福建省建阳市金石矿业有限公司机房防雷接地工程设计方案

1、福建省建阳市金石矿业有限公司机房防雷接地系统设计方案福建国智计算机系统工程有限公司（国家乙级防雷资质）二一三年六月第一章 前 言雷击是世界上严重的自然灾害之一，近几年来随着我国通信技术、计算机网络技术的飞速发展，计算机和网络越来越深入人们生活和工作中，同时也预示着数字化、信息化时代的来临。这些微电子网络设备的普遍应用，使得人及设备的防雷安全问题显得越来越重要。由于微电子设备具有高密度、高速度、低电压、和低功耗等特性，这就使其对各种诸如雷电过电压、电力系统操作过电压、静电放电、电磁辐射等电磁干扰非常敏感。因此，由于雷击现象导致对建筑、各种网络设备、人员安全等造成的事故越来越多，损失越来越大。为了

2、加强对机房的通信系统、网络系统、电源系统以及控制系统等弱电电子设备采取有效实用的防雷保护措施，保障机房系统的正常安全运行，减小雷电感应对电子信息设备的影响，我们将因地制宜地采取综合系统防雷安全措施，根据环境因素、雷电活动规律、设备所在雷电防护区和系统对雷电电磁脉冲的抗扰度、雷击事故受损程度以及系统设备的重要性，采取相应的雷电防护，防止或减少雷击所发生的人身伤亡和财产损失，做到安全可靠、技术先进、经济合理、全面加强防护。第二章 现场勘察情况经现场勘察，机房位于一楼。土壤为沙包土为主；土壤电阻率约在800M。该地区累计年平均雷电日数为45.2天；雷击大地的年平均密度3.21次/(km2·

3、a)，因此该区极易遭受直击雷破坏。引发设备等被击坏的可能。经过认真查阅相关气象、雷电资料，属于国家防雷安全规范规定的重雷区。根据营业网点和机房所在位置环境条件、雷电活动规律以及建筑物电子信息系统的重要性和使用性质，按国标GB5057-2010建筑物防雷设计规范的相关规定，该机房雷电防护等级可划分为二类。第三章 雷电防护设计的依据设计依据：建筑物防雷设计规范（GB50057-2010年版)建筑物电子信息系统防雷技术规范（GB50343-2004)雷电电磁脉冲的防护（IEC61312）建筑物防雷装置检测技术规范（GB/T21431-2008） 符合其他相关标准规范. 第四章 雷电防护设计方案根据建

4、筑物防雷设计规范（GB50057-2010版)的规定和建筑物电子信息系统防雷技术规范GB50343-2004（表4.3.1建筑物电子信息系统雷电防护等级的选择表）的要求，按C级雷电防护等级对该信用社营业网点计算机网络系统进行综合雷电防护设计。应甲方委托，对机房接地极、机房等电位措施进行整改设计：一、内部综合防雷措施（一）电源系统的综合防雷: 根据国标建筑物电子信息系统防雷技术规范的标定，电源线路浪涌保护器标称放电电流参数要求达到以下标准：保护分级LPZ0区与LPZl区交界处LPZl与LPZ2、LPZ2与LPZ3区交界处直流电源标称放电电流(kA)第一级标称放电电流(kA)第二级标称放电电流(k

5、A)第三级标称放电电流(kA)第四级标称放电电流(kA)8/20s10/350s8/20s8/20s8/20s8/20sA级20804020l0l0B级15604020直流配电 系统中根据线路长度和工作电压选用标称放电电流l0kA适配的SPDC级12.55020D级l2.55010由于监控视频网点电力供电系统是由监控中心引入，属于二级配电，并且电源进户没有采取任何防雷措施。因此，我们主要对低压供配电系统采取以下的防雷保护方案： 1在主配电箱处安装第一级10/350ms波形浪涌保护器，经计算选用LDY-75B/SH/4型号的产品，并以最短距离将保护器的接地线接到接地汇流排上。其技术要求如下：（1

6、）雷电脉冲电流Iimp(kA)25 kA;（2）持续运行电压385420V;（3）电压保护水平2.5KV。2第二级电源防雷器引用原有避雷器；3.各级浪涌保护器（SPD）接地线应平滑与各等电位接地铜排就近相连接。 (二)地网建设良好的接地是各种设备正常运行和雷电防护有效性的基本保证，随着电子技术日益向高频率、高速度、高可靠性、高灵敏度、高密度（小型化、大规模集成化）、大功率、小信号运用和复杂化方向发展，电磁干扰已成为计算机系统正常工作的突出障碍，因此，各接地系统设置应能满足抗干扰和安全两方面的要求。为了达到降低接地网接地电阻之目的，首先需要从理论上研究降低接地电阻的方法。由公式R=/C可以看出，

