输入端， 安装 SP-X-12 信号 SPD 控制线路防雷器作为控制线路防护，每套防雷器可作为二对控制 线路的防护，估需五只。在每台读卡器、考勤机、门禁控制器等设备的控

42、制线路输入端， 安装 SP-X-12 信号 SPD 控制线路防雷器作为控制线路防护，每 套防雷器可作为二对控制线路的防护，估需五只。有线广播系统作为有线广播系统的音频线路的防护，只对广播室内功放机的音频线路作 防雷保护。 具体措施：在每个分区的功放线路输出端，安装 SP-DC110/2 防雷器作为 音频线路防护，估需三十套。卫星接收系统在接收机的每条天馈线接入端，各串联安装一套 SP-T50-F 防雷 器，估需三只。有线电视系统在视频分配器的视频线路接入端，安装一套单路视频防雷器SP-S75-F 作为有线电视分配器的防护，估需三只。通信系统保护通信线路一般为 PSTN 电话线路设备（如程控交换

43、机、拨号 MODEM 等） 和 DDN 或 ADSL 专线等。通信系统和电源系统类似， 遭受雷击的主要原因除直 接遭受雷击外还有建筑物外通过传输线路引入和 1 公里范围内发生雷击时的感 应雷。当雷击发生时，通讯线路和网络线路仍然会流入大约10% 的雷击能量，因此这部分的防雷也是非常关键的。在机房每台拔号上网 MODEM 的通讯线接入端， 各安装一套 SP-Y-RJ11 防雷器，估需五只。在机房每台 DDN 专线 MODEM 的通讯线接入端， 各安装一 套 SP-Y-RJ11 防雷器，估需五只。在机房每台 ADSL 专线 MODEM 的通讯线接入端，各安装 一套 SP-Y-RJ11 防雷器，估需

44、五只。3 机房接地与 等电位处理技术有的单位遭雷击后， 有关人员认为房子上面已有避雷、 已有接地为什么还会 被雷击？这是往往由以下两个原因造成： （ 1）雷击电磁脉冲入侵（损坏于无形）2）设备与设备之间接地没采取等电位技术处理。这就要求实行室内雷击电磁脉冲 SPD 防护措施和建立完善的接地等电位系统1）、接地放式大楼中信息系统弱电系统众多，还有交流和直流电源系统，各个系统都有 独自的接地要求，按功能分有防雷地、工作交流地（ N 线）、静电地、屏蔽地、 直流地、绝缘地、 安全保护地等， 为了各接地装置之间不能经土壤击穿和避免相 互干扰，防雷接地与其它接地装置在土壤中需隔开较大的距离（如 20m

45、），由于 城市中大楼的接地装置受到接地装置场地的限制， 无法实现上述距离间隔， 因此 按照现行的国家相关防雷标准， 应将上述接地实现共用接地系统。 在电子设备有 特殊要求时， 应采用瞬态接地技术， 即在建筑物外部防雷系统的共同接地体与机 房电子设备接地间串联一只地网均压仪。明确地讲，所说的共用接地系统是将防雷地、 工作交流地（N线）、静电地、 屏蔽地、直流地、绝缘地、安全保护地等做在一个接地装置上（通常是大楼基础 地），接地电阻值取其中最低值。完全的共地系统不仅采用公共的接地装置，而 且采用公共的接地系统，共地使电子设备无法受到地电位反击。智能建筑心须有良好的接地装置以及良好的接地系统。在智能建筑的共用 接地系统是以