7、降低接地电阻有以下两种途径：一是增大接地体几何尺寸，以增大接地体的电容C；二是改善地质电学性质，减小地面的电阻率和介电系数。接地网是接地系统的基础，其由外层接地环（网）、水平接地体（网）和垂直接地极（体）组成。以下是对该视频监控网点降低接地电阻所采用的几种综合措施。 1.有限区域增大接地网面积由上面接地电阻的物理概念，大地电阻率和介电系数不容易改变，而接地电阻R与接地网电容C成反比：从理论上分析，接地网电容C主要由它的面积尺寸决定，与面积成正比，所以接地网面积与接地电阻成反比。减小接地网接地电阻，增大接地网面积是可行途径。一个有多根水平接地体组成的接地网可以近似地看成一块孤立的平板，借用平板接

8、地体接地电阻计算公式，当平板面积增大一倍时，接地电阻减小29.3%。2、地网边缘添加降阻模块接地模块性能特点：内置的防腐金属电极、周围密实包裹这物理化学性质稳定的低电阻导电材料，保证了接地模块的导电性不受季节影响。它具有吸湿、保温特性，接地模块电阻低且能保持长期稳定；在高土壤电阻率地区，能有效降低地网接地电阻。经多次大电流冲击后，阻值不增大，无变硬、发脆、断裂等现象发生，耐腐蚀、无毒害、对环境五污染。使用寿命长，大于30年。施工方便，不受气候和地质条件的影响。3、 地网内增加降阻剂 由于地理环境原因，因此需在地网内设置降阻剂，设置为每米15KG左右。接地故障电流主要集中在接地网的边缘，因此，接

9、地网的边缘应考虑集中降阻的处理。在厂区视频监控网点接地网的外围每隔5m到10米布置一块低电阻率接地模块。接地模块增大了接地装置与土壤的接触面积，可以有效的改善接地网的电气性能并在一定程度上降低接地电阻。利用本机房一块绿地土壤电阻率较低的地方进行地网施工，地网建设按GB50057-2010第四章第三节进行施工；地网采用环型接地体与辐射型；环型接地体采用水平接地极与垂直接地极；垂直接地极采用2.5m，每隔5.0米打入一支垂直接地极；当受地方限制时可适当减小；人工接地体在土壤中的埋设深度不应小于0.5m。人行道上埋深应大于1m，或是进行绝缘处理，具体实施应符合GB50057-2010。（三）机房等电

10、位连接等电位连接的目地，在于减少雷电流所引起的电位差，从而保护设备的安全运行。根据现场机房及办公场所的位置情况，采取以下等电位连接措施：1.等电位总接地线从建筑物外的防雷人工设置的接地体内用镀锌扁铁引入机房及网点的汇流排。2机房等电位接地汇流排、监控系统接地汇流排布设采用S型结构形式，接线方便、安全可靠。机房活动地板下四周墙壁上敷设一个条状等电位连接箱；机房内各种设备金属外壳、机柜、静电地板、金属线槽、金属门窗、避雷器及配电盘接地端等就近与等电位排连接。各设备接地PE线用不小于6mm2多股铜芯线。3.室内部分机柜（如监控机、交换机等）采用S型等电位连接星形结构，采用30×3mm扁铜或

11、等电位连接箱，紫铜板用绝缘端子固定在墙上（接近设备多的位置）。各种设备金属外壳，机柜等与S型星形等电位连接，通过唯一的一点连接组合到共用接地系统中(镀锌扁铁)。4.进入通信机房的光纤金属加强芯或金属外壳应在入户处做等电位连接，可就近接于M型等电位连接网。5.机房内微电子设备、设备机柜、等电位接地排等与大楼结构柱主钢筋（防直击雷引下线）相隔至少1.0米，以有效防止雷电流从主钢筋泄流产生电感而损坏设备的现象。6. 等电位接地示意图二、综合接地措施:接地是避雷技术最重要的环节，不管是直击雷、雷电感应或其它形式的雷，最终都是把雷电流送入大地，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。根据建筑物电子信息系统的特点,将外部防雷接地装置和内部防雷接地装置协调统一布置,从整体上全面规划的有效连接。根据现场情况